Dezvoltarea unui sistem automat de control pentru ventilația de evacuare a alimentării. Modelul matematic al spațiilor de producție, selecția și descrierea automatizării și controalelor și a controalelor

Daria Denisikhina, Maria Lukanina, Mikhail Airplanes

ÎN lumea modernă Nu mai este posibil să faceți o modelare matematică a debitului de aer atunci când proiectați sisteme de ventilație.

În lumea modernă, nu mai este posibil să se facă fără modelarea matematică a fluxului de aer atunci când se proiectează sisteme de ventilație. Tehnicile convenționale de inginerie sunt potrivite pentru camere tipice și soluții standard privind distribuția aerului. Când designerul se confruntă cu obiecte non-standard, metodele de modelare matematică ar trebui să vină la salvare. Articolul este dedicat studiului distribuției aerului în cursul anului rece al anului în atelierul de producere a țevilor. Acest atelier face parte din complexul fabrică situat sub un climat puternic continental.

Înapoi în secolul al XIX-lea au fost obținute ecuatii diferentiale Pentru a descrie fluxul de lichide și gaze. Acestea au fost formulate de fizicianul francez Louis Navier și matematicianul britanic George Stokes. Ecuațiile Navier - Stokes sunt una dintre cele mai importante în hidrodinamică și sunt utilizate în modelarea matematică Multe fenomene naturale și sarcini tehnice.

Pe anul trecut O mare varietate de obiecte geometrice și termodinamic în construcții au acumulat. Utilizarea metodelor de hidrodinamică a calculatorului îmbunătățește semnificativ posibilitățile de proiectare a sistemelor de ventilație, permițând un grad ridicat de precizie pentru a prezice distribuția vitezei, presiunii, temperaturii, concentrației componentelor în orice punct al clădirii sau al acestuia.

Utilizarea intensivă a metodelor de hidrodinamică computațională a început în 2000, când au apărut cochilii de software universal (pachete CFD), care dau posibilitatea de a găsi soluții numerice ale sistemului de ecuații Navier - Stokes în raport cu obiectul de interes. Din acest moment de data aceasta, Biroul Tehnologiei este angajat în modelarea matematică în raport cu sarcinile de ventilație și aer condiționat.

Descrierea sarcinii

În acest studiu, simularea numerică a fost efectuată utilizând pachetul STAR-CCM + - CFD dezvoltat de CD-ADAPCO. Performanţă acest pachet La rezolvarea sarcinilor de ventilație a fost
Se testează în mod repetat pe obiectele de diferite complexități, de la spațiul de birou la sălile de teatre și stadioane.

Sarcina este de mare interes din punctul de vedere al modelului și modelarea matematică.

Temperatura aerului exterior -31 ° C. În cameră există obiecte cu câștiguri esențiale de căldură: un cuptor ordin, un cuptor de vacanță etc. Astfel, există diferențe mari de temperatură între structurile exterioare de închidere și obiectele de combustibil intern. În consecință, contribuția schimbului de căldură a radiațiilor în timpul modelării nu poate fi neglijată. Complexitate suplimentară în formularea matematică a problemei este că o compoziție ferată severă este furnizată de mai multe ori în cameră, având o temperatură de -31 ° C. Se încălzește treptat, răcirea aerului în jurul lui.

Pentru a menține temperatura dorită a aerului în volumul atelierului (în sezonul rece, nu mai mică de 15 ° C), proiectul oferă sisteme de ventilație și aer condiționat. În etapa de proiectare, debitul și temperatura aerului furnizat necesară pentru a menține parametrii necesari au fost calculate. Întrebarea a rămas - Cum să trimiteți aerul la volumul atelierului pentru a asigura distribuția cea mai uniformă a temperaturii pe tot parcursul volumului. Modelarea permisă pentru o limită de timp relativ mică (două sau trei săptămâni) pentru a vedea modelul de flux de aer pentru mai multe opțiuni de alimentare cu aer și apoi comparați-le.

Etape de modelare matematică

• Construcția de geometrie solidă.
• Fracționarea spațiului de lucru pe celulele grilajului de compactare. Ar trebui să fie furnizată în zone în avans în care va fi necesară o măcinare suplimentară a celulelor. Atunci când construiți o rețea, este foarte important să găsiți că mijlocul de aur, în care dimensiunea celulei este destul de mică pentru a obține rezultatele corecte, în timp ce numărul total de celule nu va fi atât de mare pentru a strânge timpul de calcul la timpul inacceptabil. Prin urmare, construcția grilajului este o întreagă artă care vine cu experiență.
• Sarcina limitelor și a condițiilor inițiale, în conformitate cu formularea problemei. Necesită o înțelegere a specificului sarcinilor de ventilație. Rolul mare în pregătirea jocului de calcul alegerea potrivita Modele de turbulențe.
• Alegerea unui model fizic și a unui model de turbulență adecvat.

