แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบระบายอากาศ การพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการจ่ายและระบายอากาศ การจ่ายและปล่อยพัดลมแบบแรงเหวี่ยง

งานพิจารณากระบวนการสร้างแบบจำลองการระบายอากาศและการกระจายของการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ การสร้างแบบจำลองขึ้นอยู่กับการแก้ระบบสมการเนเวียร์-สโตกส์ กฎการอนุรักษ์มวล โมเมนตัม ความร้อน พิจารณาแง่มุมต่าง ๆ ของการแก้ปัญหาเชิงตัวเลขของสมการเหล่านี้ มีการเสนอระบบสมการเพื่อคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วนพื้นหลัง สำหรับการประมาณค่าแบบไฮเปอร์โซนิก จะมีการเสนอวิธีแก้ปัญหาร่วมกับสมการพลศาสตร์ของไหลที่นำเสนอในบทความของสมการการคงอยู่ของก๊าซและไอในอุดมคติจริง สมการนี้เป็นการดัดแปลงสมการแวนเดอร์วาลส์และคำนึงถึงขนาดของโมเลกุลของก๊าซหรือไอและปฏิกิริยาของพวกมันอย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ขึ้นอยู่กับสภาวะของความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ได้ความสัมพันธ์ที่ยอมให้แยกรากที่ไม่เป็นจริงทางกายภาพออกเมื่อแก้สมการเทียบกับปริมาตร ดำเนินการวิเคราะห์แบบจำลองการคำนวณที่รู้จักและแพ็คเกจการคำนวณของพลศาสตร์ของไหล

การสร้างแบบจำลอง

การระบายอากาศ

ความปั่นป่วน

สมการการถ่ายเทความร้อนและมวล

สมการของรัฐ

ก๊าซจริง

การกระจายตัว

1. Berlyand M. Ye. ปัญหาร่วมสมัยการแพร่กระจายของบรรยากาศและมลพิษทางอากาศ - L.: Gidrometeoizdat, 1975 .-- 448 p.

2. Belyaev NN การสร้างแบบจำลองกระบวนการกระจายก๊าซพิษในสภาพอาคาร // ประกาศของ DIIT - 2552. - ลำดับที่ 26 - ส. 83-85.

3. Byzova NL การศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับการแพร่กระจายของบรรยากาศและการคำนวณการกระเจิงสิ่งเจือปน / NL Byzova, EK Garger, VN Ivanov - L.: Gidrometeoizdat, 1985 .-- 351 p.

4. Datsyuk TA การสร้างแบบจำลองการกระจายตัวของการปล่อยการระบายอากาศ - SPb: SPBGASU, 2000 .-- 210 p.

5. Sauts A. V. การประยุกต์ใช้อัลกอริธึมของกราฟิกองค์ความรู้และวิธีการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ isobutane R660A บนเส้นอิ่มตัว: ให้หมายเลข 2C / 10: รายงานการวิจัย (สรุป) / GOUVPO SPBGASU; มือ. Gorokhov V.L. , isp.: Sauts A.V.- SPb, 2011.- 30 p.: ill .- บรรณานุกรม: p. 30.- เลขที่ GR 01201067977.-Inv. เลขที่ 02201158567

บทนำ

เมื่อออกแบบคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมและสิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่เหมือนใคร ประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการรับรองคุณภาพของสภาพแวดล้อมในอากาศและพารามิเตอร์จุลภาคที่เป็นมาตรฐานควรได้รับการพิสูจน์อย่างครอบคลุม เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนการผลิต การติดตั้ง และการทำงานของระบบระบายอากาศและระบบปรับอากาศที่สูง จึงมีข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับคุณภาพของการคำนวณทางวิศวกรรม เพื่อเลือกเหตุผล โซลูชั่นการออกแบบในด้านของการระบายอากาศ จำเป็นต้องสามารถวิเคราะห์สถานการณ์โดยรวมได้ กล่าวคือ เพื่อแสดงความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นภายในสถานที่และในบรรยากาศ ประเมินประสิทธิภาพการระบายอากาศซึ่งไม่เพียงขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศที่จ่ายไปยังห้องเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับรูปแบบการกระจายอากาศและความเข้มข้นที่นำมาใช้ สารอันตรายในอากาศภายนอกที่ตำแหน่งของช่องอากาศเข้า

วัตถุประสงค์ของบทความ- การใช้การพึ่งพาการวิเคราะห์ด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณปริมาณการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายเพื่อกำหนดขนาดของช่องระบายอากาศท่ออากาศเหมืองและทางเลือกของวิธีการบำบัดอากาศ ฯลฯ ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ใช้ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ Potok กับโมดูล VSV ในการเตรียมข้อมูลเบื้องต้น จำเป็นต้องมีไดอะแกรมของระบบระบายอากาศที่ออกแบบซึ่งระบุความยาวของส่วนและอัตราการไหลของอากาศที่ส่วนท้าย ข้อมูลที่ป้อนเข้าสำหรับการคำนวณคือคำอธิบายของระบบระบายอากาศและข้อกำหนด โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ปัญหาต่อไปนี้จะได้รับการแก้ไข:

การเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการจ่ายและกำจัดอากาศ
การกระจายพารามิเตอร์ปากน้ำตามปริมาตรของอาคาร
การประเมินระบบอากาศพลศาสตร์ของอาคาร
การเลือกสถานที่สำหรับรับอากาศและกำจัดอากาศ

สนามของความเร็ว ความดัน อุณหภูมิ ความเข้มข้นในห้องและบรรยากาศเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของหลายปัจจัย ซึ่งการรวมกันนั้นค่อนข้างยากที่จะนำมาพิจารณาในวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมโดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์

แอปพลิเคชัน การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการระบายอากาศและปัญหาอากาศพลศาสตร์ขึ้นอยู่กับวิธีแก้ปัญหาของระบบสมการเนเวียร์ - สโตกส์

เพื่อจำลองกระแสปั่นป่วน จำเป็นต้องแก้ระบบสมการการอนุรักษ์มวลและเรย์โนลด์ส (การอนุรักษ์โมเมนตัม):

(2)

ที่ไหน NS- เวลา, NS= X ฉัน , NS , k- พิกัดเชิงพื้นที่ ยู=คุณ ฉัน , NS , k - ส่วนประกอบของเวกเตอร์ความเร็ว NS- ความดันเพียโซเมตริก ρ - ความหนาแน่น τ อิจ- ส่วนประกอบเทนเซอร์ความเครียด s m- แหล่งที่มาของมวล ฉัน- ส่วนประกอบของแหล่งกำเนิดพัลส์

เทนเซอร์ความเครียดแสดงเป็น:

(3)

ที่ไหน s ij- เทนเซอร์ของอัตราความเครียด δ อิจ- เทนเซอร์ของความเครียดเพิ่มเติมที่เกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของความวุ่นวาย

สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับเขตอุณหภูมิ NSและความเข้มข้น กับสารอันตรายระบบเสริมด้วยสมการต่อไปนี้:

สมการการอนุรักษ์ความร้อน

สมการการอนุรักษ์สิ่งเจือปนแฝง กับ

(5)

ที่ไหน คNS- ค่าสัมประสิทธิ์ความจุความร้อน λ - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน k= คิ , NS , kคือสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วน

ค่าสัมประสิทธิ์พื้นฐานของความปั่นป่วน kฐานถูกกำหนดโดยใช้ระบบสมการ:

(6)

ที่ไหน k NS - ค่าสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วนพื้นหลัง, kฉ = 1-15 ม. 2 / วินาที; ε = 0.1-04;

ค่าสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วนถูกกำหนดโดยใช้สมการ:

(7)

ในพื้นที่เปิดที่มีการกระจายต่ำ ค่า k z ถูกกำหนดโดยสมการ:

k k = k 0 z /z 0 ; (8)

ที่ไหน k 0 - ค่า k kบนที่สูง z 0 (k 0 = 0.1 m 2 / s ที่ z 0 = 2 ม.)

ในพื้นที่เปิด โปรไฟล์ความเร็วลมไม่ผิดรูป

เมื่อไม่ทราบการแบ่งชั้นบรรยากาศในพื้นที่เปิด โปรไฟล์ความเร็วลมสามารถกำหนดได้:

; (9)

โดยที่ z 0 คือความสูงที่กำหนด (ความสูงของใบพัดสภาพอากาศ) ยู 0 - ความเร็วลมที่ระดับความสูง z 0 ; NS = 0,15.

ภายใต้เงื่อนไข (10) เกณฑ์ริชาร์ดสันในท้องที่ รีกำหนดเป็น:

(11)

ให้เราแยกความแตกต่างของสมการ (9), สมการเท่ากัน (7) และ (8) จากนั้นเราแสดง kฐาน

(12)

ให้เราเทียบสมการ (12) กับสมการของระบบ (6) เราแทนที่ (11) และ (9) ลงในความเท่าเทียมกันที่ได้รับ ในรูปแบบสุดท้ายเราได้ระบบสมการ:

(13)

คำที่เร้าใจตามความคิดของ Boussinesq แสดงเป็น:

(14)

ที่ไหน μ NS- ความหนืดแบบปั่นป่วนและข้อกำหนดเพิ่มเติมในสมการการถ่ายเทพลังงานและส่วนประกอบเจือปนมีรูปแบบดังนี้

(15)

(16)

ระบบของสมการถูกปิดโดยใช้แบบจำลองความปั่นป่วนแบบใดแบบหนึ่งที่อธิบายไว้ด้านล่าง

สำหรับกระแสลมปั่นป่วนที่ศึกษาในการระบายอากาศ ขอแนะนำให้ใช้สมมติฐานของ Boussinesq เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นเพียงเล็กน้อย หรือการประมาณที่เรียกว่า "hypersonic" ความเครียดของ Reynolds จะถือว่าเป็นสัดส่วนกับอัตราความเครียดเฉลี่ยตามเวลา แนะนำค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดแบบปั่นป่วนแนวคิดนี้แสดงเป็น:

. (17)

ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดที่มีประสิทธิผลคำนวณจากผลรวมของสัมประสิทธิ์ระดับโมเลกุลและค่าสัมประสิทธิ์การปั่นป่วน:

(18)

การประมาณค่า "hypersonic" จะถือว่าการแก้ปัญหาร่วมกับสมการข้างต้น ของสมการการคงอยู่ของก๊าซในอุดมคติ:

ρ = NS/(RT) (19)

ที่ไหน NS - ความดันใน สิ่งแวดล้อม; NS- ค่าคงที่ของแก๊ส

สำหรับการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น สามารถกำหนดความหนาแน่นของสิ่งเจือปนได้โดยใช้สมการ van der Waals ที่แก้ไขแล้วสำหรับก๊าซและไอระเหยจริง

(20)

โดยที่ค่าคงที่ NSและ NS- คำนึงถึงความสัมพันธ์ / ความแตกแยกของโมเลกุลของก๊าซหรือไอ NS- คำนึงถึงการโต้ตอบอื่น ๆ NS" - คำนึงถึงขนาดของโมเลกุลของก๊าซ υ = 1 / ร.

