CC BY
90
Список литературы: 1. Бондаренко М. Ф. Теория интеллекта/ М.Ф. Бондаренко, Ю.П. Шабанов-Кушнаренко // Теория интеллекта: Учебник. Х.: ООО «Компания СМИТ», 2006. 576 с. 2. Бондаренко М.Ф. Мозгоподобные структуры/ М.Ф. Бондаренко, Ю.П. Шабанов-Кушнаренко // Мозгопо-добные структуры: Справочное пособие. Том первый / Под ред. НАН Украины И.В. Сергиенко. К.: Наукова думка, 2011. 460 с. 3. Бондаренко М. Ф. Алгебра предикатов и предикатных операций / М.Ф. Бондаренко, З.В. Дударь, Н.Т. Процай, В.В. Черкашин, В. А. Чикина, Ю.П. Шабанов-Кушнаренко // Радиоэлектроника и информатика. 2000. № 4. С. 15-23. 4. Мельникова Р.В. Алгебраические модели морфологии и их применение в логических сетях. Дис. ... канд. техн. наук. Х.: ХНУРЭ, 2005. 152 с. 5. Лещинский В.А. Модели бинарных логических сетей и их применение в искусственном интеллекте. Дис. ... канд. техн. наук. Х.: ХНУРЭ, 2006. 157 с. 6.Дударь З.В. Математические модели флективной обработки словоформ и их использование в системах автоматической обработки текста русского языка. Дис. ... канд. техн. наук. Х.: ХИРЭ, 1984. 215 с. 7. Русакова Н.Е. Моделирование мозгоподобных структур и их применение в искусственном интеллекте Дис. ... канд. техн. наук. Х.: ХНУРЭ, 2012. 157 с. 8. Каменева И.В. Анализ флексии письменной и устной моделей полных напритяжательных имен прилагательных русского языка / И. В. Каменева // Бюн-жа штелекту. 2012. N° 1. С. 35-40. 9. Каменева 1.В. Побудова реляцшно! мережi коротких прикмет-нишв росшсько! мови. / 1.В Каменева, А. С. Афанасьев // Вюник Кшвського нацюнального ушвер -ситету технологш та дизайну. 2012. № 5. C. 195-202.
Поступила в редколлегию 10.09.2012
Каменева Ирина Витальевна, аспирантка каф. ПИ ХНУРЭ. Научные интересы: искусственный интеллект, интеллектуальная обработка данных. Хобби: изучение иностранных языков. Адрес: Украина, 61166, Харьков, пр. Ленина, 14, тел. 702-16-46, e-mail: irina.kamenieva@gmail.com.
Афанасьев Анатолий Сергеевич, студент каф. ПИ ХНУРЭ. Научные интересы: искусственный интеллект, программирование на языках C++, C#. Хобби: кулинария. Адрес: Украина, 61166, Харьков, пр. Ленина, 14, тел. 702-16-46, е-mail: tolya.afanasev@gmail.com.
УДК 631.31; 519.71
С.А. ЛЯШЕНКО, А. С. ЛЯШЕНКО, И.С. БЕЛЯЕВА
ПОСТРОЕНИЕ ЛИНЕАРИЗИРОВАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СОКООЧИСТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Рассматриваются тепло - и массообменные процессы, осуществляющиеся при очистке диффузионного сока в сокоочистительном отделении сахарного завода. На основе уравнений баланса для массо- и теплообменных частей преддефекатора и подогревателей, которые, в основном, задают температурный режим работы отделения, получены линеаризованные математические модели этого оборудования, необходимые для использования в автоматизированных системах управления технологическими процессами сокоочистительного отделения.
1. Введение
Процесс очистки диффузионного сока характеризуется значительной степенью неопределенности , большой размерностью векторов входных возмущений и координат возмущений, а также множеством других помех. Качество поддержания технологических параметров в регламентных режимах определяется факторами, действие которых сложно учитывать, используя традиционные методы моделирования и управления технологическим процессом.
