Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Автоматизация тепловых процессов.↑ ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3 Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Тепловые процессы играют значительную роль в химической технологии. Химические реакции веществ с также их физические превращения сопровождаются, как правило, тепло-выми эффектами. Тепловые явления часто составляют основу технологических процессов.
Передачу тепла от горячих теплоносителей к более холодным осуществляют в тепло-обменниках.
Различают теплообменники:
1. непосредственного смешения теплоносителей;
2. поверхностные теплообменники, в которых тепло передается через глухую раздели-тельную стенку: − теплопередача может протекать без изменения агрегатного состояния теплоносите-лей (нагреватели, холодильники);
− с изменением агрегатного состояния (испарители, конденсаторы). Нагревание продуктов проводят также в трубчатых печах топочными газами.
5.1.Регулирование теплообменников смешения.
Регулирование теплообменников смеше- F 1
разными теплосодержаниями.
Во многих задачах регулирования состава или температуры в резервуаре с мешалкой при определении передаточных функций принимают перемешивание идеальным. Тогда объ-ект описывается дифференциальным уравнением первого порядка с постоянной времени, рав-ной времени пребывания в резервуаре. Однако на практике отмечается запаздывание, по исте-чении которого изменение концентрации или температуры питания происходит на выходе из резервуара. Это запаздывание (запаздывание смешения) зависит от размеров резервуара, вяз-кости жидкости, конструкции и скорости вращения мешалки, определяющих интенсивность
Остановимся на особенностях статической характеристики собственно процесса сме-шения. Рассмотрим для примера аппарат непрерывного действия, в котором смешиваются два потока с расходами G 1 и G 2, температурами θ 1 и θ 2, удельными теплоёмкостями c p1 и c p2 (рис. 5.2).
Пусть задача регулирования состоит в поддержании заданного значения θ 0 температу-ры выходного потока путём изменения расхода G 1 при условии, что основными источниками возмущений являются расход и температура второго потока G 2 и θ 2, а температура θ 1 и удель-ные теплоёмкости веществ постоянны и равны θ 10, c p 1 и c p 2. Найдем статические характери-стики объекта по каналу регулирования G 1 − θ и каналам возмущения G 2 − θ и θ 2 − θ (рис.
5.3). Для этого запишем уравнение теплового баланса:
(θ 2 − θ 20),
(5.2)
= θ 2 − θ 20, получим урав-(5.3)
Анализ зависимостей (5.3) показывает, что даже при обычных возмущениях, наблю-даемых на практике, ошибка в результате линеаризации может оказаться существенной. На-
пример, при увеличении расхода G 2 на 30 % по сравнению с заданным коэффициент усиления
и при отсутствии других возмущений, кроме G 2, будет обеспечиваться постоянство выходной
температуры.
Наличие других источников возмущения, кроме G 2, потребует введение коррекции γ 0,
например, в зависимости от значения выходной температуры θ (см. пример каскадной АСР, рис. 5.7).
Рассмотрим насколько вариантов систем автоматизации теплообменников смешения и проведем их сравнительный анализ по качеству процессов регулирования. Вариант1. Задача стабилизации выходной температуры смеси θ решается применени-ем одноконтурной замкнутой системы регулирования, в котором регулирующим воздействи-ем является расход G 1 (рис. 5.4). Использование регулятора с интегральной составляющей и законе регулирования (ПИ- или ПИД-регулятор) гарантирует поддержание заданного значе-ния θ в установившемся режиме, однако качество переходного процесса может оказаться не-удовлетворительным при большой инерционности канала регулирования и сильных возмуще-ниях.
Рис. 5.4. Функциональная(а)и структурная(б)схемы замкнутой одноконтурной АСР темпе-ратуры в теплообменнике смешения. Вариант2 включает систему регулирования соотношения расходов G 1 и G 2 (рис. 5.5). Это разомкнутая система регулирования, способность обеспечить инвариантность регулируе-мой температуры смеси θ к возмущениям по расходу G 2, однако при наличии любого друго-го возмущения θ не будет равна заданной.
Вариант3 (рис. 5,6) отличается компенсатором возмущения по θ 2.Таким образом, дан-ная система регулирования может обеспечить независимость выходной температуры от двух
основных возмущений G 2 и θ 2. Однако при наличие других возмущений (например, измене-ние теплопотерь в окружающую среду) температура будет отклоняться от заданной.
Варианты4и5 являются разновидностями комбинированных АСР, в которых обеспе-чивается компенсация основных возмущений и вводится обратная связь по регулируемой ко-ординате.
FFC
Р е г у л я т о р γ 0
R
G 1
G 2 z
θ
О б ъ е к т
θ а б
Рис. 5.5. Функциональная(а)и структурная(б)схемы разомкнутой одноконтурной АСР тем-пературы в теплообменнике смешения.
Вариант4 – система регулирования соотношения расходов G 1 и G 2 с коррекцией ко-эффициента по выходной температуре смеси θ (рис. 5,7), т.е. двухкаскадная АСР. Основным (внешним) регулятором является регулятор температуры 1, а вспомогательным (внутренним)
– регулятор соотношения 2, осуществляющий компенсацию возмущения по расходу G 2.
Рис. 5.6. Функциональная(а)и структурная(б)схемы разомкнутой АСР температуры в теп-лообменнике смешения с компенсацией двух возмущений:
1 – регулятор соотношения; 2 – компенсатор.
Вариант5 – система регулирования температуры смеси с коррекцией по двум возму-щениям G 2 и θ 2, т.е. комбинированная АСР. Динамический компенсатор 2 (рис. 5,8) в данном случае должен содержать вычислительное устройство для расчёта корректирующей поправки
на задание по выходной температуре регулятору 1 в зависимости от температуры и расхода второго потока.
2 FFC
G 1 FE
а
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-20; просмотров: 158; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.14.223.136 (0.012 с.) |