การแยกจากสมการ (12) ความดัน NSและแยกความแตกต่างตามปริมาตร (โดยคำนึงถึงความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์) จะได้ความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้:

. (21)

วิธีนี้ทำให้สามารถลดเวลาในการคำนวณได้อย่างมากเมื่อเทียบกับกรณีของการใช้สมการที่สมบูรณ์สำหรับก๊าซอัดโดยไม่ลดความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ได้ ไม่มีวิธีแก้ปัญหาเชิงวิเคราะห์สำหรับสมการข้างต้น ในเรื่องนี้จะใช้วิธีการเชิงตัวเลข

เพื่อแก้ปัญหาการระบายอากาศที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนสารสเกลาร์โดยกระแสปั่นป่วนเมื่อทำการแก้ไข สมการเชิงอนุพันธ์ใช้รูปแบบการแยกสำหรับกระบวนการทางกายภาพ ตามหลักการของการแยกส่วน การรวมค่าความต่างจำกัดของสมการอุทกพลศาสตร์และการถ่ายโอนสารสเกลาร์แบบกระจายการพาความร้อนในแต่ละขั้นตอนของเวลา Δ NSจะดำเนินการในสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรก พารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์จะถูกคำนวณ ในขั้นตอนที่สอง สมการการแพร่กระจายจะได้รับการแก้ไขโดยพิจารณาจากฟิลด์อุทกพลศาสตร์ที่คำนวณได้

อิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนต่อการก่อตัวของสนามความเร็วลมถูกนำมาพิจารณาโดยใช้การประมาณของ Boussinesq: มีการแนะนำคำศัพท์เพิ่มเติมในสมการการเคลื่อนที่สำหรับองค์ประกอบความเร็วแนวตั้ง ซึ่งคำนึงถึงแรงลอยตัวด้วย

มีสี่วิธีในการแก้ปัญหาการเคลื่อนที่ของของไหลปั่นป่วน:

การสร้างแบบจำลองโดยตรง "DNS" (การแก้ปัญหาของสมการเนเวียร์ - สโตกส์ที่ไม่อยู่กับที่);
คำตอบของสมการ Reynolds เฉลี่ย "RANS" ซึ่งระบบนี้ไม่ได้ปิดและต้องการความสัมพันธ์แบบปิดเพิ่มเติม
วิธีการวนขนาดใหญ่ "LES » ซึ่งขึ้นอยู่กับการแก้ปัญหาของสมการ Navier - Stokes ที่ไม่อยู่กับที่ด้วยการกำหนดพารามิเตอร์ของ vortices ของมาตราส่วน subgrid
วิธี "DES" , ซึ่งเป็นการรวมกันของสองวิธี: ในโซนของกระแสแยก - "LES" และในพื้นที่ของการไหล "ราบรื่น" - "RANS"

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดจากมุมมองของความถูกต้องของผลลัพธ์ที่ได้คือวิธีการจำลองเชิงตัวเลขโดยตรงอย่างไม่ต้องสงสัย อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ความสามารถของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ยังไม่สามารถแก้ปัญหาเกี่ยวกับเรขาคณิตและตัวเลขที่แท้จริงได้ อีกครั้งและด้วยความละเอียดของกระแสน้ำวนทุกขนาด ดังนั้น ในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่หลากหลาย จะใช้การแก้สมการเชิงตัวเลขของสมการเรย์โนลด์ส

ปัจจุบันใช้แพ็คเกจที่ผ่านการรับรอง เช่น "STAR-CD", "FLUENT" หรือ "ANSYS / FLOTRAN" เพื่อจำลองปัญหาการระบายอากาศได้สำเร็จ ด้วยการกำหนดปัญหาที่ถูกต้องและอัลกอริธึมการแก้ปัญหาที่มีเหตุผล จำนวนข้อมูลที่เป็นผลลัพธ์ช่วยให้เลือกในขั้นตอนการออกแบบได้ ทางเลือกที่ดีที่สุดแต่การคำนวณโดยใช้โปรแกรมเหล่านี้จำเป็นต้องมีการฝึกอบรมที่เหมาะสม และการใช้อย่างไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ผิดพลาดได้

ในฐานะ "กรณีพื้นฐาน" เราสามารถพิจารณาผลลัพธ์ของวิธีการคำนวณยอดคงเหลือที่ยอมรับโดยทั่วไป ซึ่งทำให้สามารถเปรียบเทียบค่าปริพันธ์ที่มีลักษณะเฉพาะของปัญหาที่กำลังพิจารณาได้

หนึ่งใน จุดสำคัญเมื่อใช้ระบบซอฟต์แวร์สากลในการแก้ปัญหาการระบายอากาศ จะเป็นทางเลือกของแบบจำลองความปั่นป่วน ถึงตอนนี้ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีแบบจำลองความปั่นป่วนที่แตกต่างกันจำนวนมาก ซึ่งใช้เพื่อปิดสมการของเรย์โนลด์ส แบบจำลองความปั่นป่วนถูกจำแนกตามจำนวนของพารามิเตอร์สำหรับลักษณะของความปั่นป่วน ตามลำดับ หนึ่งพารามิเตอร์ สองและสามพารามิเตอร์

แบบจำลองความปั่นป่วนกึ่งประจักษ์ส่วนใหญ่ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ใช้ "สมมติฐานของท้องที่ของกลไกการถ่ายโอนแบบปั่นป่วน" ซึ่งกลไกของการถ่ายโอนโมเมนตัมแบบปั่นป่วนถูกกำหนดโดยสมบูรณ์โดยการระบุอนุพันธ์ท้องถิ่นของความเร็วเฉลี่ยและ คุณสมบัติทางกายภาพของเหลว สมมติฐานนี้ไม่ได้คำนึงถึงอิทธิพลของกระบวนการที่เกิดขึ้นไกลจากจุดที่พิจารณา

ที่ง่ายที่สุดคือแบบจำลองพารามิเตอร์เดียวโดยใช้แนวคิดเรื่องความหนืดแบบปั่นป่วน «n NS», และความปั่นป่วนจะถือว่าเป็นไอโซโทรปิก รุ่นดัดแปลงของรุ่น "n NS-92 "แนะนำสำหรับการสร้างแบบจำลองเจ็ตและกระแสแยก แบบจำลองพารามิเตอร์เดียว "S-A" (Spalart - Almaras) ซึ่งมีสมการการถ่ายโอนสำหรับปริมาณยังให้ข้อตกลงที่ดีกับผลการทดลองด้วย

การขาดแบบจำลองที่มีสมการการขนส่งเดียวนั้นเกิดจากการขาดข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายของมาตราส่วนความปั่นป่วน หลี่... ตามจำนวนเงิน หลี่กระบวนการของการถ่ายโอนวิธีการก่อตัวของความปั่นป่วนการกระจายของพลังงานที่ปั่นป่วนได้รับอิทธิพล การพึ่งพาสากลเพื่อกำหนด หลี่ไม่ได้อยู่. สมการความปั่นป่วน หลี่มักจะกลายเป็นสมการที่กำหนดความแม่นยำของแบบจำลองและตามพื้นที่ของการบังคับใช้ โดยพื้นฐานแล้ว ขอบเขตของโมเดลเหล่านี้จำกัดอยู่ที่กระแสเฉือนที่ค่อนข้างง่าย

ในแบบจำลองสองพารามิเตอร์ ยกเว้นมาตราส่วนของความปั่นป่วน หลี่, อัตราการกระจายของพลังงานปั่นป่วนถูกใช้เป็นพารามิเตอร์ที่สอง . โมเดลดังกล่าวมักใช้ในการคำนวณสมัยใหม่ และมีสมการของการถ่ายโอนพลังงานแบบปั่นป่วนและการกระจายพลังงาน

แบบจำลองที่รู้จักกันดีรวมถึงสมการการถ่ายโอนพลังงานที่ปั่นป่วน k และอัตราการสลายตัวของพลังงานปั่นป่วน ε โมเดลเช่น " k- อี " สามารถใช้ได้ทั้งสำหรับกระแสใกล้ผนังและสำหรับกระแสแยกที่ซับซ้อนมากขึ้น

โมเดลสองพารามิเตอร์ใช้ในเวอร์ชันต่ำและสูง ในตอนแรก กลไกของการทำงานร่วมกันของการขนส่งระดับโมเลกุลและแบบปั่นป่วนใกล้กับพื้นผิวที่เป็นของแข็งจะถูกนำมาพิจารณาโดยตรง ในเวอร์ชัน High Reynolds กลไกการเคลื่อนตัวแบบปั่นป่วนใกล้กับขอบเขตที่เป็นของแข็งอธิบายโดยฟังก์ชันพิเศษใกล้กับผนังซึ่งสัมพันธ์กับพารามิเตอร์การไหลกับระยะห่างจากผนัง

ในปัจจุบัน โมเดลที่มีแนวโน้มดีที่สุด ได้แก่ โมเดล SSG และ Gibson-Launder ซึ่งใช้ความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นของเมตริกซ์เทนเซอร์ความเค้นแบบปั่นป่วนของเรย์โนลด์สและเมตริกซ์ของอัตราความเครียดเฉลี่ย พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงการพยากรณ์กระแสแยก เนื่องจากส่วนประกอบเทนเซอร์ทั้งหมดถูกคำนวณ พวกมันจึงต้องการทรัพยากรคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นสองพารามิเตอร์

สำหรับกระแสที่แยกจากกันที่ซับซ้อน ข้อดีบางประการถูกเปิดเผยโดยการใช้แบบจำลองพารามิเตอร์เดียว “n NS-92 "," S-A "ในความแม่นยำในการทำนายพารามิเตอร์การไหลและในอัตราการนับเมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองสองพารามิเตอร์

ตัวอย่างเช่น โปรแกรม "STAR-CD" จัดให้มีการใช้โมเดลเช่น " เค- e ”, Spalart - Almaras, “ SSG ” , “ Gibson-Launder ” เช่นเดียวกับวิธีกระแสน้ำวนขนาดใหญ่ “ LES ” และวิธีการ “ DES ” สองวิธีหลังนี้เหมาะสมกว่าสำหรับการคำนวณการเคลื่อนที่ของอากาศในรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งจะมีบริเวณกระแสน้ำวนที่แยกจากกันจำนวนมาก แต่ต้องใช้ทรัพยากรในการคำนวณจำนวนมาก

ผลการคำนวณขึ้นอยู่กับการเลือกกริดการคำนวณ ปัจจุบันมีการใช้โปรแกรมเมชแบบพิเศษ เซลล์ตาข่ายสามารถมีรูปร่างและขนาดต่างกันเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะของคุณมากที่สุด ประเภทกริดที่ง่ายที่สุดคือเมื่อเซลล์เหมือนกันและมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์หรือสี่เหลี่ยม โปรแกรมคำนวณเอนกประสงค์ที่ใช้ในการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมในปัจจุบันช่วยให้ทำงานบนกริดที่ไม่มีโครงสร้างตามอำเภอใจได้