Полная технологическая схема очистки сока представляет собой совокупность разного сокоочистительного оборудования, согласно технологии, объединенного в соответствии с целью производства получением очищенного диффузионного сока. Следовательно, машинно-аппаратная схема процесса очистки диффузионного сока имеет распределенную структуру, содержащую как последовательно, так и параллельно соединенные
элементы, а также участки с обратными связями. Поэтому отделение очистки сока с точки зрения анализа, синтеза и управления относится к сложным химико-технологическим системам.
Для достижения высокого выхода товарного сахара диффузионный сок подвергают химической и физико-химической обработке в целях удаления несахаров и доведения до слабощелочного раствора.
Эффективный выход продукции производства зависит от системы управления отделением дефекосатурации, основанной на базе современных технических средств. Современные средства автоматизации на базе программно-технических комплексов (ПТК) обеспечивают управление технологическим процессом в отделении дефекосатурации на основе централизованно обработанной в микропроцессоре информации по заданным технологическим и экономическим критериям, определяющим качественные и количественные результаты выработки сока. Современная АСУТП включает в себя технические средства, программное обеспечение и оператора (человека), роль которого в автоматизированном процессе производства сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием.
АСУТП отделения дефекосатурации представляет собой РСУ малого масштаба, включающую подсистемы сбора и отображения информации, автоматического регулирования, дискретно-логического управления, противоаварийных защит и блокировок.
Автоматизированная система управления отделением дефекосатурации предоставляет оператору подробную информацию о протекании технологического процесса, производит архивирование основных технологических параметров, ведёт протокол событий, позволяет формировать отчёты в табличной и графической форме и имеет возможность самодиагностики. Эти свойства повышают надежность, удобство и безопасность эксплуатации системы.
При помощи АСУТП в отделении дефекосатурации достигается: улучшение термоустойчивости сока на последующих стадиях производства; улучшение скорости осаждения и фильтрования взвешенных веществ в диффузионном соке; повышение эффективности очистки сока, снижение потерь сахара на участке очистки и последующих участках производства; сокращение расхода извести, сатурационного газа и сопутствующих расходов; стабилизация соковых потоков и синхронизация производительности участка очистки сока с производительностью участка диффузии (или клеровки). Кроме того, повышается производительность, безопасность труда и улучшаются условия работы обслуживающего персонала [1].
Важное место в системе управления технологическим процессом занимает алгоритм управления. Под алгоритмом управления понимается описание процедуры обработки информации о наблюдаемых переменных состояния в целях определения управляющих воздействий, реализуемых для получения требуемых показателей управляемого процесса как в установившемся, так и в переходном режиме.
Алгоритм управления должен давать четкое представление о том, какую последовательность действий нужно произвести, чтобы наилучшим образом решить поставленную задачу. Он составляется технологом для упрощения задачи программиста при написании программного обеспечения для контроллера.
Исходным этапом построения модели является расчет и анализ статики процесса, т.е. рассмотрение данных о равновесии, на основе которых определяют направление протекания и возможные пределы осуществления процесса. Исходя из знания значений и параметров технологического процесса получения сахара (на всех этапах производства (диффузия, дефекация, выпарка, кристаллизация)), на основании законов сохранения массы и энергии составляются уравнения материального и энергетического баланса. Зная эти уравнения, можно определить кинетику процесса и скорость его протекания при различных изменениях.
В сахарном производстве технологический процесс получения сахара постоянно меняется в зависимости от изменения качества продукции.
2. Основной материал
По закону сохранения массы количество поступающих веществ £ Он должно равняться количеству отводимых £ Ок , получаемых в результате проведения процесса, с учетом потерь £ Оп :
I Он = £ ок +£ оп . (1)
Материальный баланс составляют для процесса в целом или для отдельных его стадий. Баланс может быть составлен для всех веществ, участвующих в процессе, или лишь для одного из компонентов, если обрабатываемая смесь является двух- или многокомпонентной. Баланс составляют за единицу времени (за час или за сутки) в расчете на единицу количества исходных или конечных продуктов.
