,盟--kKFa0-AQ)-c,0 消去中间变量△y,并进行线性化处理。 y=(0,x) 10 对本系统，假定x变化很小，即=，则=（岛A0,由于在小园 钟 国内（号为常蛋区，则Ey与0的线性关系线性化近以后文： 板书、 互动法 △y≈K,A9 可得 e,2r+c,-60=ka p 经拉氏变换得： e(s) Θ.s)Ts+1 式中K。= KF KF+GCr-Gx,HK T。= Vp Gx.H K, 这个非绝热反应器的动态特性，可以用一个一阶微分方程来描述，其传递 函数是一个 一阶滞后环节。在推导过程中忽略了反应器夹套间壁热容器，且假定 反应 釜内温度的分布是均匀的，因此简化为一个集中参数的对象。 18.3反应器的热稳定性分析 给大部分的被控工业对象都且有稳定性，是一个开环稳定的对象。饮而，反 定 应器的情况不 样，化学反应过程常伴有强烈的热效应，有的是吸热，也有的是 析 放热。吸热效应的过程，对于温度的变化，对象本身具有负反馈性质，其开环特 性是稳定的，与通常具有自衡的对象有相似的特性：但对于放热效应的过程，情 况完全相反。对于具有正反馈兴致的放热反应器，在外扰作用下，温度的变化将 5 向两个极端方向发展。一种温度一直上升，最终使反应急速终了：另一种如果外 钟 扰先引起反应器温度下降，则温度不断下降，直到反应停止 对于这样的防热反 应过程，如果没有适当的换热措施，将是一个开环不稳定的对象 18.3.1反应器静态工作点的热稳定性 为了进一步分析反应器热稳定性问题，现以图184所示的非绝热反应器为 例，加以说明。 如图18-5中虚线所示。曲线的下半部分是由平变陡，这是由于反应速度是 随者温度的升高而加大，而且是越来越大：而曲线的上半分，是由陡变平，这- 6 - 10 分 钟 反应 器的 热稳 定性 分析 5 分 钟 θ θ θ ρ θ ρ p = Δy − KF Δ − Δ c − Gc pΔ Gx H dt d V c ( ) 0 消去中间变量 Δy ，并进行线性化处理. y = (θ, x) 对本系统，假定 x 变化很小，即 0 x = x ，则 θ θ Δ ∂ ∂ Δ = 0 ( ) x y y 。由于在小范 围内 0 ( ) x y ∂θ ∂ 为常数 Ky ，则把 y 与θ 的非线性关系线性化近似后变为： Δy ≈ KyΔθ 可得 p p y KF C k Gx H KF Gc dt d V c θ θ ρ θ ρ + + − Δ = Δ Δ ( ) 0 经拉氏变换得： ( ) 1 ( ) + = Θ Θ T s K s s p p c 式中 P y p K Gx H KF Gc KF K ρ 0 + − = p y p K Gx H KF Gc V c T ρ ρ ρ 0 + − = 这个非绝热反应器的动态特性，可以用一个一阶微分方程来描述，其传递 函数是一个一阶滞后环节。在推导过程中忽略了反应器夹套间壁热容器，且假定 釜内温度的分布是均匀的，因此简化为一个集中参数的对象。 18.3 反应器的热稳定性分析 绝大部分的被控工业对象都具有稳定性，是一个开环稳定的对象。然而，反 应器的情况不一样，化学反应过程常伴有强烈的热效应，有的是吸热，也有的是 放热。吸热效应的过程，对于温度的变化，对象本身具有负反馈性质，其开环特 性是稳定的，与通常具有自衡的对象有相似的特性；但对于放热效应的过程，情 况完全相反。对于具有正反馈兴致的放热反应器，在外扰作用下，温度的变化将 向两个极端方向发展。一种温度一直上升，最终使反应急速终了；另一种如果外 扰先引起反应器温度下降，则温度不断下降，直到反应停止。对于这样的防热反 应过程，如果没有适当的换热措施，将是一个开环不稳定的对象。 18.3.1 反应器静态工作点的热稳定性 为了进一步分析反应器热稳定性问题，现以图 18-4 所示的非绝热反应器为 例，加以说明。 如图 18-5 中虚线所示。曲线的下半部分是由平变陡，这是由于反应速度是 随着温度的升高而加大，而且是越来越大；而曲线的上半部分，是由陡变平，这 探究式 讲授法 多媒体 演示法 板书、 互动法