ในการคำนวณการจำลองปัญหาการช่วยหายใจเชิงตัวเลข จำเป็นต้องกำหนดขอบเขตและเงื่อนไขเริ่มต้น กล่าวคือ ค่าของตัวแปรตามหรือการไล่ระดับสีปกติที่ขอบเขตของโดเมนการคำนวณ

ข้อมูลจำเพาะที่มีระดับความแม่นยำเพียงพอของคุณสมบัติทางเรขาคณิตของวัตถุที่กำลังศึกษา เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ เป็นไปได้ที่จะแนะนำแพ็คเกจเช่น "SolidWorks", "Pro / Engeneer", "NX Nastran" สำหรับการสร้างแบบจำลองสามมิติ เมื่อสร้างตารางคำนวณ ระบบจะเลือกจำนวนเซลล์เพื่อให้ได้โซลูชันที่เชื่อถือได้โดยใช้เวลาคำนวณน้อยที่สุด ควรเลือกแบบจำลองความปั่นป่วนกึ่งเชิงประจักษ์ตัวใดตัวหนึ่งซึ่งมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับโฟลว์ที่พิจารณา

วี บทสรุปเราเสริมว่าจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีในด้านคุณภาพของกระบวนการต่อเนื่อง เพื่อที่จะกำหนดเงื่อนไขขอบเขตของปัญหาได้อย่างถูกต้องและประเมินความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์ การสร้างแบบจำลองการระบายอากาศในขั้นตอนการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวกถือได้ว่าเป็นหนึ่งในแง่มุมของการสร้างแบบจำลองข้อมูลที่มุ่งเป้าไปที่การรับรองความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของโรงงาน

ผู้วิจารณ์:

Volikov Anatoly Nikolaevich วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตเทคนิคศาสตราจารย์ภาควิชาการจัดหาความร้อนและก๊าซและการป้องกันอ่างอากาศ FGBOU VPOI "SPBGASU" เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก
Polushkin Vitaly Ivanovich, วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต, ศาสตราจารย์, ศาสตราจารย์ภาควิชาทำความร้อน, การระบายอากาศและการปรับอากาศ, FGBOU VPO "SPbGASU", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

การอ้างอิงบรรณานุกรม

Datsyuk T.A. , Sauts A.V. , Yurmanov B.N. , Taurit V.R. แบบจำลองกระบวนการระบายอากาศ // ปัญหาสมัยใหม่ของวิทยาศาสตร์และการศึกษา - 2555. - ลำดับที่ 5 .;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6744 (วันที่เข้าถึง: 10/17/2019) เรานำวารสารที่ตีพิมพ์โดย "Academy of Natural Sciences" มาให้คุณทราบ

ให้เราอธิบายในส่วนนี้เกี่ยวกับองค์ประกอบหลักของระบบควบคุม ให้คุณลักษณะทางเทคนิคและคำอธิบายทางคณิตศาสตร์แก่พวกเขา ให้เราอาศัยระบบที่พัฒนาขึ้นของการควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติในรายละเอียดเพิ่มเติม จ่ายอากาศผ่านเครื่องทำความร้อน เนื่องจากผลิตภัณฑ์หลักของการเตรียมคืออุณหภูมิของอากาศ ดังนั้นภายในกรอบของโครงการประกาศนียบัตร การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการสร้างแบบจำลองของกระบวนการไหลเวียนและการไหลของอากาศสามารถละเลยได้ นอกจากนี้ การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ของการทำงานของ ACS PVV สามารถถูกละเลยได้เนื่องจากลักษณะเฉพาะของสถาปัตยกรรมของสถานที่ - มีการไหลเข้าของอากาศที่ไม่ได้เตรียมไว้ภายนอกอย่างมีนัยสำคัญในเวิร์กช็อปและคลังสินค้าผ่านช่องและช่องว่าง นั่นคือเหตุผลที่อัตราการไหลของอากาศใด ๆ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่คนงานในการประชุมเชิงปฏิบัติการนี้จะประสบ "ความอดอยากออกซิเจน"

ดังนั้นเราจึงละเลยการสร้างแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ของการกระจายอากาศในห้อง เช่นเดียวกับคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของ ACS สำหรับอัตราการไหลของอากาศในแง่ของความไม่เหมาะสม ให้เราดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการพัฒนา ACS สำหรับอุณหภูมิอากาศที่จ่าย อันที่จริง ระบบนี้เป็นระบบสำหรับการควบคุมตำแหน่งแดมเปอร์ป้องกันอากาศโดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศที่จ่าย กฎข้อบังคับ - กฎสัดส่วนโดยการปรับสมดุลค่า

เราจะนำเสนอองค์ประกอบหลักที่รวมอยู่ใน ACS เราจะให้พวกเขา ข้อมูลจำเพาะซึ่งช่วยให้ระบุคุณสมบัติของการจัดการได้ เมื่อเลือกอุปกรณ์และเครื่องมืออัตโนมัติ เราได้รับคำแนะนำจากเอกสารข้อมูลทางเทคนิคและการคำนวณทางวิศวกรรมก่อนหน้าของระบบเก่า ตลอดจนผลการทดลองและการทดสอบ

การจ่ายและปล่อยพัดลมแบบแรงเหวี่ยง

พัดลมแบบแรงเหวี่ยงธรรมดาคือล้อที่มีใบมีดทำงานอยู่ในปลอกเกลียว เมื่อหมุน อากาศที่ไหลผ่านรูเข้าจะเข้าสู่ช่องระหว่างใบพัดและเคลื่อนผ่านช่องเหล่านี้ภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ ถูกรวบรวมโดยปลอกเกลียว และมุ่งตรงไปยังทางออก ตัวเคสยังทำหน้าที่แปลงหัวไดนามิกเป็นหัวสแตติก เพื่อเพิ่มแรงดัน มีดิฟฟิวเซอร์วางอยู่ด้านหลังเคส ในรูป 4.1 แสดงมุมมองทั่วไปของพัดลมแบบแรงเหวี่ยง

ใบพัดแบบแรงเหวี่ยงแบบธรรมดาประกอบด้วยใบมีด ดิสก์ด้านหลัง ดุมล้อ และดิสก์ด้านหน้า ดุมล้อหล่อหรือสลักที่ออกแบบให้พอดีกับล้อบนเพลา ถูกตรึง ขันเกลียว หรือเชื่อมเข้ากับจานเบรกด้านหลัง ใบมีดถูกตรึงไว้กับแผ่นดิสก์ ขอบชั้นนำของใบมีดมักจะติดกับวงแหวนด้านหน้า

ปลอกเกลียวทำจากเหล็กแผ่นและติดตั้งบนตัวรองรับอิสระใกล้พัดลม พลังงานต่ำพวกเขาติดอยู่กับเตียง

เมื่อล้อหมุน พลังงานส่วนหนึ่งที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์จะถูกส่งไปยังอากาศ ความดันที่ล้อพัฒนาขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอากาศ รูปทรงเรขาคณิตใบมีดและความเร็วรอบนอกที่ปลายใบมีด

ขอบทางออกของใบพัดของพัดลมแบบแรงเหวี่ยงสามารถงอไปข้างหน้า แนวรัศมี และโค้งไปข้างหลังได้ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ขอบของใบมีดส่วนใหญ่โค้งไปข้างหน้า เนื่องจากสามารถลดขนาดลงได้ ขนาดแฟน ๆ ทุกวันนี้มักพบใบพัดที่มีใบมีดโค้งไปข้างหลังเพราะสิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มประสิทธิภาพได้ พัดลม.

ข้าว. 4.1

เมื่อตรวจสอบพัดลม พึงระลึกไว้เสมอว่าขอบทางออก (ตามเส้นทางลม) ของใบพัดเพื่อให้แน่ใจว่ารายการที่ไม่มีแรงกระแทกจะต้องโค้งงอไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการหมุนของล้อเสมอ

พัดลมเดียวกันเมื่อเปลี่ยนความเร็วในการหมุนสามารถมีการไหลที่แตกต่างกันและพัฒนาแรงกดดันที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของพัดลมและความเร็วในการหมุนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงท่ออากาศที่เชื่อมต่อด้วย

ลักษณะของพัดลมแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์หลักของการทำงาน คุณสมบัติครบถ้วนพัดลมที่ความเร็วเพลาคงที่ (n = const) แสดงโดยการขึ้นต่อกันระหว่างแหล่งจ่าย Q และแรงดัน P กำลังไฟฟ้า N และประสิทธิภาพ การพึ่งพา P (Q), N (Q) และ T (Q) มักจะเป็น วางอยู่บนกราฟเดียวกัน มีการเลือกพัดลม การกำหนดลักษณะถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของการทดสอบ ในรูป 4.2 แสดงลักษณะแอโรไดนามิกของพัดลมแบบแรงเหวี่ยง VTs-4-76-16 ซึ่งใช้เป็นพัดลมจ่ายที่หน้างาน

ข้าว. 4.2

ความจุพัดลม 70,000 m3 / h หรือ 19.4 m3 / s ความเร็วพัดลม - 720 รอบต่อนาที หรือ 75.36 rad / วินาที กำลังขับ มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสพัดลม 35 กิโลวัตต์

พัดลมเป่าภายนอก อากาศในบรรยากาศเข้าไปในเครื่องทำความร้อน อันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนความร้อนของอากาศกับ น้ำร้อนผ่านท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศที่ผ่านจะได้รับความร้อน

ให้เราพิจารณารูปแบบการควบคุมโหมดการทำงานของพัดลม VTs-4-76 หมายเลข 16 ในรูป 4.3 ได้รับ แผนภาพการทำงานหน่วยพัดลมที่มีการควบคุมความเร็ว

ข้าว. 4.3

ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของพัดลมสามารถแสดงเป็นค่าขยายได้ ซึ่งพิจารณาจากลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลม (รูปที่ 4.2) อัตราขยายของพัดลมที่จุดปฏิบัติการคือ 1.819 m3 / s (ค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ในการทดลอง)

ข้าว. 4.4

ทดลองพบว่าสำหรับการใช้งานโหมดการทำงานที่จำเป็นของพัดลมจำเป็นต้องจ่ายค่าแรงดันไฟฟ้าต่อไปนี้ให้กับตัวแปลงความถี่ควบคุม (ตารางที่ 4.1):

ตารางที่ 4.1 โหมดการทำงานของการระบายอากาศของอุปทาน

ในเวลาเดียวกัน เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ไฟฟ้าของพัดลมทั้งในส่วนของการจ่ายและไอเสีย ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าโหมดการทำงานให้มีประสิทธิภาพสูงสุด วัตถุประสงค์ของการศึกษาทดลองคือเพื่อค้นหาแรงดันควบคุมดังกล่าวซึ่งจะสังเกตอัตราแลกเปลี่ยนอากาศที่คำนวณด้านล่าง

การระบายอากาศเสียมีสาม พัดลมแบบแรงเหวี่ยงเกรด VTs-4-76-12 (ความจุ 28000 m3 / h ที่ n = 350 rpm, กำลังขับแบบอะซิงโครนัส N = 19.5 kW) และ VTs-4-76-10 (ความจุ 20,000 m3 / h ที่ n = 270 rpm, ไดรฟ์แบบอะซิงโครนัส กำลังไฟฟ้า N = 12.5 กิโลวัตต์) ค่าของแรงดันควบคุมได้มาจากการทดลองในลักษณะเดียวกับแรงดันไฟฟ้าของสาขาระบายอากาศ (ตารางที่ 4.2)