При производстве сахарной продукции известны значения и параметры перерабатываемого сырья на всех этапах производства, полученные на основе материального баланса и с учетом критерия экономической эффективности производства. Для сахарного производства материальный баланс на всех этапах и по всему производству определяется, в основном, по выходу продукции за определенное время (час, сутки). В итоге вычисляется выход продукции по отношению к величине затраченного сырья (количество свеклы или сахара) в процентах.
Энергетический баланс составляют на основе закона сохранения энергии, согласно которому количество энергии, введенной в процесс, равно количеству выделившейся энергии, т.е. приход энергии равен расходу. При проведении химических реакций большое значение может иметь их тепловой эффект.
Частью энергетического баланса является тепловой, который в общем можно представить в виде:
£ он = £ Ок +£ Оп. (2)
При этом количество вводимого тепла определяется соотношением
£ Он = О1+ 02 + Оз, (3)
где 01- количество тепла, вводимое с исходными веществами; 02 - количество тепла,
подводимого извне, например с теплоносителем, обогревающим аппарат; Оз - тепловой эффект физических и химических превращений [2].
Количество отводимого тепла £ Ок складывается из тепла, удаляемого с конечным
продуктом и отводимого с теплоносителем, а также из тепловых потерь £ Оп .
Количество тепла, которое вводится с исходными веществами, подводится извне, получаемое при химических превращениях, а также отводится или выпадает в осадок, представляется в общем виде следующим выражением:
О = ОСв, (4)
где О,С,в - расход, теплоемкость и температура рассматриваемых растворов [3].
В энергетическом балансе, кроме тепла, учитывается приход и расход всех видов энергии, например затраты механической энергии на перемешивание жидкостей или сжатие и транспортирование жидкостей и газов.
На основании теплового баланса находят расход водяного пара, воды и других теплоносителей, а по данным энергетического баланса - общий расход энергии на осуществление процесса.
Для расчета любой системы составляется математическое описание протекающих в ней физических процессов, т.е. строится её математическая модель. При этом в системе могут быть предварительно выделены простые подсистемы или элементы в соответствии с их функциональным назначением. Иногда более целесообразным является разделение системы не по функциональному признаку элементов, а по физическим процессам (в диффузионном и сокоочистительном отделениях происходят, в основном (более важные),
тепловые процессы, а в выпарном и кристаллизационном отделениях - энергетические и материальные). Часто такие процессы представляются в виде совокупности процессов, каждый из которых имеет более простое математическое описание.
При любом из этих подходов используют величины двух видов:
- переменные величины, зависимые от времени, которые являются своего рода координатами, определяющими в обобщенном смысле этого понятия движение системы (расход пара, воды, температуры сред...);
- величины, параметры которых характеризуют физические свойства и условия работы элементов системы (геометрические размеры, вязкость, масса, давление, температура, если они не изменяются по времени).
Для производства сахарной продукции наиболее целесообразно производить расчеты на основании тепловых балансов, так как на всех этапах производства присутствуют жесткие ограничения по температурным режимам.
Для решения задачи оптимизации необходимо получить математические модели тепло-обменных частей, массообменных и смесительных частей оборудования, которое имеется в сокоочистительном отделении сахарного завода (преддефекатор, дефекатор, подогреватели, сатураторы). Наиболее важным оборудованием в отделении является преддефека-тор - он задает режим очистки сока, и подогреватели - они поддерживают температурные режимы работы процесса очистки сока.
3. Математическая модель процесса преддефекации
Важнейшим этапом очистки сока является преддефекация - химическая очистка сока путем коагуляции, осаждения и разложения несахаров.
Процесс преддефекации заключается в следующем: диффузионный сок поступает в нижнюю часть аппарата, заполняет первую секцию и через отверстие в конусной перегородке поступает во вторую секцию и далее постепенно проходит все секции. В последнюю секцию подается известковое молоко в количестве, необходимом для поддержания рН сока в пределах 11,0-11,3. При открывании заслонок регулирующего устройства часть сока с помощью турбинки и цилиндра возвращается из шестой секции в пятую, где смешивается с потоками сока из четвертой секции, имеющего меньшую щелочность. В результате этого рН сока в пятой секции снижается. Из пятой секции часть щелочного сока возвращается в четвертую, из четвертой в третью и т. д.