Modelarea rezultatelor

Pentru a rezolva problema examinată în acest articol, au fost transmise toate etapele de modelare matematică.

Pentru compararea eficienței ventilației, au fost alese trei opțiuni pentru alimentarea cu aer: la un unghi față de vertical 45 °, 60 ° și 90 °. Aeroportul a fost realizat din laturi standard de distribuție a aerului.

Temperatura și câmpurile de viteză obținute ca rezultat al calculului la diferite unghiuri de hrană aerul de admisie, prezentată în fig. unu.

După analizarea rezultatelor, unghiul de alimentare a aerului egal cu 90 ° a fost selectat ca cele mai reușite opțiuni pentru ventilarea atelierului. Cu această metodă de aprovizionare, nu sunt create viteze mai mari în zona de lucru și este posibilă obținerea unui model suficient de uniform de temperatură și viteză pe tot parcursul volumului atelierului.

Decizia finala

Temperatura și câmpurile de viteză în trei secțiuni transversaleTrecerea prin grilele de alimentare sunt prezentate în fig. 2 și 3. Distribuția temperaturii pe cameră este uniformă. Numai în zona de concentrație de cuptoare există temperaturi mai ridicate sub tavan. În zona dreaptă a colțului camerei există o zonă mai rece. Acesta este locul în care mașinile reci intră de pe stradă.

Din fig. 3 Este clar vizibil modul în care sunt distribuite jeturile orizontale ale aerului furnizat. Cu această metodă de aprovizionare, jetul de alimentare are o gamă suficient de mare. Deci, la o distanță de 30 m de la lattice, debitul este de 0,5 m / s (la ieșirea vitezei de zăbrele - 5,5 m / s). În restul camerei, mobilitatea aerului este scăzută, la nivelul de 0,3 m / s.

Aerul încălzit din cuptorul de întărire deflectă jetul aerului de alimentare în sus (fig.4 și 5). Cuptorul încălzește foarte mult aerul din jurul lui. Temperatura podelei este mai mare decât în \u200b\u200bmijlocul camerei.

Câmpul de temperatură și linia de curent în două secțiuni ale atelierului fierbinte sunt prezentate în fig. 6.

Concluzii

Calculele făcute au permis să analizeze eficacitatea căi diferite Alimentarea cu aer la atelierul de fabricare a țevilor. Sa obținut că atunci când a fost depus jetul orizontal, aerul de tăiere se aplică în continuare în cameră, contribuind la încălzită mai uniformă. În același timp, nu există zone cu mobilitate prea mare în zona de lucru, așa cum se întâmplă atunci când aerul de alimentare este aplicat la un unghi în jos.

Utilizarea metodelor de modelare matematică în sarcinile de ventilație și aer condiționat este o direcție foarte promițătoare care vă permite să corectați decizia la etapa proiectului, să împiedicați necesitatea corectă a soluțiilor de proiectare nereușită după punerea în funcțiune a obiectelor. ●

Daria Denisikhina. - Șeful departamentului "Modelarea matematică";
Maria Lukanina. - Inginer principal "Modelarea matematică";
Mikhail Avion. - Director executiv al MM-Tehnologii

Prognoza regimul termic În zonele servite este o sarcină multifactorică. Se știe că modul termic este creat folosind sisteme de încălzire, ventilație și aer condiționat. Cu toate acestea, la proiectarea sistemelor de încălzire, impactul fluxurilor de aer create de restul sistemelor nu este luat în considerare. În parte, acest lucru este justificat de faptul că efectul fluxurilor de aer asupra regimului termic poate fi nesemnificativ la mobilitatea aerului de reglementare în zonele servite.

Sisteme de aplicații încălzire radiantă Necesită noi abordări. Aceasta include necesitatea de a îndeplini normele de iradiere umană la locul de muncă și contabilizarea distribuției căldurii radiante pe suprafețele interioare ale structurilor de închidere. La urma urmei, cu încălzire radiantă, aceste suprafețe sunt de preferință încălzite, care, la rândul lor, dau căldură în cameră cu convecție și radiații. Este în dealul astea, este susținută temperatura necesară a aerului intern.

De regulă, pentru majoritatea tipurilor de camere, împreună cu sistemele de încălzire, este necesar un dispozitiv pentru sisteme de ventilație. Deci, atunci când utilizați sisteme de încălzire cu radiant, camera trebuie să fie echipată cu sisteme de ventilație. Schimbul minim de aer de spații cu eliberarea de gaze nocive și vapori stipulate SP 60.13330.12. Încălzire ventilație și aer condiționat și nu este mai puțin unică și la o înălțime mai mare de 6 m - cel puțin 6 m 3 pe o suprafață de 2 m 2. În plus, performanța sistemelor de ventilație este determinată și de scopul spațiilor și se calculează din condițiile de asimilare a diviziilor de căldură sau de gaze sau de compensare a soarelor locale. Bineînțeles, magnitudinea schimbului de aer trebuie verificată și pe starea de asimilare a produselor de combustie. Compensarea volumului de aer eliminat este efectuată de sistemul de ventilație a alimentării. În același timp, un rol semnificativ în formarea regimului termic în zonele deservite aparține jetului de aprovizionare și căldurii introduse de acestea.