เพื่อป้องกันภาวะ "ขาดออกซิเจน" ในร้านค้าคนงาน เราจะคำนวณอัตราการแลกเปลี่ยนอากาศสำหรับโหมดการทำงานที่เลือกของพัดลม ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข:

ตารางที่ 4.2 โหมดการทำงานของการระบายอากาศเสีย

ในการคำนวณ เราละเลยการจ่ายอากาศที่มาจากภายนอก เช่นเดียวกับสถาปัตยกรรมของอาคาร (ผนัง พื้น)

ขนาดพื้นที่ระบายอากาศ: 150x40x10 ม. ปริมาตรรวมของห้องคือ Vroom? 60,000 m3 ปริมาณอากาศที่ต้องการคือ 66000 m3 / h (สำหรับค่าสัมประสิทธิ์ 1.1 จะถูกเลือกเป็นค่าต่ำสุดเนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงการไหลของอากาศจากภายนอก) เป็นที่ชัดเจนว่าโหมดการทำงานที่เลือกไว้ พัดลมอุปทานให้เป็นไปตามเงื่อนไขที่กำหนด

ปริมาตรรวมของอากาศที่ดึงออกมาคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้

ในการคำนวณขาไอเสีย เลือกโหมด "ไอเสียฉุกเฉิน" โดยคำนึงถึงปัจจัยการแก้ไข 1.1 (เนื่องจากโหมดการทำงานฉุกเฉินถูกนำมาเป็นอย่างน้อยที่สุด) ปริมาตรของอากาศที่แยกออกมาจะเท่ากับ 67.76 m3 / h ค่านี้ภายในขอบเขตของข้อผิดพลาดที่อนุญาตและการจองที่ใช้ก่อนหน้านี้ เป็นไปตามเงื่อนไข (4.2) ซึ่งหมายความว่าโหมดการทำงานที่เลือกของพัดลมจะรับมือกับงานเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราแลกเปลี่ยนอากาศ

นอกจากนี้ มอเตอร์พัดลมยังมีระบบป้องกันความร้อนสูงเกินไปในตัว (เทอร์โมสแตท) เมื่ออุณหภูมิของมอเตอร์สูงขึ้น หน้าสัมผัสรีเลย์ของเทอร์โมสตัทจะหยุดการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า เซ็นเซอร์ความดันแตกต่างจะบันทึกการหยุดของมอเตอร์ไฟฟ้าและส่งสัญญาณไปยังแผงควบคุม จำเป็นต้องจัดเตรียมปฏิกิริยาของ ACS PVV ต่อการหยุดฉุกเฉินของมอเตอร์พัดลม

เรียน สมาชิกคณะกรรมการการรับรอง ฉันขอเสนอการสำเร็จการศึกษาของคุณ งานเข้ารอบโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบ ระบบควบคุมอัตโนมัติอุปทานและการระบายอากาศ การประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิต.

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าระบบอัตโนมัติเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเติบโตของผลิตภาพแรงงานในอุตสาหกรรมการผลิต การเติบโตของคุณภาพของผลิตภัณฑ์และบริการ การขยายสาขาระบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของอุตสาหกรรมในขั้นตอนนี้ โครงการสำเร็จการศึกษาที่กำลังพัฒนาเป็นหนึ่งในแนวคิดในการสืบทอดแนวคิดการพัฒนาของการสร้างอาคาร "อัจฉริยะ" นั่นคือวัตถุที่ควบคุมสภาพชีวิตมนุษย์ด้วยวิธีการทางเทคนิค

งานหลักที่แก้ไขในการออกแบบคือความทันสมัยของระบบระบายอากาศที่มีอยู่ในสถานที่ดำเนินการ - การประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตของ VOMZ OJSC - เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ (ประหยัดพลังงานและการใช้พลังงานทรัพยากรความร้อนลดต้นทุนการบำรุงรักษาระบบลดการหยุดทำงาน) รักษาสภาพปากน้ำที่สะดวกสบายและความบริสุทธิ์ของอากาศในพื้นที่ทำงาน การทำงานและความเสถียร ความน่าเชื่อถือของระบบในโหมดฉุกเฉิน/วิกฤต

ปัญหาที่พิจารณาในโครงการประกาศนียบัตรเกิดจากความล้าสมัยทางศีลธรรมและทางเทคนิค (การสึกหรอ) ของระบบควบคุมที่มีอยู่ของ PVA หลักการแบบกระจายที่ใช้ในการสร้าง IOP ไม่รวมความเป็นไปได้ของการควบคุมแบบรวมศูนย์ (การเริ่มต้นและการตรวจสอบสถานะ) การขาดอัลกอริธึมที่ชัดเจนสำหรับการเริ่ม / หยุดระบบยังทำให้ระบบไม่น่าเชื่อถือเนื่องจาก ความผิดพลาดของมนุษย์และไม่มีโหมดการทำงานฉุกเฉินที่ไม่เสถียรเมื่อเทียบกับงานที่กำลังแก้ไข

ความเกี่ยวข้องของปัญหาการออกแบบประกาศนียบัตรเกิดจาก การเติบโตโดยรวมความเจ็บป่วยของระบบทางเดินหายใจและความหนาวเย็นของคนงาน ผลผลิตแรงงานลดลงโดยทั่วไป และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในพื้นที่นี้ การพัฒนา ACS PVV ใหม่นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับนโยบายของโรงงานในด้านคุณภาพ (ISO 9000) รวมถึงโปรแกรมสำหรับการปรับปรุงอุปกรณ์ในโรงงานและระบบอัตโนมัติของระบบช่วยชีวิตพืช

องค์ประกอบควบคุมส่วนกลางของระบบคือตู้อัตโนมัติที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์ ซึ่งคัดเลือกตามผลการวิจัยการตลาด (โปสเตอร์ 1) มีข้อเสนอทางการตลาดมากมาย แต่อุปกรณ์ที่เลือกอย่างน้อยก็ดีพอๆ กับอุปกรณ์คู่กัน เกณฑ์ที่สำคัญคือต้นทุน การใช้พลังงาน และประสิทธิภาพในการป้องกันของอุปกรณ์

แผนภาพการทำงานของระบบอัตโนมัติของ IWS แสดงในรูปที่ 1 แนวทางแบบรวมศูนย์ได้รับเลือกให้เป็นแนวทางหลักในการออกแบบ ACS ซึ่งช่วยให้ระบบสามารถนำเข้าสู่อุปกรณ์เคลื่อนที่ได้ หากจำเป็น เพื่อนำไปใช้ตามแนวทางแบบผสม ซึ่งแสดงถึงความเป็นไปได้ของการส่งและการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอุตสาหกรรมอื่นๆ วิธีการแบบรวมศูนย์นั้นปรับขนาดได้สูง ยืดหยุ่นเพียงพอ - คุณสมบัติคุณภาพทั้งหมดเหล่านี้กำหนดโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เลือก - ระบบ WAGO I / O เช่นเดียวกับการใช้งานโปรแกรมควบคุม

ในระหว่างการออกแบบ องค์ประกอบระบบอัตโนมัติถูกเลือก - แอคทูเอเตอร์ เซ็นเซอร์ เกณฑ์การเลือกคือฟังก์ชันการทำงาน ความเสถียรของการทำงานในโหมดวิกฤติ ช่วงของการวัด / ควบคุมพารามิเตอร์ คุณสมบัติการติดตั้ง รูปแบบของสัญญาณออก โหมดการทำงาน . หลัก แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และจำลองการทำงานของระบบควบคุมอุณหภูมิอากาศด้วยการควบคุมตำแหน่งแดมเปอร์ของวาล์วสามทาง การจำลองดำเนินการในสภาพแวดล้อม VisSim

สำหรับการควบคุมได้เลือกวิธีการ "ปรับสมดุลพารามิเตอร์" ในพื้นที่ของค่าควบคุม สัดส่วนถูกเลือกให้เป็นกฎหมายควบคุมเนื่องจากไม่มีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับความแม่นยำและความเร็วของระบบและช่วงของการเปลี่ยนแปลงของค่าอินพุต / เอาต์พุตมีขนาดเล็ก หน้าที่ของตัวควบคุมนั้นดำเนินการโดยพอร์ตคอนโทรลเลอร์ตัวใดตัวหนึ่งตามโปรแกรมควบคุม ผลการจำลองของบล็อกนี้แสดงในโปสเตอร์ 2

อัลกอริทึมของระบบแสดงในรูปที่ 2 โปรแกรมควบคุมที่ใช้อัลกอริทึมนี้ประกอบด้วยบล็อกการทำงาน บล็อกของค่าคงที่ ฟังก์ชันมาตรฐานและฟังก์ชันพิเศษ ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขยายของระบบมีทั้งแบบทางโปรแกรม (โดยใช้ FB, ค่าคงที่, เลเบลและทรานซิชัน, ความกะทัดรัดของโปรแกรมในหน่วยความจำของคอนโทรลเลอร์) และในทางเทคนิค (การใช้พอร์ต I / O อย่างประหยัด, พอร์ตสำรอง)

ซอฟต์แวร์จัดเตรียมการทำงานของระบบในโหมดฉุกเฉิน (ความร้อนสูงเกินไป พัดลมขัดข้อง โอเวอร์คูล ตัวกรองอุดตัน ไฟไหม้) อัลกอริธึมของการทำงานของระบบในโหมดป้องกันอัคคีภัยแสดงในรูปที่ 3 อัลกอริทึมนี้คำนึงถึงข้อกำหนดของมาตรฐานสำหรับเวลาในการอพยพและการทำงานของระบบป้องกันอัคคีภัยในกรณีเกิดอัคคีภัย โดยทั่วไป การประยุกต์ใช้อัลกอริธึมนี้จะได้ผลและพิสูจน์โดยการทดสอบ งานปรับปรุงเครื่องดูดควันไอเสียให้ทันสมัยในแง่ของความปลอดภัยจากอัคคีภัยก็ได้รับการแก้ไขเช่นกัน วิธีแก้ปัญหาที่พบได้รับการตรวจสอบและยอมรับตามคำแนะนำ

ความน่าเชื่อถือของระบบที่ออกแบบขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือทั้งหมด ซอฟต์แวร์และจากตัวควบคุมโดยรวม โปรแกรมควบคุมที่พัฒนาขึ้นนั้นอยู่ภายใต้กระบวนการดีบัก การทดสอบด้วยตนเอง โครงสร้างและการทำงาน เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและการปฏิบัติตามเงื่อนไขการรับประกันสำหรับอุปกรณ์อัตโนมัติ เราจึงเลือกเฉพาะหน่วยที่แนะนำและได้รับการรับรองเท่านั้น การรับประกันของผู้ผลิตสำหรับตู้อัตโนมัติที่เลือก ขึ้นอยู่กับการปฏิบัติตามภาระผูกพันการรับประกันคือ 5 ปี

นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาโครงสร้างทั่วไปของระบบ, วงจรนาฬิกาของการทำงานของระบบถูกสร้างขึ้น, ตารางการเชื่อมต่อและเครื่องหมายสายเคเบิล, ไดอะแกรมการติดตั้ง ACS ถูกสร้างขึ้น

ตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจของโครงการซึ่งฉันคำนวณในส่วนองค์กรและเศรษฐกิจแสดงอยู่ในโปสเตอร์หมายเลข 3 โปสเตอร์เดียวกันแสดงแผนภูมิแท่งของกระบวนการออกแบบ ในการประเมินคุณภาพของโปรแกรมควบคุมได้ใช้เกณฑ์ตาม GOST RISO / IEC 926-93 การประเมินประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการพัฒนาดำเนินการโดยใช้การวิเคราะห์ SWOT เห็นได้ชัดว่าระบบที่คาดการณ์มีราคาต้นทุนต่ำ (โครงสร้างต้นทุน - โปสเตอร์ 3) และระยะเวลาคืนทุนค่อนข้างเร็ว (เมื่อคำนวณโดยใช้การประหยัดขั้นต่ำ) ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปเกี่ยวกับประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่สูงของการพัฒนาได้

นอกจากนี้ ยังได้แก้ไขปัญหาการคุ้มครองแรงงาน ความปลอดภัยทางไฟฟ้า และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของระบบ การเลือกสายเคเบิลนำไฟฟ้า ตัวกรองท่ออากาศได้รับการพิสูจน์แล้ว

ดังนั้น เป็นผลจากการดำเนินการ วิทยานิพนธ์โครงการปรับปรุงให้ทันสมัยได้รับการพัฒนาที่เหมาะสมที่สุดโดยสัมพันธ์กับข้อกำหนดทั้งหมดที่กำหนดไว้ ขอแนะนำโครงการนี้สำหรับการดำเนินการตามเงื่อนไขของการปรับปรุงอุปกรณ์โรงงานให้ทันสมัย

หากระยะเวลาทดลองใช้ได้รับการยืนยันประสิทธิภาพและคุณภาพของโครงการ จะมีการวางแผนที่จะใช้ระดับการจัดส่งโดยใช้เครือข่ายท้องถิ่นขององค์กร รวมทั้งปรับปรุงการระบายอากาศของส่วนที่เหลือให้ทันสมัย โรงงานอุตสาหกรรมโดยมีเป้าหมายที่จะรวมเป็นเครือข่ายอุตสาหกรรมเดียว ดังนั้น ขั้นตอนเหล่านี้รวมถึงการพัฒนาซอฟต์แวร์ดิสแพตเชอร์, การเก็บบันทึกสถานะของระบบ, ข้อผิดพลาด, อุบัติเหตุ (DB), องค์กรของเวิร์กสเตชันอัตโนมัติหรือสถานีควบคุม (KPU) เป็นไปได้ที่จะแจกจ่ายโซลูชันการออกแบบเพื่อการแก้ไข ปัญหาการควบคุมม่านอากาศ-ความร้อนของโรงปฏิบัติงาน นอกจากนี้ยังสามารถหาจุดอ่อนของระบบที่มีอยู่ได้ เช่น การปรับปรุงหน่วยบำบัดให้ทันสมัย เช่นเดียวกับการปรับแต่งวาล์วไอดีของอากาศด้วยกลไกป้องกันการแข็งตัว

คำอธิบายประกอบ

โครงการประกาศนียบัตรประกอบด้วยบทนำ 8 บท บทสรุป รายชื่อแหล่งข้อมูลที่ใช้ ภาคผนวก และข้อความพิมพ์ดีดพร้อมภาพประกอบ 141 หน้า

ส่วนแรกให้ภาพรวมและการวิเคราะห์ความจำเป็นในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศที่จ่ายและไอเสีย (ACS PVV) ของโรงผลิต การศึกษาการตลาดของตู้อัตโนมัติ ที่พิจารณา แบบแผนทั่วไปการระบายอากาศและแนวทางทางเลือกในการแก้ปัญหาการออกแบบประกาศนียบัตร

ส่วนที่สองอธิบายระบบ PVV ที่มีอยู่ที่ไซต์การติดตั้ง - OJSC "VOMZ" เช่น กระบวนการทางเทคโนโลยี... กำลังสร้างแผนภาพบล็อกทั่วไปของระบบอัตโนมัติสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการเตรียมอากาศ

ในส่วนที่สาม ได้มีการจัดทำข้อเสนอทางเทคนิคเพิ่มเติมสำหรับการแก้ปัญหาการออกแบบประกาศนียบัตร

ส่วนที่สี่มีไว้สำหรับการพัฒนา ACS PVV มีการเลือกองค์ประกอบของระบบอัตโนมัติและการควบคุม คำอธิบายทางเทคนิคและทางคณิตศาสตร์จะถูกนำเสนอ มีการอธิบายอัลกอริธึมสำหรับการควบคุมอุณหภูมิของอากาศจ่าย มีการสร้างแบบจำลองและดำเนินการสร้างแบบจำลองของการทำงานของ ACS PVV เพื่อรักษาอุณหภูมิของอากาศในห้อง การเดินสายไฟฟ้าถูกเลือกและเหมาะสม วงจรนาฬิกาของระบบถูกสร้างขึ้น

ส่วนที่ห้าแสดงคุณสมบัติทางเทคนิคของ WAGO I / O System Programmable Logic Controller (PLC) ตารางการเชื่อมต่อของเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ที่มีพอร์ต PLC รวม และเสมือน

ส่วนที่หกมีไว้สำหรับการพัฒนาอัลกอริธึมสำหรับการทำงานและการเขียนโปรแกรมควบคุม PLC ทางเลือกของสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมได้รับการพิสูจน์แล้ว บล็อกอัลกอริธึมสำหรับการประมวลผลสถานการณ์ฉุกเฉินโดยระบบ อัลกอริธึมบล็อกของบล็อกการทำงานที่แก้ปัญหาการเริ่มต้น การควบคุม และการควบคุม ส่วนนี้ประกอบด้วยผลการทดสอบและการดีบักโปรแกรมควบคุม PLC

ส่วนที่เจ็ดตรวจสอบความปลอดภัยและความยั่งยืนของโครงการ การวิเคราะห์ปัจจัยที่เป็นอันตรายและเป็นอันตรายระหว่างการทำงานของ ACS PVV ดำเนินการ การแก้ปัญหาจะได้รับการคุ้มครองแรงงานและสร้างความมั่นใจในความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของโครงการ กำลังพัฒนาระบบป้องกันเหตุฉุกเฉิน รวมถึง เสริมความแข็งแกร่งของระบบในแง่ของการป้องกันอัคคีภัยและความมั่นคงของการทำงานเมื่อ สถานการณ์ฉุกเฉิน... แผนภาพการทำงานพื้นฐานของระบบอัตโนมัติที่พัฒนาขึ้นพร้อมข้อกำหนดถูกนำเสนอ

ส่วนที่แปดอุทิศให้กับการพิสูจน์องค์กรและเศรษฐกิจของการพัฒนา การคำนวณราคาต้นทุน ประสิทธิภาพ และระยะเวลาคืนทุนของการพัฒนาโครงการ โดยคำนึงถึงขั้นตอนของการดำเนินการ ขั้นตอนของการพัฒนาโครงการสะท้อนให้เห็นความเข้มของงานโดยประมาณ มีการประเมินประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของโครงการโดยใช้การวิเคราะห์ SWOT ของการพัฒนา

โดยสรุปแล้วมีการนำเสนอข้อสรุปเกี่ยวกับโครงการประกาศนียบัตร

บทนำ

ระบบอัตโนมัติเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเติบโตของผลิตภาพแรงงานในการผลิตภาคอุตสาหกรรม เงื่อนไขต่อเนื่องสำหรับการเร่งอัตราการเติบโตของระบบอัตโนมัติคือการพัฒนาวิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัติ วิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัตินั้นรวมถึงอุปกรณ์ทั้งหมดที่รวมอยู่ในระบบควบคุมและออกแบบมาเพื่อรับข้อมูล ส่งข้อมูล จัดเก็บ และเปลี่ยนแปลง ตลอดจนสำหรับการนำการควบคุมและการดำเนินการด้านกฎระเบียบไปปฏิบัติบนวัตถุควบคุมทางเทคโนโลยี

การพัฒนาวิธีการทางเทคโนโลยีของระบบอัตโนมัติเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ซึ่งขึ้นอยู่กับความสนใจของการผลิตแบบอัตโนมัติของผู้บริโภคในด้านหนึ่ง และความสามารถทางเศรษฐกิจขององค์กรการผลิตในอีกด้านหนึ่ง แรงจูงใจหลักในการพัฒนาคือการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต - ผู้บริโภคผ่านการแนะนำ เทคโนโลยีใหม่สามารถทำได้ก็ต่อเมื่อมีการชดใช้ต้นทุนอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเกณฑ์สำหรับการตัดสินใจทั้งหมดเกี่ยวกับการพัฒนาและการดำเนินการกองทุนใหม่ควรเป็นผลทางเศรษฐกิจโดยรวม โดยคำนึงถึงต้นทุนทั้งหมดของการพัฒนา การผลิต และการดำเนินการ ดังนั้นสำหรับการพัฒนา ควรมีการผลิตก่อนอื่น ตัวเลือกเหล่านั้นสำหรับวิธีการทางเทคนิคที่ให้ผลรวมสูงสุด

การขยายสาขาระบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของอุตสาหกรรมในขั้นตอนนี้

มีการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับประเด็นด้านนิเวศวิทยาอุตสาหกรรมและความปลอดภัยในการทำงาน เมื่อออกแบบ เทคโนโลยีที่ทันสมัย, อุปกรณ์และโครงสร้างจำเป็นต้องเข้าหาการพัฒนาความปลอดภัยและไม่เป็นอันตรายต่องานทางวิทยาศาสตร์

ในขั้นปัจจุบันของการพัฒนา เศรษฐกิจของประเทศภารกิจหลักประการหนึ่งของประเทศคือการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตทางสังคมตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคและการใช้เงินสำรองทั้งหมดอย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น งานนี้เชื่อมโยงกับปัญหาของการปรับโซลูชันการออกแบบให้เหมาะสมที่สุด โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของการลงทุน ลดระยะเวลาคืนทุน และทำให้การผลิตเพิ่มขึ้นมากที่สุดสำหรับแต่ละรูเบิลที่ใช้ไป การเพิ่มผลิตภาพแรงงาน การผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ การปรับปรุงสภาพการทำงานและการพักผ่อนสำหรับคนงานนั้นจัดทำโดยระบบระบายอากาศที่สร้างปากน้ำที่จำเป็นและคุณภาพของสภาพแวดล้อมทางอากาศในสถานที่

วัตถุประสงค์ของโครงการประกาศนียบัตรคือการพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการจ่ายและระบายอากาศ (ACS PVV) ของโรงงานผลิต