Исходя из знания физики процесса преддефекации, можно получить математическую модель преддефекатора, для построения модели тепло-массобменной части которого необходимо рассматривать процесс массообмена(разделение диффузионного сока и других поступающих растворов в секции преддефекатора) и тепловой процесс при преддефека-ции диффузионного сока и других растворов.
При рассмотрении материального баланса процесса разделения составляющих диффузионного сока и других растворов на преддефекованый сок и осадок, при отсутствии потерь перерабатываемого сока, необходимо рассмотреть уравнение материального баланса:
по общему количеству вещества (сока)
с с = о пс + О ос, (5)
по взвешенным частицам
Ос -Xс = Опс • Xпс + Оос • Xос, (6)
где О с, О пс, О ос - количество перерабатываемого сока, преддефекованного сока, осадка
в соке, кг; X с ,Х пс ,Х ос - содержание взвешенных частиц в перерабатываемом соке, преддефекованном соке и осадке.
Расход перерабатываемого сока, поступающего в секции преддефекатора, определяется следующим образом:
Ос = О1 + О2 + О3 + О4 +... + О16, (7)
где О1 - расход диффузионного сока, поступающего в первую секцию преддефекатора; О2 - расход сока, поступающего в первую секцию преддефекатора после первой сатура-
ции; О3 - расход суспензии, поступающей во вторую и третью секции преддефекатора после второй сатурации; О 4 - расход известкового молока с соком, поступающим в шестую секцию преддефекатора и далее противотоком через все секции к первой; О5 - О16 - смешанные расходы, поступающие в последующие и возвращающиеся в предыдущие секции преддефекатора.
Решение уравнений (5) и (6) позволяет определить количество преддефекованного сока
О пс и осадка О ос :
О = О • Х°с - Хс
ПС с V V ' (8)
Хпд - Хос
О О Хс - Хпс
О °с = О с • Х-^ • (9)
Хос - Хпс
Зная количество преддефекованного сока и осадка, получаемого при преддефекации, определим уравнение теплообмена для каждой из шести секций преддефекатора "Бригель Мюллер", для чего составим уравнения теплового баланса для каждой секции, согласно (2):
О = О1 н = О'к + О'п, 1 = 1,6, (10)
здесь 1 - количество секций преддефекатора.
Соответственно, уравнение теплового баланса для первой секции преддефекатора будет иметь вид:
О = О'н = +
где = О н1 + О н2 + О н3 + О н 4 - тепло, поступающее в первую секцию преддефекатора от различных источников.
Соответственно расходы и теплоемкости растворов, поступающих от различных источников в первую секцию, будут иметь обозначения О01,О201,О21,О41,С01,С201,С|1,С21; во вторую секцию - О5,О6,О7,С5,С6,С7; в третью секцию - О8,О9,О10,С8,С9,С10; в четвертую секцию - О11,О12,С11,С12; в пятую секцию - О13,О14,С13,С14; в шестую -
О15,О16,С15,С16 .
При этом О н1 - тепло, получаемое с диффузионным соком, поступающим в первую секцию; Он2 - тепло, получаемое с соком, полученным после первой сатурации, поступающим в первую секцию преддефекатора; О н3 - тепло, получаемое с суспензией, полученной после второй сатурации, поступающей из второй секции в первую секцию преддефекатора; О н4 - тепло, получаемое от возврата сока с известковым молоком, поступающим из шестой секции преддефекатора, противотоком через все секции, в первую секцию. Соответственно
О н1 = О101с101в 0, (11)
где О01, С01, в0 - расход, теплоемкость и температура диффузионного сока на входе в первую секцию преддефекатора;
О н 2 = О001с201в 00, (12)
здесь О201, С201, в00 - соответственно расход, теплоемкость и температура сока, полученного после первой сатурации, в первую секцию преддефекатора;
О н3 = О321с2:в 2, (13)
где О321, С321 - соответственно расход и теплоемкость суспензии, полученной после второй
сатурации, поступающей в первую секцию преддефекатора из второй; 9 3 - температура преддефекованного сока во второй секции преддефекатора;
О н 4 = О31С319 2, (14)
здесь О341, С431 - соответственно расход, теплоемкость сока с известковым молоком, поступающим из шестой секции преддефекатора в первую секцию противотоком.