Metoda și rezultatele cercetării

Astfel, este necesar să se dezvolte un model matematic aproximativ de procese complexe de transfer de căldură și de masă care apar într-o cameră cu încălzire și ventilație radiantă. Model matematic Este un sistem de ecuații ale balanțelor aeriene-termice pentru volume și suprafețe caracteristice ale camerei.

Soluția de sistem vă permite să determinați parametrii aerului în zonele servite când diferite opțiuni Plasarea dispozitivelor de încălzire radiante luând în considerare influența sistemelor de ventilație.

Construirea unui model matematic ia în considerare un exemplu al unei camere de producție echipate cu un sistem de încălzire radiantă și având alte surse de generare de căldură. Fluxurile de căldură de la emițătoare sunt distribuite după cum urmează. Fluxurile convective se ridică la zona superioară sub suprapunere și dau căldura suprafeței interioare. Componenta radiantă a fluxului termic al emițătorului este percepută de suprafețele interioare ale modelelor de cameră exterioare. La rândul lor, aceste suprafețe oferă aer și radiații interioare de convecție termică - alte suprafețe interne. O parte din căldură este transmisă prin intermediul designului exterior al aerului exterior. Circuitul de schimb de căldură calculat este prezentat în fig. 1a.

Building Matmodel ia în considerare pe exemplul unei camere de producție echipate cu un sistem de încălzire radiantă și având alte surse de generare de căldură. Fluxurile convective se ridică la zona superioară sub suprapunere și dau căldura suprafeței interioare. Componenta radiantă a fluxului termic al emițătorului este percepută de suprafețele interioare ale structurilor camerei exterioare

Apoi, considerăm construcția circulației fluxurilor de aer (figura 1B). Vom lua o schemă a organizării schimbului de aer "de sus". Aerul este servit într-o sumă M. PR în direcția zonei deservite și este îndepărtată din zona superioară cu consum M. în \u003d. M. Ave. La nivelul superior al zonei servite, fluxul de aer din jet este M. Pagina Creșterea fluxului de aer în jetul de alimentare se datorează aerului de circulație deconectat de jetul.

Introducem limitele condiționate ale fluxurilor - suprafețele pe care numai componentele normale au viteze. În fig. 1b limitele fluxurilor sunt afișate de linia de bord. Apoi evidențiam volumele calculate: zona servită (spațiu cu o ședere constantă a oamenilor); Fluxuri complete și fluxuri convective așezate. Direcția fluxurilor convective așezate depinde de raportul dintre temperatura suprafeței interioare a structurilor de îmbunătățire externă și a aerului înconjurător. În fig. 1B prezintă o schemă cu un flux convectiv fără drop-down.

Deci, temperatura aerului din zona deservită t. WZ este format ca urmare a amestecării aerului de jeturi de aprovizionare, fluxurile convective utilizate și conversia căldurii convective de la suprafețe interne Paul și pereții.

Luând în considerare schemele de schimb de căldură și de circulație dezvoltate (figura 1), ecuațiile balanțelor de aer termic pentru volumul selectat:

Aici din - capacitatea de căldură a aerului, J / (kg · ° C); Q. de la - puterea sistemului de încălzire cu radiant gaz, W; Q. cu I. Q.* C - Transferul de căldură convective în suprafețele interioare ale peretelui în zona servită și peretele deasupra zonei deservite, W; t. pagină t. C I. t. WZ - temperatura aerului în jetul de alimentare la intrarea în zona de lucru, într-un curent convectiv utilizat și în zona de lucru, ° C; Q. TP - pierderea de căldură, WT, egală cu suma pierderii de căldură prin intermediul unor structuri externe de închidere:

Fluxul de aer în jetul de alimentare la orificiul de intrare în zona deservit este calculat folosind dependențele obținute de M. I. Grimitlin.

De exemplu, pentru distribuitorii de aer care creează jeturi compacte, debitul în jet este:

unde m. - coeficientul de atenuare a vitezei; F. 0 este zona transversală a țevii de admisie a distribuitorului de aer, M 2; x. - Distanța de la distribuitorul de aer la locul de intrare în zona deservită, M; LA H este coeficientul de non-erozitate.

Fluxul de aer într-un flux convectiv utilizat este determinat de:

unde t. C este temperatura suprafeței interioare a pereților exteriori, ° C.