ปัญหาที่พิจารณาในโครงการประกาศนียบัตรนั้นเกิดจากการเสื่อมสภาพของระบบอัตโนมัติ PVV ที่มีอยู่ในโรงงาน OJSC Vologda Optical and Mechanical นอกจากนี้ ระบบยังได้รับการออกแบบในลักษณะแบบกระจาย ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ของการจัดการและการตรวจสอบแบบรวมศูนย์ สถานที่ฉีดขึ้นรูป (หมวด B เพื่อความปลอดภัยจากอัคคีภัย) รวมถึงสถานที่ที่อยู่ติดกัน - ไซต์สำหรับเครื่องจักร CNC สำนักงานวางแผนและจัดส่ง คลังสินค้าได้รับเลือกให้เป็นเป้าหมายของการดำเนินการ

วัตถุประสงค์ของโครงการประกาศนียบัตรถูกกำหนดขึ้นจากการศึกษาสถานะปัจจุบันของ ACS PVV และบนพื้นฐานของการทบทวนเชิงวิเคราะห์จะได้รับในส่วนที่ 3 "ข้อเสนอทางเทคนิค"

การใช้การระบายอากาศแบบควบคุมเปิดโอกาสใหม่ในการแก้ปัญหาข้างต้น ระบบควบคุมอัตโนมัติที่พัฒนาขึ้นควรมีความเหมาะสมในแง่ของการทำหน้าที่ที่ระบุ

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ความเกี่ยวข้องของการพัฒนาเกิดจากทั้งความล้าสมัยของ ACS PVV ที่มีอยู่ ทำให้จำนวนเพิ่มขึ้น งานปรับปรุงเกี่ยวกับ "เส้นทาง" การระบายอากาศและการเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์ของระบบทางเดินหายใจและความหนาวเย็นในคนงานโดยทั่วไปแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพความเป็นอยู่ที่ดีในระหว่างการทำงานที่ยาวนานและเป็นผลให้ผลผลิตแรงงานลดลงโดยทั่วไปและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่า ACS PVV ที่มีอยู่ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบดับเพลิงอัตโนมัติ ซึ่งไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตประเภทนี้ การพัฒนา ACS PVV ใหม่นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับนโยบายของโรงงานในด้านคุณภาพ (ISO 9000) รวมถึงโปรแกรมสำหรับการปรับปรุงอุปกรณ์ในโรงงานและระบบอัตโนมัติของระบบช่วยชีวิตพืช

โครงการประกาศนียบัตรใช้แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต (ฟอรัม ห้องสมุดอิเล็กทรอนิกส์ บทความและสิ่งพิมพ์ พอร์ทัลอิเล็กทรอนิกส์) รวมถึงเอกสารทางเทคนิคของหัวข้อที่ต้องการและข้อความมาตรฐาน (GOST, SNIP, SanPiN) นอกจากนี้ การพัฒนา ACS PVV ยังดำเนินการตามข้อเสนอและคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญ โดยพิจารณาจากแผนการติดตั้งที่มีอยู่ เส้นทางเคเบิล ระบบท่ออากาศ

เป็นที่น่าสังเกตว่าปัญหาที่เกิดขึ้นในโครงการประกาศนียบัตรมีที่โรงงานเก่าเกือบทั้งหมดของคอมเพล็กซ์ทหาร - อุตสาหกรรมการทหาร การจัดประชุมเชิงปฏิบัติการใหม่เป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในแง่ของการรับรองคุณภาพของ ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้ใช้ปลายทาง ดังนั้นการออกแบบประกาศนียบัตรจะสะท้อนถึงประสบการณ์ที่สะสมในการแก้ปัญหาที่คล้ายคลึงกันในสถานประกอบการที่มีการผลิตประเภทเดียวกัน

1. ภาพรวมการวิเคราะห์

1.1 การวิเคราะห์ทั่วไปความจำเป็นในการออกแบบ ACS PVV

แหล่งที่สำคัญที่สุดในการประหยัดเชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานที่ใช้ในการจ่ายความร้อนให้กับอาคารอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการใช้พลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมากคือการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจ่ายและระบายอากาศ (PVV) โดยอาศัยความก้าวหน้าที่ทันสมัยในการคำนวณ และเทคโนโลยีการควบคุม

โดยปกติระบบอัตโนมัติในพื้นที่ใช้เพื่อควบคุมระบบระบายอากาศ ข้อเสียเปรียบหลักของกฎระเบียบดังกล่าวคือไม่คำนึงถึงความสมดุลของอากาศและความร้อนจริงของอาคารและสภาพอากาศจริง: อุณหภูมิภายนอก ความเร็วและทิศทางลม ความกดอากาศ

ดังนั้นภายใต้อิทธิพลของระบบอัตโนมัติในท้องถิ่น ระบบระบายอากาศมักจะไม่ทำงานในโหมดที่เหมาะสมที่สุด

ประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศที่จ่ายและไอเสียจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากมีการควบคุมระบบอย่างเหมาะสมที่สุด โดยพิจารณาจากการใช้ชุดฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม

รูปแบบ สภาพความร้อนสามารถแสดงเป็นปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยรบกวนและควบคุม ในการพิจารณาการดำเนินการควบคุม จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติและจำนวนพารามิเตอร์อินพุตและเอาต์พุต และเงื่อนไขสำหรับกระบวนการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากจุดประสงค์ของการควบคุมอุปกรณ์ระบายอากาศคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีสภาพอากาศที่จำเป็นใน พื้นที่ทำงานสถานที่ของอาคารที่ใช้พลังงานและวัสดุน้อยที่สุด จากนั้นด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ คุณจะสามารถค้นหาตัวเลือกที่ดีที่สุดและพัฒนาการดำเนินการควบคุมที่เหมาะสมบนระบบนี้ได้ เป็นผลให้คอมพิวเตอร์ที่มีชุดฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่สอดคล้องกันสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับระบบระบายความร้อนของอาคารในอาคาร (ACS TRP) ควรสังเกตด้วยว่าคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นทั้งแผงควบคุมของ PVA และคอนโซลสำหรับตรวจสอบสถานะของ PVA เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ธรรมดาที่มีโปรแกรมสำหรับสร้างแบบจำลอง ACS PVV ประมวลผลผลลัพธ์และ การควบคุมการปฏิบัติงานขึ้นอยู่กับพวกเขา

ระบบควบคุมอัตโนมัติคือการรวมกันของวัตถุควบคุม (กระบวนการทางเทคโนโลยีที่ควบคุม) และอุปกรณ์ควบคุม ซึ่งการโต้ตอบกันทำให้มั่นใจได้ถึงการไหลอัตโนมัติของกระบวนการตามโปรแกรมที่กำหนด ในกรณีนี้ เข้าใจว่ากระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นลำดับของการดำเนินการที่ต้องทำเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจากวัตถุดิบ ในกรณีของ PVH ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคืออากาศในห้องควบคุมที่มีพารามิเตอร์ที่ระบุ (อุณหภูมิ องค์ประกอบของก๊าซ ฯลฯ) และวัตถุดิบคืออากาศภายนอกและอากาศเสีย ตัวพาความร้อน ไฟฟ้า ฯลฯ

การทำงานของ ACS PVV เช่นเดียวกับระบบควบคุมใด ๆ ควรอยู่บนหลักการ ข้อเสนอแนะ(OS): การพัฒนาการควบคุมตามข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุ ที่ได้รับโดยใช้เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งหรือแจกจ่ายที่วัตถุ

ACS เฉพาะแต่ละตัวได้รับการพัฒนาตามเทคโนโลยีที่ระบุสำหรับการประมวลผลการไหลของอากาศเข้า บ่อยครั้งที่ระบบจ่ายและระบายอากาศมีความเกี่ยวข้องกับระบบปรับอากาศ (การเตรียมการ) ซึ่งสะท้อนให้เห็นในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติ

เมื่อใช้อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนหรือสมบูรณ์ การติดตั้งเทคโนโลยีระบบจัดการอากาศ ACS ได้รับการติดตั้งไว้แล้วในอุปกรณ์และมีฟังก์ชันการควบคุมบางอย่างอยู่แล้ว ซึ่งมักจะอธิบายรายละเอียดไว้ในเอกสารทางเทคนิค ในกรณีนี้ การปรับ การบริการ และการทำงานของระบบควบคุมดังกล่าวจะต้องดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามเอกสารที่ระบุ

การวิเคราะห์ โซลูชั่นทางเทคนิคหน่วยจัดการอากาศที่ทันสมัยของ บริษัท ชั้นนำ - ผู้ผลิตอุปกรณ์ระบายอากาศแสดงให้เห็นว่าฟังก์ชั่นการควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามเงื่อนไข:

ฟังก์ชั่นการควบคุมที่กำหนดโดยเทคโนโลยีและอุปกรณ์การจัดการอากาศ

ฟังก์ชันเพิ่มเติมซึ่งส่วนใหญ่เป็นฟังก์ชันการบริการ ถูกนำเสนอเป็นองค์ความรู้ของบริษัทต่างๆ และไม่นำมาพิจารณาในที่นี้

โดยทั่วไป หน้าที่ทางเทคโนโลยีหลักของการควบคุม IWV สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้ (รูปที่.1.1)

ข้าว. 1.1 - หน้าที่ทางเทคโนโลยีหลักของการควบคุม IWV

ให้เราอธิบายความหมายของฟังก์ชันของ IWP ที่แสดงในรูปที่ 1.1.