Количество отводимого тепла, удаляемого с преддефекованным соком из первой секции преддефекатора, определяется следующим образом;
= ОП2СП2 9,, (15)
ОП3, СПС - соответственно расход, теплоемкость преддефекованного сока на выходе из
первой во вторую секцию преддефекатора; 91 - температура преддефекованного сока в первой секции преддефекатора.
Количество тепла, удаляемого с осадком из первой секции преддефекатора, определяем из уравнения
= ОЮСс 9„ (16)
где О^ОС, С0 - соответственно расход и теплоемкость осадка в первой секции преддефека-тора.
Следовательно, уравнение теплового баланса для первой секции преддефекатора можно представить в виде
О01С019о + О201С2Чо + О^СЗЧ + о^Ч = о^+оОСсОС^!. (17)
у00
При нарушении теплового баланса уравнение (17) примет вид:
У1рс1 ^ = А ат
С О01С°019 0 + О301С3019 00 + О31С319 3
+ О31С3193 - О13С39! - ОЮСЮ9!
(18)
где У1, р,Су - объем, плотность и теплоемкость преддефекованного сока в первой секции преддефекатора.
Отклонения переменных в первой секции, с учетом линеаризации, примут следующий вид:
= 1 ■(О0:С101А9 0 + СХ АО01 + О3з01С301А9 00 + С3019 000 АО301 +
ёт У1рс1
+ О33;С331А9 3 + С3319 30 АО331 + О30С41А9 3 + С?9 30 АО31 - О1^ А91 -- С3910 АОП3 - О1»^ А91 - С091 АО00),
(19)
где А9 0, А9 00, А9 3, А91- соответственно отклонения температуры диффузионного сока на входе в первую секцию преддефекатора, сока, полученного после первой сатурации и поступающего в первую секцию преддефекатора, во второй и первой секциях преддефека-
тора; АО01,АО301,АО31,АО41,АО^3,АО00С - соответственно отклонения расхода диффузионного сока, сока, полученного после первой сатурации, суспензии, поступающей во вторую и третью секции, полученной после второй сатурации из второй секции в первую, сока с известковым молоком, поступающим из шестой секции преддефекатора в первую секцию противотоком, а также преддефекованного сока и осадка.
Рассматривая аналогичным образом остальные секции преддефекатора, получаем следующую математическую модель теплообменной части преддефекатора:
-в=^(О^лв?+с01в00 ао?1 + О2001с201дв00+сГв??? ао201 + +(o30с31 + о20с41)лв2+с31в20 ЛО21+с21в20 ЛО21 -
- (ОП2с0 спс + о1о?0 со? )лв1- СП2св10 ЛОП2с- с?в Лоо?),
10
-в=^(О^лв+С52в10 ЛО52+О6;02с6002лвооо +
+ С?002вооооЛО6002 + О72оС72Лв3 + С72в3?ЛО? - (21)
- (ОП3? СП3 + ^^ с30 )Лв2 - с23в20 ЛО230 - с30в20 ЛО30о X
-Лв3 1 -(О33с23Лв2 + Св ЛО23 + Оо00о03С?003Лвооо +
-Т \3pc3
,г0003р лг0003 , г43 Г43АД , Г43л ЛГ>43 /Г34 г34 ,
+ С9 в0000 ЛО9 + О100С10Лв4 + С10в40ЛО10 - (Опс0Спс + (22)
+О0со С0с )лв3- спсв30 лопсо - с12в30 ЛО0со X
-в=Х4рс;(о34оС34лв3+с34в^ ло34+оС^С! лв5+сСв ло54 -
- (О450С45 + О43?С43)Лв4 - Спсв40 Л°п5 - С43в40 ЛО03),
-лв5 = 1 -(О435оС143СЛв4+С43в4о ЛО43 + О64сос64слв6 + С64св6? ЛО64 -
-Т Усрсс
- (опс0 спс + О1с0 с54)лвс- спсвс0 Лопс- С0свсо ЛО04х
-Лв6 1 (О56 С56лв + с56в ЛО56 + О00006С00006Лв +
—:—= —-(О150С1слвс + С15вс0ЛО15 + О160 с16 Лвоооо +
-Г У6Рс6
00006 00006 60 60 6с 6с 60 60 6с 6с
+ С16 в0000оЛО16 - (Опс0Спс + Оос0Сос)Лв6 - Спсв60ЛОпс - Сосв6?ЛОос).
