多效蒸发器的仿真建模.pdf

维普资讯 第13卷 第蝴 计 算 机 仿 真 1996年12月 l 多效蒸发器的仿真建模 施有铸 陈宗 鲍远律 (中国科学技术大学自动化系) 1Q02 - - ， ～ ’ - - ， ～ ’ 摘要 率文全面阐述了化工仿真过程中圭效蒸发器的工作原理及建立其数学模型的设计 思想和处理方法 关键调：堕 乏墼童苎 热量衡算 二次蒸汽 1 引言 计算机化工仿真系统是指应用计算机 ，对一化工过程进行动态的物料和热量衡算 一从而在计算机平台 上产生该化工工艺的运行状态及操作的模拟行为 其作用主要是快速安全的培训化工操作员 目前，多数 化工厂采用 了先进的DCS操作系统 ．绝大多数操作将在控制亨中由计算机完成。因此 ，基于计算机的仿真 培训系统的建立就显得尤为重要了 仿真系统运行的数学依据是该系统数学模型的建立 对多数化工厂而言 ，多效蒸发是其主要设备之 一 ． 因此，阐述多效蒸发器的建模是必要的 2 多效蒸发的概念和运行原理 蒸发是指用饱和水蒸汽通过间壁传热，在沸腾状态下．使溶液 中水部分汽化．其溶灌中的溶质数量不 变 ，从而使溶灌浓缩 的过程 。从溶灌中汽化出的蒸汽称为二次蒸汽。为提高热能的利用率 ，多效蒸发就是把 二次蒸汽引入另一个蒸发器内作为加热蒸汽．井将多个这样的蒸发器 串联起来进行操作的过程设备 根据原料涟加八方法的不同，多效蒸发分井 流、逆流、错流和平流四种流程 。本文以工业上最常见的井 流加料法为倒来讨论，如图1其余三种仅是流程不同而 已．其建模原则都是一样的。 蒸发是一热量传递过程 ．单位时间内，蒸发器吸收 (放 出)的热量 ，就是它 的热负荷 t以Qt(Qt)表示 。 在稳态时，若 略热量损失，根据热力学第一定律应有 t Qt— Qt 在蒸发器运行中参与热交换的物质有加热蒸汽 二次蒸汽和原斟涟。现设： ． ● 加热蒸汽的消耗量为D KG／H 加热蒸汽的焓为 I KJ／KG ’ 蒸汽冷凝灌的焓为 ， KJ／KG 二次蒸汽的产生量为W KG／H 施有铸 ，研究生，参加了安庆石化 “丙烯腑工艺计算机仿真培训系统 和 睛纶工艺仿真培训系统 的部分模型建立工作。 陈宗海 ，硎教授，一直从事控制理论的教学和科研工作 ，在系统仿真理论、计算机仿真培训系坑等领域作了许多工作 ，发 表论文数十篇． 鲍远律 ，教授 ，多年来一直从事控制理论的教学和科研工作 。发表论著散十莆。 率文收祷 日期