Книга предназначена для проектировщиков и инженеров-технологов, занимающихся разработкой новых химических процессов; она представит также интерес для аспирантов и студентов химико-технологических специальностей высших учебных заведений.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редакторов.............. 7
Изпредисловияавтора ............... 9
Глава I. Системотехника ..................И
Комплексный подход к проблеме (13). Аналоговые вычислительные машины (14). Цифровые вычислительные машины (19). Литература (22).
Глава II. Исследование процесса...............23
Общие положения (23). Лабораторные данные и предварительная оценка механизма реакции (25). Разработка модели кинетики процесса (31). Дополнительные соображения о механизме реакции (32). Окончательная схема реакции (34). Литература (36).
Глава III. Разработка процесса................37
Решение дифференциальных уравнений на аналоговой машине (39)____
Использование вычислительной машины для разработки процесса (42). Литература (48).
Глава IV. Предварительный расчет агрегата . '..........49
Физические свойства компонентов (49). Общие соображения по проекту агрегата (52). Основные допущения при оценке динамики процесса (53). Аппараты (56). Условные обозначения (59). Индексы (59). Литература (60).
Глава V. Технологический расчет оборудования..........61
Расчет основных процессов и аппаратов (63). Расчет оптимального агрегата (67). Литература (69).
Глава VI. Промышленные испытания..............70
Источники возмущений в работе установки (71). Проверка производительности оборудования (72). Испытание реактора (74). Исследование динамики процесса (75). Анализ и использование результатов испытаний (76). Анализ системы управления установкой (76). Изменения в оборудовании и приборном оснащении (77). Литература (80).
лава VII. Управление производственным процессом 81
Регулирование работы ректификационной колонны (82). Введение в систему регулирования анализатора состава (86). Управление
.ч
работой реактора (90). Анализ системы автоматического регулирования (92). Литература (94).
Глава VIII. Теория автоматического регулирования........95
Краткие сведения о линейных и нелинейных системах (96). Краткие сведения об исследовании и расчете системы автоматического регулирования (97). Переходные характеристики (99). Частотные характеристики (101). Графические методы расчета (102). Нелинейные системы и линеаризация (105). Литература (107).
Глава IX. Методы теории управления.............109
Виды систем управления (110). Математические модели технологических процессов (111). Многостадийный процесс разделения (112). Модели химических реакторов (116). Оптимальное управление (119). Литература (121).
Глава X. -Расчет системы автоматического регулирования......123
Описание многоемкостных систем (125). Передаточные функции регуляторов различных типов (126). Диаграмма Бодэ (129). Пропорциональное регулирование с предварением (131). Интегральный закон регулирования (133). Литература (134).
Глава XI. Литература по системотехнике . . . ........135
Статьи по управлению отдельными процессами и работой различных аппаратов (136). Расчет и регулирование работы реакторов (136). Ректификация и регенерация растворителей (138). Система утилизации промышленных отходов (143). Краткий обзор важнейших публикаций (147). Библиография: книги (149), статьи (151).
Глава XII. Машинное управление............161
Методы машинного управления (163). Применение машинного управления (165). Кратковременные возмущения (168). Аналоговые управляющие машины (168). Литература (169).
Глава XIII. Проектирование технологического комплекса......170
Проектирование цеха как процесс с обратной связью (170). Общий проект цеха (172). Методы расчета отдельных агрегатов при помощи вычислительных машин (174). Литература (177).
Глава XIV. Перспективы ..... ............181
Динамические характеристики аппаратов и управление процессами (181). Направления дальнейших исследований (183). Прогресс систем управления (184). Заключение (186). Литература (188).
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРОВ
Проблема научно обоснованного подхода к разработке и проектированию химических производств и систем управления ими является сейчас весьма актуальной в связи с высокими темпами развития химической промышленности. Эмпиризм в рассмотрении этих вопросов приводит при создании новых производств к излишним и довольно ощутимым затратам на строительство большого числа промежуточных опытных и опытно-промышленных установок и, что не менее важно, снижает надежность проектных решений. Разработка теоретических основ процессов химической технологии, а также широкое применение вычислительной техники создают предпосылки для перехода на новые методы проектирования и анализа промышленных процессов.
Книга Т. Вильямса представляет собой общее и относительно популярное введение в эту новую методологию. Примененный автором термин «системотехника» следует рассматривать как понятие, подчеркивающее основную особенность такой методологии— логически стройный подход к решению задачи разработки реального химико-технологического процесса. Этот подход базируется на анализе всего комплекса физических, химических и экономических явлений, характеризующих этот процесс, и на использовании аналоговых и цифровых вычисли* тельных машин и методов теории автоматического управления. Принятый в отечественной литературе термин «математическое моделирование» более строг и, вероятно, более удачен по своему содержанию, однако он не охватывает всех сторон указанной проблемы.
В книге Т. Вильямса наибольшее внимание уделено вопросам расчета отдельных агрегатов и систем автоматического управления. Книга дает также в общем виде хорошее представление об основанных на математических моделях и на применении вычислительной техники современных методах решения
всего многообразия задач, связанных с созданием нового химического процесса. Книга написана в несколько своеобразной манере, однако материал излагается весьма доходчиво и сразу вводит читателя в суть описываемого.
К недостаткам книги следует отнести чрезмерное упрощение рассматриваемых проблем. Так, в разделе о реакторах автор почти не касается вопросов тепло- и массообмена и их влияния на ход процесса, хотя их решение создает наибольшие трудности при расчете реакторов. В разделах, посвященных управлению, не разбираются некоторые вопросы устойчивости реакторов, весьма важные для выбора режима их работы и конструкционных элементов.
В некоторой части сделана попытка устранить указанные недостатки в кратких дополнениях к соответствующим главам. Библиография дополнена списком ряда новых монографий, представляющихся более важными, чем быстро устаревающие и весьма многочисленные статьи, в которых подчас трудно ориентироваться.
Второе издание книги заново отредактировано и исправлены
все замеченные ошибки и опечатки.
и. иоффе
Б, ВОЛЬТЕР
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ АВТОРА
Применение системотехники в химической и нефтеперерабатывающей промышленности — пока еще относительно новая область исследований. Видимо, достоинства самой системотехники, так же как и методы ее применения, пока мало известны среднему химику-технологу. Поэтому следует ясно и понятно изложить предмет, пользуясь промышленным примером. Такой пример мог бы показать преимущества системотехники по сравнению с обычным способом проектирования. Он также уточнил бы разницу в приемах работы, выявил необходимую дополнительную информацию, а также послужил бы иллюстрацией фактического роста (при применении системотехники) прибыли на капитал, вложенный в установку, вследствие роста производительности труда, повышения качества продукции, снижения капиталовложений или сочетания этих факторов.
Ввиду частной собственности на используемую информацию подобный пример фактически было бы невозможно основывать на изучении реальной системы, в частности, из-за того, что системотехника является еще относительно новым методом. Таким образом, используемый пример должен быть полностью придуман, но в то же время вполне правдоподобен в смысле его разработки и деталей.
Автор особенно благодарен Техасскому университету и его Шоховскому лекционному комитету за предоставленную возможность изложить в форме лекции * свои соображения, касающиеся подбора такого примера. Искренне надеемся, что этот
Цена: 150руб.