(23)
(24)
(25)
16 00000 16 пс0 пс ос0 ос 6 пс 60 пс ос 60 ос
4. Математическая модель подогревателя
Кроме преддефекации, на всех этапах переработки сока при преддефекации присутствует процесс подогрева, который характеризуется жесткими температурными требованиями. Процесс подогрева сока на всех технологических этапах очистки сока необходим для получения максимального качественного продукта.
Математическая модель подогревателя определяется на основе уравнения теплового баланса.
Определим уравнение теплообмена для подогревателя дефекованного сока, для чего составим уравнение теплового баланса исходя из того, что при нагревании сока паром в рекуперативных подогревателях необходимо учитывать, что
£ Он = £ Ок +£ О Тп, (26)
при этом количество вводимого тепла определяется соотношением:
£ Он=Ос+Оп+Ов, (27)
где Ос - количество тепла, вводимое с соком; Оп - количество тепла, подводимого извне
от пара, обогревающим аппарат; О в - тепловой эффект физических и химических превращений не учитывается при подогреве.
Количество отводимого тепла £ Ок складывается из тепла, удаляемого с конечным продуктом (соком) и отводимого с теплоносителем (паром), а также тепловых потерь-
£ Отп (для нашего случая - не более 3-5%).
Следовательно, (26) будет иметь вид £ Он = £ Ок .
Для нашего случая £ Он = Оп, а £Ок = Ос, тогда уравнение теплового баланса для подогревателя, с учетом (4), можно представить в виде
ОпСп 0 пн + О с С с 0 сн = ОпСп 0 пк + О с С с 0 СК (28)
или
ОпСп 0 пн - ОпСп 0 пк = О с С с 0 ск - О с С с 0 сн. (29)
При отсутствии потерь в окружающую среду количество теплоты Оп, передаваемой горячим теплоносителем, равняется количеству теплоты, получаемой холодным теплоносителем :
О1 = О1 п = О1 с = о1 пС1 п (0 пн - 0 пк) = О1 с С1 с (0'ск - 0 сн), (30)
где О' = О'п = О'с - количество теплоты равняется количеству теплоты, передаваемой паром, и количеству теплоты, получаемой соком в '- подогревателе; О'п ;С'п ;О'с ;С'с -
соответственно расход и теплоемкость пара и сока в ' - подогревателе; 0 ; 0 ; 0 ; 0 -начальные и конечные температуры пара и сока в ' - подогревателе соответственно. Значения горячего теплоносителя (пара) О' п можно представить в виде равенства
Оп = №Д0 = кБ(0П -0с), (31)
здесь к - коэффициент теплопередачи, определяющий среднюю скорость передачи тепла вдоль всей поверхности теплообмена; р - площадь нагрева труб нагревателя (Р = ж11); 0п
и 0с - температура пара и сока соответственно.
Тогда уравнение (30) с учетом (31) будет иметь вид
О' = к'Р'(0 п-0 с) = О' с С' с (0 :К-0 сн). (32)
При нарушении теплового баланса возникает изменение количества тепла в подогревателе со скоростью, зависимой от дисбаланса:
V' рс'10. = д(кР'(0 п-0с) - О' с С' с (0 ск-0 сн)), (33)
ат
где V', р,с' - объем, плотность и теплоемкость сока в подогревателе.