1.1.1 ฟังก์ชั่น "ควบคุมและลงทะเบียนพารามิเตอร์"

ตาม SNiP 2.04.05-91 พารามิเตอร์ควบคุมบังคับคือ:

อุณหภูมิและความดันในท่อจ่ายและส่งคืนทั่วไปและที่ทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละตัว

อุณหภูมิของอากาศภายนอก การจ่ายอากาศหลังจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เช่นเดียวกับอุณหภูมิภายในอาคาร

มาตรฐาน MPC สำหรับสารอันตรายในอากาศที่ดึงออกมาจากห้อง (การปรากฏตัวของก๊าซ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ฝุ่นที่ไม่เป็นพิษ)

พารามิเตอร์อื่น ๆ ในระบบจ่ายและระบายอากาศถูกควบคุมตามความต้องการ เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับอุปกรณ์หรือสำหรับสภาพการใช้งาน

มีการควบคุมระยะไกลสำหรับการวัดพารามิเตอร์หลักของกระบวนการทางเทคโนโลยีหรือพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานฟังก์ชั่นการควบคุมอื่น ๆ การควบคุมดังกล่าวดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์และตัวแปลงสัญญาณการวัดที่มีเอาต์พุต (หากจำเป็น) ของพารามิเตอร์ที่วัดได้ไปยังตัวบ่งชี้หรือหน้าจอของอุปกรณ์ควบคุม (แผงควบคุม จอคอมพิวเตอร์)

ในการวัดค่าพารามิเตอร์อื่น ๆ มักใช้เครื่องมือในพื้นที่ (แบบพกพาหรืออยู่กับที่) - ระบุเทอร์โมมิเตอร์, มาโนมิเตอร์, อุปกรณ์สำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัมขององค์ประกอบอากาศ ฯลฯ

การใช้อุปกรณ์ควบคุมในพื้นที่ไม่ละเมิดหลักการพื้นฐานของระบบควบคุม - หลักการตอบรับ ในกรณีนี้ จะรับรู้ได้ด้วยความช่วยเหลือของบุคคล (ผู้ปฏิบัติงานหรือเจ้าหน้าที่บริการ) หรือด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมควบคุม "เดินสาย" ในหน่วยความจำของไมโครโปรเซสเซอร์

1.1.2 ฟังก์ชั่น "การควบคุมการทำงานและซอฟต์แวร์"

สิ่งสำคัญคือต้องใช้ตัวเลือก เช่น "ลำดับการเริ่มต้น" เพื่อให้แน่ใจว่าระบบ IWV จะเริ่มต้นได้ตามปกติ ควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

การเปิดแดมเปอร์อากาศล่วงหน้าก่อนสตาร์ทพัดลม สิ่งนี้ทำได้เนื่องจากแดมเปอร์บางตัวในสถานะปิดไม่สามารถทนต่อความแตกต่างของแรงดันที่สร้างขึ้นโดยพัดลม และเวลาในการเปิดแดมเปอร์แบบเต็มโดยไดรฟ์ไฟฟ้าถึงสองนาที

การแยกโมเมนต์ของการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมักจะมีกระแสเริ่มต้นสูง หากพัดลม ไดรฟ์แดมเปอร์อากาศ และไดรฟ์อื่นๆ เริ่มทำงานพร้อมกัน เนื่องจากการโหลดที่หนักบนเครือข่ายไฟฟ้าของอาคาร แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก และมอเตอร์ไฟฟ้าอาจไม่เริ่มทำงาน ดังนั้นการเริ่มมอเตอร์ไฟฟ้าโดยเฉพาะกำลังสูงจึงต้องกระจายไปตามกาลเวลา

การอุ่นเครื่องทำความร้อนด้วยอากาศ หากไม่ได้อุ่นคอยล์น้ำร้อน การป้องกันความเย็นจัดสามารถกระตุ้นได้ที่อุณหภูมิภายนอกต่ำ ดังนั้นเมื่อเริ่มต้นระบบจำเป็นต้องเปิดแดมเปอร์อากาศจ่ายให้เปิด วาล์วสามทางเครื่องทำน้ำอุ่นและอุ่นเครื่องทำความร้อน ตามกฎแล้ว ฟังก์ชั่นนี้จะเปิดใช้งานเมื่ออุณหภูมิภายนอกอาคารต่ำกว่า 12 ° C

ตัวเลือกย้อนกลับ - "หยุดลำดับ" เมื่อปิดระบบ ให้พิจารณา:

ความล่าช้าในการหยุดพัดลมจ่ายอากาศในยูนิตที่มีฮีตเตอร์ไฟฟ้า หลังจากถอดแรงดันไฟออกจากเครื่องทำความร้อนแล้ว ให้ทำความเย็นสักครู่โดยไม่ต้องปิดพัดลมจ่ายอากาศ มิฉะนั้น องค์ประกอบความร้อนของฮีตเตอร์อากาศ (ฮีตเตอร์ไฟฟ้าแบบใช้ความร้อน - องค์ประกอบความร้อน) อาจล้มเหลว สำหรับงานที่มีอยู่ของการออกแบบประกาศนียบัตร ตัวเลือกนี้ไม่สำคัญเนื่องจากการใช้เครื่องทำน้ำอุ่น แต่สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตด้วย

ดังนั้น บนพื้นฐานของตัวเลือกการทำงานและการควบคุมโปรแกรมที่เน้นไว้ จึงสามารถนำเสนอกำหนดการทั่วไปสำหรับการเปิดและปิดอุปกรณ์ของอุปกรณ์ PVV

ข้าว. 1.2 - ไซโคลแกรมทั่วไปของการทำงานของ ACS PVV พร้อมเครื่องทำน้ำอุ่น

วงจรทั้งหมดนี้ (รูปที่ 1.2) ระบบควรทำงานโดยอัตโนมัติ และนอกจากนี้ ควรมีการเริ่มต้นอุปกรณ์เป็นรายบุคคล ซึ่งจำเป็นสำหรับการปรับเปลี่ยนและงานป้องกัน

หน้าที่ของการควบคุมโปรแกรม เช่น การเปลี่ยนโหมด "ฤดูหนาว-ฤดูร้อน" นั้นมีความสำคัญไม่น้อย การใช้งานฟังก์ชั่นเหล่านี้ใน สภาพที่ทันสมัยการขาดแคลนทรัพยากรพลังงาน ในเอกสารข้อบังคับ ประสิทธิภาพของฟังก์ชันนี้มีลักษณะที่แนะนำ - "สำหรับอาคารสาธารณะ การบริหาร สิ่งอำนวยความสะดวก และอุตสาหกรรม ตามกฎแล้ว ควรมีการควบคุมโปรแกรมของพารามิเตอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าการใช้ความร้อนลดลง"

ในกรณีที่ง่ายที่สุด ฟังก์ชันเหล่านี้จะจัดเตรียมหรือปิดใช้งาน IEP ใน ชั่วขณะหนึ่งเวลาหรือลดลง (เพิ่มขึ้น) ในค่าที่ตั้งไว้ของพารามิเตอร์ควบคุม (เช่น อุณหภูมิ) ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของโหลดความร้อนในห้องควบคุม

การควบคุมซอฟต์แวร์มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ยังยากกว่าในการใช้งานซึ่งให้การเปลี่ยนแปลงอัตโนมัติในโครงสร้างของ PVA และอัลกอริทึมของการทำงานไม่เพียง แต่ในโหมด "ฤดูหนาว - ฤดูร้อน" แบบดั้งเดิม แต่ยังอยู่ในโหมดชั่วคราว การวิเคราะห์และการสังเคราะห์โครงสร้างและอัลกอริธึมของการทำงานมักจะดำเนินการบนพื้นฐานของแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์

ในกรณีนี้ แรงจูงใจหลักและเกณฑ์การเพิ่มประสิทธิภาพ ตามกฎแล้วคือความต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าอาจใช้พลังงานขั้นต่ำโดยมีข้อจำกัดเกี่ยวกับต้นทุนทุน ขนาด ฯลฯ

1.1.3 ฟังก์ชัน " ฟังก์ชั่นป้องกันและปิดกั้น"

ฟังก์ชันป้องกันและอินเตอร์ล็อคทั่วไปสำหรับระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ไฟฟ้า (การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร ความร้อนสูงเกินไป การจำกัดการเคลื่อนไหว ฯลฯ) ตกลงกันโดยหน่วยงานระหว่างหน่วยงาน เอกสารกำกับดูแล... ฟังก์ชันดังกล่าวมักใช้งานโดยอุปกรณ์ที่แยกจากกัน (ฟิวส์ อุปกรณ์กระแสไฟตกค้าง ลิมิตสวิตช์ ฯลฯ) การใช้งานถูกควบคุมโดยกฎสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า (PUE) กฎความปลอดภัยจากอัคคีภัย (PPB)

การป้องกันน้ำค้างแข็ง ควรมีฟังก์ชันป้องกันความเย็นจัดอัตโนมัติในพื้นที่ที่มีการออกแบบอุณหภูมิภายนอกอากาศสำหรับช่วงเวลาเย็นที่ติดลบ 5 ° C และต่ำกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องทำความร้อนครั้งแรก (เครื่องทำน้ำอุ่น) และเครื่องทำความเย็น (ถ้ามี) จะได้รับการคุ้มครอง

โดยปกติการป้องกันความเย็นของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์หรือเซ็นเซอร์-รีเลย์ของอุณหภูมิอากาศที่ปลายน้ำของอุปกรณ์และอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในท่อส่งกลับ

อุณหภูมิของอากาศที่อยู่ด้านหน้าเครื่องทำนายอันตรายจากการแช่แข็ง (tн<5 °С). При достижении указанных значений полностью открывают клапаны и останавливают приточный вентилятор.

นอกเวลาทำการสำหรับระบบที่มีการป้องกันความเย็น วาล์วควรแง้มไว้ (5-25%) โดยปิดแดมเปอร์อากาศภายนอก เพื่อความน่าเชื่อถือในการป้องกันที่มากขึ้นเมื่อปิดระบบ บางครั้งฟังก์ชั่นของการควบคุมอัตโนมัติ (การรักษาเสถียรภาพ) ของอุณหภูมิของน้ำในท่อส่งกลับจะถูกนำมาใช้

1.1.4 ฟังก์ชั่น "การป้องกันอุปกรณ์เทคโนโลยีและอุปกรณ์ไฟฟ้า"

1. การควบคุมการปนเปื้อนของตัวกรอง

การควบคุมการอุดตันของตัวกรองประเมินโดยแรงดันตกคร่อมตัวกรอง ซึ่งวัดโดยเซ็นเซอร์ความดันส่วนต่าง เซ็นเซอร์วัดความแตกต่างของความดันอากาศก่อนและหลังตัวกรอง แรงดันตกคร่อมแผ่นกรองที่อนุญาตจะระบุไว้ในหนังสือเดินทาง (สำหรับมาตรวัดความดันที่แสดงบนระบบทางเดินหายใจของโรงงาน ตามเอกสารข้อมูล - 150-300 Pa) ความแตกต่างนี้ถูกกำหนดไว้ระหว่างการทดสอบระบบที่เซ็นเซอร์ส่วนต่าง (จุดตั้งค่าเซ็นเซอร์) เมื่อถึงจุดที่ตั้งไว้ เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณเกี่ยวกับปริมาณฝุ่นสูงสุดของตัวกรองและความจำเป็นในการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยน หากไม่ได้ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนแผ่นกรองภายในระยะเวลาหนึ่ง (โดยปกติคือ 24 ชั่วโมง) หลังจากส่งสัญญาณเตือนขีดจำกัดฝุ่น ขอแนะนำให้ปิดระบบฉุกเฉิน

ขอแนะนำให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่คล้ายกันบนพัดลม หากสายพานพัดลมหรือสายพานไดรฟ์ไม่ทำงาน ระบบจะต้องปิดในโหมดฉุกเฉิน อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ดังกล่าวมักถูกละเลยด้วยเหตุผลด้านเศรษฐกิจ ซึ่งทำให้การวินิจฉัยระบบและการแก้ไขปัญหายุ่งยากขึ้นอย่างมากในอนาคต

2. ล็อคอัตโนมัติอื่นๆ

นอกจากนี้ ควรมีระบบล็อคอัตโนมัติสำหรับ:

การเปิดและปิดแดมเปอร์อากาศภายนอกเมื่อเปิดและปิดพัดลม (แดมเปอร์);

การเปิดและปิดวาล์วของระบบระบายอากาศที่เชื่อมต่อด้วยท่ออากาศเพื่อให้สามารถสับเปลี่ยนกันได้ทั้งหมดหรือบางส่วนในกรณีที่ระบบใดระบบหนึ่งขัดข้อง