Ecuații balanța termică Pentru suprafețele de frontieră, uite:

Aici Q. c, Q.* C, Q. PL I. Q. PT - transferul de căldură convective în suprafețele interioare ale peretelui în zona servită - pereții deasupra zonei deservi, sexul și acoperirea, respectiv; Q. TP.S. Q.* TP.S. Q. Tp.pl, Q. TP PT - pierderea de căldură prin structurile corespunzătoare; W. din, W.* C, W. PL. W. PT - fluxurile termice radiante din emițător care intră pe aceste suprafețe. Transferul de căldură convectiv este determinat de o anumită dependență:

unde m. J - Coeficientul determinat ținând cont de poziția suprafeței și direcției fluxului de căldură; F. J - suprafața suprafeței, M 2; Δ. t. J este diferența în temperatura suprafeței și aerul înconjurător, ° C; J. - Indicele tipului de suprafață.

Teplopotieri Q. TJ poate fi exprimată ca

unde t. H este temperatura exterioară, ° C; t. J - temperatura suprafețelor interioare ale structurilor exterioare de închidere, ° C; R. și R. H - Transfer termic și termic de rezistență de gard extern, m 2, ° C / W.

Sunt obținute procesele mameodel de căldură și transfer de masă în timpul acțiunii comune ale încălzirii și ventilației radiante. Rezultatele soluției permit obținerea principalelor caracteristici ale regimului termic la proiectarea sistemelor de încălzire radiantă a clădirilor diferitelor scopuri echipate cu sisteme de ventilație

Radiant fluxuri termice de la radiatoarele sistemelor de încălzire radiante WJ.calculată prin zona reciprocă a radiațiilor conform procedurii de orientare arbitrară a emițătoarelor și a suprafețelor înconjurătoare:

unde din 0 - coeficientul de radiații a corpului absolut negru, W / (m 2,5); ε ij - gradul redus de negri care participă la schimbul de suprafețe de căldură I. și J.; H. IJ - Zona reciprocă a suprafețelor de radiații I. și J., m 2; T. I - temperatura medie Suprafață radială, determinată din echilibrul termic al emițătorului, K; T. J - suprafața vizibilă a temperaturii, K.

La înlocuirea expresiilor pentru fluxurile de căldură și cheltuielile de aer în jeturi, obținem un sistem de ecuații care sunt un model matematic aproximativ al proceselor de căldură și transfer de masă în timpul încălzirii radiații. Pentru a rezolva sistemul, pot fi utilizate programe standard de calculator.

Se obține un model matematic de procese de transfer de căldură și de masă în acțiunea comună a încălzirii și ventilației radiante. Rezultatele soluției permit obținerea principalelor caracteristici ale regimului termic la proiectarea sistemelor de încălzire radiantă a clădirilor diferitelor scopuri echipate cu sisteme de ventilație.

Glebov R. S., Aspirant Tumanov M.P., candidat la științe tehnice, profesor asociat

Antyushin S. S., student absolvent (Institutul de Stat din Moscova de Electronică și Matematică (Universitatea Tehnică)

Aspecte practice ale identificării modelului matematic

Unitatea de ventilație

În legătură cu apariția unor noi cerințe pentru sistemele de ventilație, metodele de configurare experimentale a circuitelor de control închis nu pot rezolva pe deplin sarcinile de automatizare proces tehnologic. Setările experimentale au criteriile de optimizare stabilite (criteriile de management), ceea ce limitează domeniul lor de aplicare. Sinteza parametrică a sistemului de management care ia în considerare toate cerințele sarcina tehnicănecesită un model matematic al obiectului. Articolul analizează structurile modelelor matematice unitatea de ventilațieSe ia în considerare metoda de identificare a instalației de ventilație, se estimează posibilitatea aplicării modelelor obținute pentru utilizare în practică.

Cuvinte cheie: identificare, model matematic, instalație de ventilație, studiu experimental al modelului matematic, criterii pentru calitatea modelului matematic.

Aspecte practice ale identificării modelului matematic

De instalare de ventilare

În legătură cu apariția unor noi cerințe la ventilația sistemelor, metodele experimentale de ajustare a contururilor închise ale managementului nu pot rezolva o problemă de automatizare a procesului tehnologic la deplin. Metodele experimentale de ajustare au criteriile de optimizare (criteriu de calitate de management) care limitează zona de aplicare a acestora. Sinteza parametrică a sistemului de control, proiectul tehnic având în vedere toate cerințele, cere un model matematic al obiectului. În articol rezultă analiza structurilor modelelor matematice de instalare a ventilației, metoda De identificarea instalației de ventilație este luată în considerare, se estimează posibilitatea aplicării modelelor primite pentru aplicare în practică.

Cuvinte cheie: identificarea, modelul matematic, instalarea ventilației, cercetarea experimentală a modelului matematic, criteriile de calitate a modelului matematic.

Introducere

Gestionarea sistemului de ventilație este una dintre principalele sarcini de automatizare. sisteme de inginerie Clădire. Cerințele pentru sistemele de instalare a ventilației sunt formulate ca criterii de calitate în domeniul timpului.

