Герметизированная емкость (сепаратор).

Технологическая схема герметизированной емкости

Рис 6.

Анализируя рассматриваемый технологический процесс, можно выделить следующие основные особенности. Давление Р₂ будет определяться не только высотой столба жидкости Н, но и давлением газа, которое тоже в свою очередь зависит от уровня жидкости и свойств газа. Расходы же Q₁ и Q₂ определяются перепадами давления на дросселях, их гидравлическими сопротивлениями, и свойствами жидкости.

При построении модели будем исходить из следующих допущений. Примем, что объект с сосредоточенными параметрами, процесс стационарный и изотермический, жидкость и газ - идеальные, а поток ламинарный.

В таком случае уравнение материального баланса, будет иметь вид

, (2-17)

где , ,

в свою очередь, и - постоянные величины, численные значения которых определяются конструкцией клапанов и характеристикой жидкости.

Давление Р₂ определяется выражением

, (2-18)

где γ - удельный вес жидкости.

Исходя из принятого допущения об идеальности газа – связь между его давлением и объемом (массой) можно выразить с помощью уравнения газового состояния Менделеева-Клапейрона.

, (2-19)

где:

- давление газа,

- объем газа,

- масса газа,

- газовая постоянная,

- температура газа.

В связи с тем, что процесс изотермический ( = const) и испарения газа с поверхности мало (М = const), то получим

, (2-20)

где , а ( - количество газа), тогда

(2-21)

Окончательно модель рассматриваемого технологического процесса примет следующий вид.

(2-22)

Начальные условия

Начальные условия будут определяться конкретными задачами автоматизации рассматриваемого процесса и значениями тех технологических параметров, которые необходимо стабилизировать, или которыми надо управлять