• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Регулювання температури

Температура – це показник термодинамічного стану системи і використовується як вихідний параметр при регулюванні теплових процесів. Динамічні характеристики таких процесів як об’єктів керування залежать від багатьох чинників (фізико-хімічних параметрів процесу, конструкції апарата, умов теплопередачі), тому сформувати загальні рекомендації щодо синтезу АСР важко, потрібно проводити аналіз кожного конкретного процесу. Крім того особливістю регулювання теплових процесів є їх інерційність. Інерційність теплових процесів зв’язана з теплообміном, забезпечити високу швидкість якого досить складно. В системах регулювання температури існують дві інерційні ланки: сам об’єкт керування і датчик температури.

4 1

Рисунок 5.11 – Температури з регулятором прямої дії

В автоматичних системах регулювання теплообміну або температури використовують регулятори як прямої, так і непрямої дії. На рис.5.11. показана АСР температури на базі регулятора прямої дії. Вимірювачем температури є термобалон 1, заповнений робочою рідиною. При зростанні температури в ОК в термобалоні зростає тиск рідини, який через імпульсну трубку 2 передається сильфону 3. Зміна тиску в сильфоні призводить до зміни положення регулюючого органу 4 на лінії подачі гріючого потоку. Такі ж системи можна організувати і для регулювання температури з охолоджуючим потоком. Алгоритм функціонування цих регуляторів відповідає П-закон.

Точніше регулювання (з ПІ- і іншими законами регулювання) можна реалізувати в системах з використанням регуляторів непрямої дії.

Розглянемо типові схеми регулювання процесу теплообміну в трубчатих теплообмінниках. Пунктиром показані інші можливі керуючі впливи.

продукт

теплоносій

Рисунок 5.12 – Осноконтурна АСР температури

Зображена на рис.5.12 АСР є проста і найрозповсюдженішою схемою стабілізації температури. Одначе оскільки процес теплообміну дуже інерційний, якість регулювання такої АСР невисока і дозволяє лише позбутись статичнох похибки, характерної для П-регуляторів. Підвищення якості можна досягти введенням Д-складової в закон функціонування регулятора або введенням додаткового контура за малоінерційним параметром.

При використанні ПД- і ПІД-регуляторів, необхідно застосовувати проміжну фільтрацію високочастотних шумів. В цифрових АСР це забезпечується спеціальними алгоритмами фільтрації, а в аналогових – шляхом демпферування сигналу датчика у вимірювальному каналі.

При введенні допоміжних контурів регулювання використовують як мало інерційний параметр витрату рідини (пари) по лінії можливих збурень. Такі схеми приведені на рис.3.13. Допоміжний мало інерційний контур регулювання забезпечує стабілізацію вибраного параметру з корекцією його за основним регульованим параметром, що значно покращує якість стабілізації основного інерційного параметра.

продукт

теплоносій

а)

б)

а) при дії збурення в каналі теплоносія;

б) при дії збурення в каналі продукту, що підігрівається;

Рисунок 5.13 – Двоконтурні АСР температури з допоміжним мало інерційним контуром.

У випадку постійних змін завдання, а також для збільшення швидкодії АСР теплообміну використовуються системи з байпасуванням частини теплоносія, минаючи теплообмінник (рис. 5.14).

байлас

сировина

а) теплоносій

байпас

сировина

теплоносій

б)

а) зі взаємозв’язаними регуляторами;

б) з незв’язаними регуляторами;

Рисунок 5.14 – АСР теплообміну з балансуванням

Відкриття або закриття РО на лінії бай пасу приводить до швидкого реагування регульованої величини. Кінцеве регулювання температури забезпечує регулюючий орган на іншому потоці, що бере участь в теплообміні.

При наявності неперервної дії збурюючи чинників по витратах технологічних потоків раціонально застосовувати АСР, показані на рис.3.15. В цих випадках комбінуються системи стабілізації витрати з системами стабілізації температури.

теплоносій

сировина

а)

теплоносій

сировина

б)

пара

Сировина

в)

а),б) з додатковим АСР витрати на лінії дії збурень;

в) зі стабілізацією тиску пари;

Рисунок 5.15 – Комбіновані АСР теплообміну.

При використанні парового підігріву використовують систему регулювання, показану на рис.5.15.в. Тиск є менше інерційним параметром, ніж температура, а для насиченої пари (основний теплоносій на технологічних установках) є однозначна залежність між температурою пари і тиском. Тому

для таких АСР раціональніше стабілізувати не температуру, а тиск.

Очевидно, що з проведеного огляду АСР для регулювання теплообміну необхідно вибрати найраціональнішу систему, виходячи з вимог до якості регулювання, наявності збурюючимх чинників, простоти реалізації, що очевидно, визначається у кожному конкретному випадку і для кожного окремого об’єкта.

Читайте також:

1. Авоматизація водорозподілу регулювання за нижнім б'єфом з обмеженням рівнів верхнього б'єфі
2. Автоматизація водорозподілу з комбінованим регулюванням
3. Автоматизація водорозподілу регулювання зі сталими перепадами
4. Автоматизація водорозподілу регулюванням з перетікаючими об’ємами
5. Автоматизація водорозподілу регулюванням за верхнім б'єфом
6. Автоматизація водорозподілу регулюванням за нижнім б'єфом
7. Автоматичне регулювання витрати помпових станцій
8. Автоматичне регулювання.
9. Адміністративні (прямі) методи регулювання.
10. Адміністративні методи державного регулювання природоохоронної діяльності
11. Адміністративно-правове регулювання державної реєстрації актів цивільного стану, державної виконавчої служби, нотаріату та адвокатури.
12. Адміністративно-правове регулювання проходження державної служби

Переглядів: 1859