Criterii principale de calitate:

1. Timpul de tranziție (TNN) - timpul de ieșire al modului de ventilație în modul de funcționare.

2. Eroarea stabilită (EUST) este abaterea maximă admisibilă a temperaturii aerului furnizat de la cea specificată.

Criterii de calitate indirectă:

3. Perpecție de putere (AH) - Perpecție de putere atunci când controlați unitatea de ventilație.

4. Gradul de oscilalitate (Y) este uzura excesivă a echipamentului de ventilație.

5. Gradul de atenuare (Y) - caracterizează calitatea și viteza de stabilire a modului de temperatură dorit.

Sarcina principală a automatizării sistemului de ventilație este sinteza parametrică a regulatorului. Sinteza parametrică este de a determina coeficienții de reglementare pentru a furniza criteriile de calitate ale sistemului de ventilație.

Pentru sinteza unității de ventilație, sunt selectate metode de inginerie, convenabil pentru utilizare în practică, care nu necesită cercetarea modelului matematic al obiectului: metoda nr. SubSO18-21§1EG (g), metoda de Syep-ngope8- KE8, SCS (SNK). LA sisteme moderne Automatizarea ventilației Cererile ridicate de indicatori de calitate sunt impuse, condițiile limită admisibile ale indicatorilor sunt reduse, apar sarcini de gestionare multicriterială. Metodele de inginerie pentru înființarea de reglementare nu permit schimbarea criteriilor de calitate stabilite în ele. De exemplu, atunci când se utilizează metoda N2 pentru ajustarea regulatorului, criteriul de calitate este scăderea atenuării este egală cu patru și atunci când se utilizează metoda de referință, criteriul de calitate este rata de creștere maximă în absența globală. Folosind aceste metode în rezolvarea sarcinilor de gestionare multi-criterii necesită o corecție manuală suplimentară a coeficienților. Timpul și calitatea configurației circuitelor de control, în acest caz, depind de experiența unui inginer al dispozitivului de reglare.

Aplicație mijloace moderne Modelarea matematică pentru sinteza sistemului de control al sistemului de ventilație îmbunătățește semnificativ calitatea proceselor de control, reduce timpul de timp al sistemului și vă permite, de asemenea, să sintetizați mijloace algoritmice de detectare și să preveniți accidentele. Pentru a simula sistemul de control, trebuie să creați un model matematic adecvat al unității de ventilație (obiectul de control).

Utilizarea practică a modelelor matematice fără evaluarea adecvării provoacă o serie de probleme:

1. Setările autorității de reglementare obținute în timpul modelării matematice nu garantează respectarea indicatorilor de calitate în practică.

2. Aplicarea în practica regulatorilor cu un model matematic ipotecat (management forțat, Smith Extrapolator etc.) poate provoca deteriorarea indicatorilor de calitate. Dacă constanta constantă constantă sau un câștig subevaluat mărește timpul de ieșire al unității de ventilație pe modul de lucru, cu un coeficient de câștig copleșit, apare o uzură excesivă de echipamente de ventilație și așa mai departe.

3. Aplicarea în practică Regulatoarele adaptive cu o evaluare a modelului de referință provoacă, de asemenea, deteriorarea indicatorilor de calitate la același exemplu.

4. Setările de ajustare obținute prin metode optime de control nu garantează conformitatea indicatorilor de calitate în practică.

Scopul acestui studiu este de a determina structura modelului matematic al unității de ventilație (conform circuitului de comandă regimul de temperatură) și evaluarea adecvării proceselor reale de încălzire fizică în sistemele de ventilație.

Experiența în proiectarea sistemelor de management arată că este imposibil să se obțină un model matematic, un sistem real adecvat, numai pe baza studiilor teoretice ale proceselor fizice ale sistemului. Prin urmare, în timpul sintezei modelului uzinei de ventilație, au fost efectuate experimente în același timp cu studiile teoretice au fost efectuate pentru a determina și clarifica modelul matematic al sistemului - identificarea acestuia.

Procesul tehnologic al sistemului de ventilație, organizarea experimentului

și identificarea structurală

Obiectul de control al sistemului de ventilație este aparatul de aer condiționat central, în care fluxul de aer este accesat și hrănirea acesteia în camere ventilate. Sarcina sistemului de control al ventilației locale menține automat temperatura aerului de alimentare în canal. Valoarea curentă a temperaturii aerului este estimată de senzorul instalat în canalul de alimentare sau în camera de întreținere. Ajustarea temperaturii aerului de alimentare este efectuată prin calorifer electric sau de apă. Când utilizați un suport de apă, servomotorul este o supapă cu trei căi, atunci când se utilizează un suport electric - un regulator de putere de impuls și tiristor.

Algoritmul standard de control al temperaturii aerului este un sistem automat de control automat (SAR), cu un controler PID ca dispozitiv de comandă. Structura sistemului automatizat de control pentru controlul temperaturii aerului a ventilației de aer este dată (figura 1).

