r/>
Даний технологічний процес можна розбити на дві моделі систем автоматичного регулювання:
Модель системи автоматичного регулювання рівня NaOH в баку № 1.
Модель змішувача № 2 (модель ідеального перемішування).
Модель ідеального змішування
Опишемо апарат ідеального змішування. Уявімо собі апарат з мішалкою, через який проходить потік (малюнок 1). Потужність мішалки така, що надходить рідина миттєво перемішується з масою, що вже перебуває в апараті. Таким чином, все, що потрапляє в апарат ідеального змішування, миттєво розподіляється по всьому його об'єму. br/>В
Перерахуємо найважливіші слідства з цього визначення: 1. Концентрації всіх речовин рівномірно розподілені за обсягом апарату. У будь-якій парі точок в апараті будь-яка з цих величин має одне і те ж значення. p align="justify"> На вихід потік виносить ту рідину, яка знаходиться в апараті. Тому на виході з апарату ідеального змішування концентрація та ж, що в об'ємі. p align="justify"> На вході в апарат концентрація зазнає стрибок: вихідні значення параметрів потоку, миттєво смешивающегося з вмістом апарату, відповідно миттєво змінюються до тих значень, які характеризують режим в апараті і на виході з нього. p align="justify"> Час перебування рідини в апараті ідеального змішування розподілено нерівномірно. Дійсно, розподіляючи за обсягом увійшла порцію рідини, наша ідеальна мішалка пошле до виходу деякі частинки з цієї порції і вони відразу підуть з апарату, в той час, як інші, що потрапили в інші частини апарату, можуть затримуватися в ньому вельми надовго.
Використовуючи обставина, що концентрація в усіх точках апарату однакова, можна дуже просто записати узагальнене рівняння матеріального балансу:
2. Прихід речовини - витрата речовини = накопичення речовини
Таким чином, рівняння матеріального балансу для нашої моделі ідеального змішування буде мати наступний вигляд:
(1.1)
де Q1 і Q2 - витрата змішуємо (у нашому випадку NaOH) і змішуючої (H2O) рідин відповідно. C1 і С2 - концентрація змішувати і змішуючої рідин відповідно. Q і C - витрата і концентрація змішаною (що вийшла з апарату) рідини. p> Перепишемо рівняння (1.1) у наступний вигляд:
(1.2)
Рівняння (1.2) почленно поділимо на Q, тоді отримаємо:
(1.3)
У рівнянні (1.3) і, де Т - постійна часу нашого об'єкта, а k - коефіцієнт підсилення.
Підставивши Т і k в рівняння (1.3) одержимо рівняння наступного виду:
(1.4)
Тепер рівняння (1.4) поділимо почленно на постійну часу Т, в результаті чого отримаємо:
(1.5)
Отримане рівняння (1.5) і буде описувати нашу модель ідеального змішування. Відповідно до нь...