Отклонения переменных, с учетом линеаризации, примут следующий вид:
10 ' 1
—^ =—— (кр'Д0п - кР'Д0с - О'соС'сД0ск - С'с0'ск ДО'с +
1 т 1 V И С 0 (-.К Шл
ат V рс 0
+ О' 00 С' с Д0 сн + С' с 0сН0 ДО' с).
Определим уравнение теплообмена паровой камеры подогревателя сока в сокоочисти-тельном отделении:
опг' = кБ'(0п -0С), (35)
Оп,г' - расход пара в паровую камеру и теплота парообразования.
(34)
При изменении баланса тепла будет изменяться и количество тепла в емкости со
скоростью, которая зависит от дисбаланса:
1
УсП-^ = Л(оу -№9П + №9С), (36)
1т
где V1, с^ - объем паровой камеры и теплоемкость пара.
Определим отклонения переменных в уравнении, которое описывает процес изменения тепла в паровой камере:
191 1
"Г = --(г1 ЛОП - кБЛ9П + кРЛ9'Д (37)
1т V с„
В результате получаем математическую модель теплообменной части подогревателей сока в сокоочистительном отделении:
гкБ1 Л9п - кБ1 Л9с - О1 сХ1 сЛ9' - ^
dA9С 1 1
dx V1 pc1
-AG1 с(С1с9' -С1с9') + G1 с0С'сA9^
dA91 1 ■ ■ ■ ■ (38)
^ ---(г1 AGn - kFA9: + kFA9С), dx Vcn
где A9 A9 с, A9I[:H, A9CK - соответственно отклонения температуры пара, сока, сока на входе и сока на выходе из нагревательного аппарата; AG1 с , AG^ - отклонения расхода сока и пара соответственно.
5. Выводы
Анализ отделения очистки сока сахарного производства свидетельствует о том, что данное отделение относится к сложным химико-технологическим системам. Для сокоочи-стительного отделения сахарного завода наиболее характерны физико-химические процессы смешения, тепло - и массообмена. Из уравнения теплового и материального баланса получены линеаризированные математические модели теплообменных частей преддефе-катора и подогревателей, необходимые для реализации алгоритмов управления данными процессами. С учетом линейности полученных соотношений для синтеза системы управления могут быть использованы эффективные подходы, основанные, например, на описании моделей в пространстве состояний.
Список литературы: 1. Ляшенко С.О, ФесенкоА.М., Беляева 1.С, Ляшенко О.С. Шляхи покращання умов пращ при виробницга цукру// Вюник Харшвського нащонального техшчного ушверситету сшьського господарства iменi Петра Василенка: «Мехашзащя сшьськогосподарського виробництва». Харюв. 2012. Том. 2. С.439-443. 2. ДiдурВ.А., СтручаевМ.1. Теплотехшка, теплопостачання i викорис-тання теплоти в сшьському господарсга / За заг. ред. В. А. Дщура. К.: Аграрна освгга, 2008. 233с. 3. Иванец В.Н., Бакин И.А., Ратников С.А. Процессы и аппараты пищевых производств: Учебное пособие. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2004.180с.
Поступила в редколлегию 11.09.2012
Ляшенко Сергей Алексеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры БЖ ХНТУСХ им. П.Василенко. Научные интересы: моделирование сложных систем управления. Адрес: Украина, 61002, Харьков, ул. Артема, 44, тел. 732-76-26.
Ляшенко Алексей Сергеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры ЭВМ ХНУРЭ. Научные интересы: автоматизированные системы управления. Адрес: Украина, 61166, Харьков, пр. Ленина, 14, тел. 702-13-54 .
Беляева Ирина Сергеевна, специалист 1 -й категории ННИДЗН ХНТУСХ им. П. Василенко. Научные интересы: моделирование систем управления. Адрес: Украина, 61002, Харьков, ул. Артема, 44, тел. 732-76-26.