Smochin. 1. Diagrama structurală a unui sistem automat de control al ventilației (canalul de comandă a aerului de alimentare). WTP - regulator PF, LIFE - PF a organului executiv, WCAL - Calrifer PF, WW - Funcția de transmisie a conductelor de aer. și1 este valoarea de referință a temperaturii, Xi - temperatura în canal, xi - citirile senzorului, E1 este eroarea de control, efectul de control U1 al regulatorului, U2 - Testarea actuatorului semnalului de reglare, U3 - căldură transmisă de calorior în canal.

Sinteza modelului matematic al sistemului de ventilație presupune că structura fiecărei funcții de transfer este cunoscută, care este inclusă în compoziția sa. Utilizarea unui model matematic care conține funcțiile de transfer ale elementelor individuale ale sistemului este o sarcină provocatoare și nu garantează în practică suprapunerea elementelor individuale cu sistemul sursă. Pentru a identifica un model matematic, structura sistemului de control al ventilației este împărțită convenabil în două părți: a priori cunoscut (regulator) și un necunoscut (obiect). Raportul de transmisie al obiectului ^ 0) include: funcția de transfer a servomotorului ^ io), funcția de transfer a canalului callifer ^), funcția de transfer a canalului ^ Bb), raportul de transmisie al datelor senzorului ^ . Sarcina de identificare a unității de ventilație la controlul temperaturii debitului de aer este redusă la definirea dependenței funcționale dintre semnalul de control la servomotorul callifer U1 și temperatura fluxului de aer XI.

Pentru a determina structura modelului matematic al unității de ventilație, este necesar să se efectueze un experiment asupra identificării. Obținerea caracteristicilor dorite este posibilă prin experiment pasiv și activ. Metoda experimentului pasiv se bazează pe înregistrarea parametrilor procesului controlat în funcționarea normală a obiectului fără a face perturbări intenționate. La etapa de configurare, sistemul de ventilație nu este în funcționare normală, astfel încât metoda experimentului pasiv nu este potrivită pentru scopurile noastre. Metoda experimentului activ se bazează pe utilizarea anumitor perturbații artificiale introduse într-un obiect pe un program predeterminat.

Există trei metode principiale pentru identificarea activă a obiectului: metoda caracteristică tranzitorie (reacția obiectului la "etapa"), metoda de perturbare a obiectului prin semnale ale formei periodice (reacția obiectului pentru perturbațiile armonice cu diferite frecvențe) și metoda de reacție a obiectului de pe delta-impuls. Datorită inerției mari a sistemelor de ventilație (Tobul este de zeci de secunde la câteva minute) identificarea prin semnale de rasă

Pentru a citi în continuare articolul, trebuie să achiziționați un text complet. Articolele sunt trimise în format PDF. la poșta specificată la plata. Timpul de livrare este mai puțin de 10 minute. Costul unui articol - 150 ruble.

Lucrări științifice alimentare pe tema "Probleme generale și complexe ale științelor naturale și corecte"

• Controlul adaptiv al unității de ventilație cu consumul de aer dinamic de alimentare

  Glebov R.S., Tumanov p.t. - 2012.

• Problema managementului și modelarea situațiilor de urgență pe minele de ulei

  Liskova M.Yu., Naumov I.S. - 2013.

• Privind utilizarea teoriei reglementării parametrice pentru modelele computabile de echilibru general

  Adilov zhkshentbek makeevich, Ashimov Abdykappar Ashimovich, Ashimov Askar Abdykapparovici, Borovsky Nikolay Yuryevich, Borovsky Yuri Vyacheslavich, Sultanov Bakhyt Turlyovaanovich - 2010

• Modelarea unui acoperiș bioclimatic folosind ventilație naturală

  Ouedraogo A., Ouedraogo I., Palm K., Zeghmati B. - 2008

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplă. Utilizați formularul de mai jos

Elevii, studenți absolvenți, tineri oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Documente similare

Elementele de bază ale funcționării sistemului control automat Ventilație de alimentare, construcția sa și o descriere matematică. Echipamente de proces tehnologic. Selectarea și calculul autorității de reglementare. Studiul stabilității SAR, indicatorii de calitate.

cursuri, a fost adăugată 02/16/2011


caracteristici generale Și numirea, scopul aplicării practice a sistemului de control automat al ventilației de alimentare și evacuare. Automatizarea procesului de reglementare, principiile și etapele sale de implementare. Alegerea fondurilor și raționamentul lor economic.

teza, a fost adăugată 04/10/2011


Analiza existenței scheme tipice Ventilație automată ateliere de lucru. Modelul matematic al procesului de ventilație premisele de producție, selectarea și descrierea automatizării și a controalelor. Calcularea costului proiectului de automatizare.

