本文選題：刮膜式分子蒸餾 + 數(shù)學(xué)模型��； 參考：《長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：刮膜式分子蒸餾器是第三代分子蒸餾器,在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上完全依賴設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和大量的重復(fù)試驗(yàn),而結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置一直沒有相應(yīng)的理論依據(jù)作支撐。此外實(shí)際應(yīng)用中為了確定一種物料最佳的實(shí)驗(yàn)條件也需要操作人員進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn),才能確定相對(duì)理想的實(shí)驗(yàn)條件。這都造成了刮膜式分子蒸餾器在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中為達(dá)到最佳的狀態(tài)需要浪費(fèi)大量的財(cái)力和物力。為解決這些問題,關(guān)鍵是建立刮膜式分子蒸餾器的數(shù)學(xué)模型,并利用該模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,為刮膜式分子蒸餾器的設(shè)計(jì)和控制應(yīng)用提供了重要參考。本文研究刮膜式分子蒸餾器中輥筒式刮膜器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)與分子蒸餾過程中物料的濃度、粘度、進(jìn)料量、蒸發(fā)器的直徑等因素,先建立第n級(jí)的輥筒質(zhì)量平衡關(guān)系,并通過迭代求出整體的傳質(zhì)模型。再利用實(shí)際實(shí)驗(yàn)參數(shù)代入該傳質(zhì)模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較從而確定該模型的可靠性和該模型的相對(duì)誤差范圍大約為1.5%-2.5%。通過該模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,逐一調(diào)整模型中結(jié)構(gòu)參數(shù),從而確定各個(gè)參數(shù)變化規(guī)律對(duì)分子蒸餾過程的影響。根據(jù)各個(gè)參數(shù)對(duì)分子蒸餾過程的影響規(guī)律,調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)使分子蒸餾的分離效果得到優(yōu)化。通過模型計(jì)算發(fā)現(xiàn),在刮膜式分子蒸餾過程中分離效果對(duì)刮膜電機(jī)轉(zhuǎn)速非常敏感,特別是在低轉(zhuǎn)速時(shí),轉(zhuǎn)速波動(dòng)發(fā)生很小變化餾出濃度卻發(fā)生很大變化,為了提高刮膜電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性,采用雙閉環(huán)控制無刷直流電機(jī),內(nèi)環(huán)采用電流滯環(huán)控制,外環(huán)采用自抗擾控制,使刮膜電機(jī)轉(zhuǎn)速在負(fù)載不斷變化時(shí)依然可以保持相對(duì)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。為了提高刮膜式分子蒸餾器的控制精度和分離率,并便于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),提高自動(dòng)化控制水平,采用SIMATIC S7-300系列可編程控制器建立分布式控制系統(tǒng),分別利用STEP7和組態(tài)王對(duì)分布式控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行組態(tài),并利用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)MATLAB/Simulink和PLC之間的數(shù)據(jù)交換,從而使自抗擾控制技術(shù)輸出的控制數(shù)值可以通過PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)刮膜無刷直流電機(jī)的控制。
[Abstract]:In order to solve these problems , it is necessary to establish a mathematical model of the film - scraping type molecular distiller .
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.81;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2044331