teza, a adăugat 11.06.2012


Analiza comparativa Caracteristicile tehnice ale desenelor tipice de gradient. Elemente ale sistemelor de alimentare cu apă și clasificarea acestora. Modelul matematic al procesului de alimentare cu apă rotativă, selectarea și descrierea instrumentelor și comenzilor de automatizare.

teza, a fost adăugată 04.09.2013


Caracteristicile generale ale conductei. Caracteristicile climatice și geologice ale site-ului. Planul de master pentru stația de pompare. Pompe principale și parcul rezervorului NPS-3 "Almetyevsk". Calculul sistemului de ventilație de alimentare și evacuare al magazinului de pompe.

teza, a fost adăugată 04/17/2013


Analiza dezvoltării unui proiect de proiectare a bastoanelor decorative. Heraldică ca o disciplină specială angajată în studiul stema. Modalități de a face echipament pentru modele de ceară. Etapele de calculare a alimentării și a ventilației de evacuare pentru compartimentul de topire.

teza, a fost adăugată 01/26/2013


Descrierea instalării ca obiect de automatizare, opțiuni pentru îmbunătățirea procesului tehnologic. Calculul și selectarea elementelor unui complex de mijloace tehnice. Calculul sistemului de control automat. Dezvoltarea software-ului de aplicație.

teza, a adăugat 24.11.2014

Descriem în această secțiune elementele principale incluse în sistemul de control vor le oferi o caracteristică tehnică și o descriere matematică. Să trăim mai detaliat asupra sistemului de control automat al temperaturii aerului de alimentare care trece prin Calorifer. Deoarece produsul principal al preparatului este temperatura aerului, atunci în cadrul proiectului de absolvire poate fi neglijată prin construirea de modele matematice și modelarea proceselor de circulație și a proceselor de flux de aer. De asemenea, această fundamentare matematică a funcționării Sau PVV poate fi neglijată ca urmare a caracteristicilor arhitecturii spațiilor - afluxul de aer extern nepregătit în atelier și depozite prin sloturi, lacunele sunt semnificative. De aceea, la orice flux de aer, este aproape imposibil de starea "foamei de oxigen" printre lucrătorii acestui atelier.

Astfel, construirea unui model termodinamic de distribuție a aerului în cameră, precum și o descriere matematică a UA prin consumul aerian neglijând inexpendarea acestora. Să trăim mai detaliat cu privire la dezvoltarea temperaturii aerului SAR. De fapt, acest sistem este un sistem de control automat al poziției supapei imprimantei, în funcție de temperatura aerului de alimentare. Regulamentul - legea proporțională prin valorile de echilibrare.

Imaginați-vă elementele de bază incluse în SAU, le dăm specificațiipermițându-vă să identificați caracteristicile managementului acestora. Suntem ghidați prin alegerea echipamentelor și a instrumentelor de automatizare prin pașapoarte tehnice și calcule anterioare de inginerie ale vechiului sistem, precum și rezultatele experimentelor și testelor efectuate.

Fanii centrifuge de plasture și de evacuare

Ventilatorul centrifugal obișnuit este o roată cu lame de lucru situate într-o carcasă spirală, când aerul care intră în intrare este rotit prin admisie, introduceți canalele dintre lame și sub acțiunea forței centrifuge de-a lungul acestor canale, este colectată de A Carcasa spirală și este trimisă la priza. Carcasa servește, de asemenea, pentru a converti presiunea dinamică la statică. Pentru a spori capul carcasei, au pus un difuzor. În fig. 4.1 prezintă o vedere generală a unui ventilator centrifugal.

Roata centrifugală obișnuită constă din lame, discuri spate, hub-uri și disc din față. Gunoiul sau butucul precis, conceput pentru a atașa roata la arbore, baston, adus sau sudură pe discul din spate. Lamele scufundate pe disc. Marginile frontale ale lamelor sunt de obicei atașate la inelul din față.

Carcasa spirală sunt efectuate din oțel de foaie și instalate pe suporturi independente, ventilatoare putere redusă Ele sunt atașate la paturi.

Când roata este rotită, aerul este transmis o parte a intrării de energie la motor. Dezvoltat de presiunea roților depinde de densitatea aerului, forma geometrică Lamele și viteza raională la capetele lamelor.

Marginile de ieșire ale lamelor ventilatoarelor centrifuge pot fi îndoite înainte, radial și curbate înapoi. Până de curând, ei au făcut în principal marginile lamelor îndoite, deoarece au permis reducerea dimensiuni Fanii. În prezent, există adesea roți de lucru cu lame, îndoite înapoi, deoarece vă permite să ridicați KP. Ventilator.

Smochin. 4.1.

Atunci când inspectați fanii, ar trebui să se țină cont de week-end-ul (în cursul aerului) marginile lamelor pentru a asigura că intrarea nesimțită ar trebui să fie întotdeauna îndoită în direcția opusă direcției de rotație a roții.

Aceiași fani la schimbarea vitezei de rotație pot avea alimente diferite și pot dezvolta o presiune diferită, în funcție de proprietățile ventilatorului și de viteza de rotație, ci și de conductele de aer atașate la acestea.

Specificațiile fanilor exprimă relația dintre parametrii principali ai operațiunii sale. Caracteristică completă Ventilatorul la o frecvență constantă de rotație a arborelui (n \u003d const) este exprimată prin dependențele dintre alimentarea Q și presiunea P, puterea N și KPD dependența P (Q), N (Q) și T (Q ) este de obicei construit pe o diagramă. Ei iau ventilatorul. Caracteristica este construită pe baza testelor. În fig. 4.2 prezintă caracteristicile aerodinamice ale ventilatorului centrifugal al TC-4-76-16, care este folosit ca o alimentare la obiectul de introducere

Smochin. 4.2.

Performanța ventilatorului este de 70.000 m3 / h sau 19,4 m3 / s. Frecvența rotației arborelui cu ventilator - 720 rpm. sau 75,36 rad / sec., puterea de acționare motor asincron Ventilatorul este de 35 kW.

Ventilatorul este introdus în aer liber aerul atmosferical. în Calorifer. Ca rezultat al transferului de căldură cu aer cu apa fierbinte, transmise prin tuburile schimbătorului de căldură, aerul de trecere este încălzit.

Luați în considerare schema de reglementare a ventilatorului ventilatorului VC-4-76 nr. 16. În fig. 4.3 este dată. diagrama funcțională Unitatea ventilatorului la reglarea vitezei de rotație.

Smochin. 4.3.

Funcția de transfer a ventilatorului poate fi reprezentată ca un coeficient de amplificare, care este determinat pe baza caracteristicilor aerodinamice ale ventilatorului (figura 4.2). Câștigul ventilatorului la punctul de funcționare este de 1.819 m3 / s (cel minim posibil, instalat experimental).

Smochin. 4.4.

Experimental S-a stabilit că, pentru a pune în aplicare modurile necesare ale funcționării ventilatorului, sunt necesare următoarele valori de tensiune pentru a controla convertorul de frecvență (Tabelul 4.1):

Tabelul 4.1 Moduri de ventilație de susținere

În același timp, pentru a crește fiabilitatea motorului electric al fanilor ca o secțiune de alimentare și evacuare, nu este nevoie să le stabiliți moduri de funcționare cu performanțe maxime. O sarcină cercetare experimentală A fost în găsirea unor astfel de solicitări de control, în care normele ratelor de schimb de aer ar fi respectate în continuare.

Ventilația de evacuare este reprezentată de trei ventilatoare centrifuge de branduri de VC-4-76-12 (capacitate 28000 m3 / h la n \u003d 350 rpm, puterea unității asincrone n \u003d 19,5 kW) și VC-4-76-10 (capacitate 20.000 m3 / h la n \u003d 270 rpm, putere asincronă de putere n \u003d 12,5 kW). În mod similar, valorile solicitărilor de control au fost obținute experimental pentru ventilația de evacuare (tabelul 4.2).

Pentru a preveni starea de "foame de oxigen" în ateliere de lucru, calculăm normele de schimb de aer cu modurile selectate de ventilatoare. El trebuie să satisfacă condiția:

Tabelul 4.2 Moduri de ventilație de evacuare

În calculul aerului incomplet, provenind din exterior, precum și arhitectura clădirii (pereți, suprapuneri).

Dimensiunea premiselor pentru ventilație: 150x40x10 m, volumul total al camerei este o virtute? 60000 m3. Cantitatea necesară de aer de alimentare este de 66.000 m3 / h (pentru coeficientul de 1.1 - minimul este ales, deoarece fluxul de aer nu este luat din exterior). Evident, modurile de operare selectate fanul de aprovizionare Satisface condiția.

Aerul extins total va calcula în conformitate cu următoarea formulă

Modurile de evacuare de urgență sunt selectate pentru a calcula ramura de evacuare. Luând în considerare coeficientul de corecție 1.1 (deoarece modul de operare de urgență este adoptat ca fiind cel mai puțin posibil) aerul extins va fi egal cu 67,76 m3 / h. Această valoare în cadrul erorilor admise și a rezervelor adoptate anterior satisface condiția (4.2), ceea ce înseamnă că modurile de funcționare selectate ale fanilor vor face față sarcinii de a asigura multitudinea de schimb de aer.

De asemenea, în motoarele electrice cu ventilator există o protecție supraîncălzită încorporată (termostat). Cu o creștere a temperaturii pe motor, contactul releului termostat va opri funcționarea motorului electric. Senzorul de picătură de presiune va bloca oprirea motorului și va da un semnal panoului de control. Este necesar să se asigure o reacție de la Sau PVV la oprirea de urgență a motoarelor ventilatorului.