การปิดวาล์วของระบบระบายอากาศสำหรับห้องที่ได้รับการป้องกันโดยการติดตั้งเครื่องดับเพลิงด้วยแก๊สเมื่อปิดพัดลมของระบบระบายอากาศของห้องเหล่านี้

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลของอากาศภายนอกน้อยที่สุดในระบบการไหลของอากาศแบบแปรผัน ฯลฯ

1.1.5 หน้าที่การกำกับดูแล

ฟังก์ชันการควบคุม - การบำรุงรักษาอัตโนมัติของพารามิเตอร์ที่ตั้งไว้นั้นเป็นพื้นฐานโดยคำจำกัดความสำหรับระบบจ่ายและระบายอากาศที่ทำงานด้วยอัตราการไหลแบบแปรผัน การหมุนเวียนอากาศ และระบบทำความร้อนของอากาศ

ฟังก์ชันเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ลูปควบคุมแบบปิด ซึ่งมีหลักการป้อนกลับในรูปแบบที่ชัดเจน: ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่มาจากเซ็นเซอร์จะถูกแปลงโดยการควบคุมอุปกรณ์ให้เป็นการดำเนินการควบคุม ในรูป 1.3 แสดงตัวอย่างวงจรควบคุมอุณหภูมิของอากาศจ่ายในเครื่องปรับอากาศแบบท่อ อุณหภูมิของอากาศจะถูกรักษาโดยเครื่องทำน้ำอุ่นซึ่งผ่านตัวพาความร้อน อากาศที่ผ่านเครื่องทำความร้อนจะร้อนขึ้น อุณหภูมิของอากาศหลังจากเครื่องทำน้ำอุ่นวัดโดยเซ็นเซอร์ (T) จากนั้นค่าจะถูกป้อนไปยังอุปกรณ์เปรียบเทียบ (US) ของค่าที่วัดได้ของอุณหภูมิและอุณหภูมิที่ตั้งไว้ ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิที่ตั้งไว้ (Tset) และค่าอุณหภูมิที่วัดได้ (Tmeas) อุปกรณ์ควบคุม (P) จะสร้างสัญญาณที่ส่งผลต่อแอคทูเอเตอร์ (M - มอเตอร์วาล์วสามทาง) แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าเปิดหรือปิดวาล์วสามทางไปยังตำแหน่งที่เกิดข้อผิดพลาด:

e = Tust - Tism

จะน้อยที่สุด

ข้าว. 1.3 - วงจรควบคุมอุณหภูมิของอากาศจ่ายในท่ออากาศด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยน้ำ: T - เซ็นเซอร์; สหรัฐอเมริกา - อุปกรณ์เปรียบเทียบ Р - อุปกรณ์ควบคุม; M - อุปกรณ์ผู้บริหาร

ดังนั้น การสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติ (ACS) ตามข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำและพารามิเตอร์อื่นๆ ของการทำงาน (ความเสถียร การสั่น ฯลฯ) จะลดลงเหลือเพียงการเลือกโครงสร้างและองค์ประกอบ ตลอดจนการกำหนด พารามิเตอร์ของตัวควบคุม ซึ่งมักจะทำโดยผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติโดยใช้ทฤษฎีการควบคุมแบบคลาสสิก ฉันจะทราบเพียงว่าพารามิเตอร์ของการปรับเรกกูเรเตอร์นั้นถูกกำหนดโดยคุณสมบัติไดนามิกของออบเจกต์ควบคุมและกฎหมายข้อบังคับที่เลือก กฎหมายควบคุมคือความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณอินพุต (?) และเอาต์พุต (Uр) ของตัวควบคุม

ที่ง่ายที่สุดคือกฎข้อบังคับตามสัดส่วนซึ่งในข้อใด และ Uр เชื่อมต่อกันด้วยสัมประสิทธิ์คงที่ Кп ค่าสัมประสิทธิ์นี้เป็นพารามิเตอร์การปรับค่าของตัวควบคุมดังกล่าว ซึ่งเรียกว่า P-regulator การใช้งานต้องใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณแบบปรับได้ (เครื่องกล นิวแมติก ไฟฟ้า ฯลฯ) ซึ่งสามารถทำงานได้ทั้งโดยมีส่วนร่วมของแหล่งพลังงานเพิ่มเติมและไม่มี

ตัวควบคุม P แบบต่างๆ คือตัวควบคุมตำแหน่งที่ใช้กฎการควบคุมตามสัดส่วนที่ Kp และสร้างสัญญาณเอาท์พุต Uр ซึ่งมีค่าคงที่จำนวนหนึ่ง เช่น สองหรือสาม ซึ่งสอดคล้องกับตำแหน่งสองหรือสาม ตัวควบคุม ตัวควบคุมดังกล่าวบางครั้งเรียกว่าตัวควบคุมรีเลย์เนื่องจากความคล้ายคลึงกันของลักษณะกราฟิกกับคุณลักษณะของรีเลย์ พารามิเตอร์การตั้งค่าของหน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าวคือค่าของโซนตาย De

ในเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศ ในมุมมองของความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ตัวควบคุมการเปิด-ปิดพบการใช้งานที่กว้างขวางในการควบคุมอุณหภูมิ (เทอร์โมสตัต) ความดัน (สวิตช์ความดัน) และพารามิเตอร์อื่นๆ ของสถานะกระบวนการ

ตัวควบคุมเปิด-ปิดยังใช้ในระบบป้องกันอัตโนมัติ อินเตอร์ล็อค และโหมดการทำงานของอุปกรณ์สวิตชิ่ง ในกรณีนี้ หน้าที่ของพวกเขาจะดำเนินการโดยเซ็นเซอร์รีเลย์

แม้จะมีข้อดีที่ระบุไว้ของตัวควบคุม P แต่ก็มีข้อผิดพลาดแบบคงที่ขนาดใหญ่ (ที่ค่า Kp ต่ำ) และแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นในตัวเอง (ที่ค่า Kp สูง) ดังนั้น ด้วยข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับฟังก์ชันการควบคุมของระบบอัตโนมัติในแง่ของความแม่นยำและความเสถียร จึงมีการใช้กฎหมายควบคุมที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น กฎหมาย PI และ PID

นอกจากนี้ ตัวควบคุม P-controller สามารถควบคุมอุณหภูมิความร้อนของอากาศได้ ซึ่งทำงานตามหลักการสมดุล: เพิ่มอุณหภูมิเมื่อค่าน้อยกว่าจุดที่ตั้งไว้ และในทางกลับกัน การตีความกฎหมายนี้ยังพบการประยุกต์ใช้ในระบบที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูง

1.2 การวิเคราะห์โครงร่างทั่วไปของระบบระบายอากาศอัตโนมัติในโรงงานผลิต

มีการใช้งานมาตรฐานหลายอย่างของระบบอัตโนมัติของระบบจ่ายและระบายอากาศซึ่งแต่ละอย่างมีข้อดีและข้อเสียหลายประการ ฉันต้องการทราบว่าแม้จะมีแผนงานและการพัฒนาทั่วไปหลายอย่าง แต่ก็เป็นเรื่องยากมากที่จะสร้าง ACS ที่จะมีความยืดหยุ่นในการตั้งค่าเกี่ยวกับการผลิตที่กำลังดำเนินการอยู่ ดังนั้นสำหรับการออกแบบ ACS PVV จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์โครงสร้างการระบายอากาศที่มีอยู่อย่างละเอียด การวิเคราะห์กระบวนการทางเทคโนโลยีของวงจรการผลิตตลอดจนการวิเคราะห์ข้อกำหนดสำหรับการคุ้มครองแรงงาน นิเวศวิทยา ความปลอดภัยทางไฟฟ้าและอัคคีภัย . นอกจากนี้ ACS PVV ที่ออกแบบมาบ่อยๆ ยังเชี่ยวชาญในด้านขอบเขตการใช้งานอีกด้วย

ไม่ว่าในกรณีใด กลุ่มต่อไปนี้มักจะถือเป็นข้อมูลเริ่มต้นทั่วไปในขั้นตอนการออกแบบเริ่มต้น:

1. ข้อมูลทั่วไป: ตำแหน่งดินแดนของวัตถุ (เมือง, อำเภอ); ประเภทและวัตถุประสงค์ของวัตถุ

2. ข้อมูลเกี่ยวกับอาคารและสถานที่: แผนผังและส่วนที่มีการระบุขนาดและระดับความสูงทั้งหมดที่สัมพันธ์กับระดับพื้นดิน การระบุประเภทของสถานที่ (ตามแบบแปลนสถาปัตยกรรม) ตามข้อบังคับด้านอัคคีภัย ความพร้อมใช้งานของพื้นที่ทางเทคนิคพร้อมการระบุขนาด ตำแหน่งและลักษณะของระบบระบายอากาศที่มีอยู่ ลักษณะของตัวพาพลังงาน

3. ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการทางเทคโนโลยี: ภาพวาดของโครงการเทคโนโลยี (แผน) ที่ระบุตำแหน่งของอุปกรณ์เทคโนโลยี ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์ที่ระบุความสามารถในการติดตั้ง ลักษณะของระบอบเทคโนโลยี - จำนวนกะงานจำนวนคนงานโดยเฉลี่ยต่อกะ โหมดการทำงานของอุปกรณ์ (การทำงานพร้อมกัน ตัวประกอบภาระ ฯลฯ ); ปริมาณการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่อากาศ (กนง. ของสารอันตราย)

เป็นข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณระบบอัตโนมัติของระบบ PVA นำออก:

ประสิทธิภาพของระบบที่มีอยู่ (กำลัง, การแลกเปลี่ยนอากาศ);

รายการพารามิเตอร์อากาศที่จะควบคุม

ข้อ จำกัด ด้านกฎระเบียบ;

การทำงานอัตโนมัติเมื่อรับสัญญาณจากระบบอื่น

ดังนั้นการทำงานของระบบอัตโนมัติจึงได้รับการออกแบบตามงานที่ได้รับมอบหมาย โดยคำนึงถึงกฎและข้อบังคับตลอดจนข้อมูลเบื้องต้นและไดอะแกรมเบื้องต้น การร่างไดอะแกรมและการเลือกอุปกรณ์สำหรับระบบระบายอากาศอัตโนมัติจะดำเนินการแยกกัน

ให้เรานำเสนอโครงร่างทั่วไปของระบบควบคุมการจ่ายและระบายอากาศที่มีอยู่โดยอธิบายลักษณะบางส่วนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาของโครงการประกาศนียบัตร (รูปที่ 1.4 - 1.5, 1.9)

ข้าว. 1.4 -SAU การระบายอากาศแบบไหลตรง

ระบบอัตโนมัติเหล่านี้พบการใช้งานจริงในโรงงาน โรงงาน และสถานที่สำนักงาน วัตถุควบคุมที่นี่คือตู้อัตโนมัติ (แผงควบคุม) อุปกรณ์ยึดคือเซ็นเซอร์ช่องสัญญาณ การควบคุมจะดำเนินการกับมอเตอร์ของมอเตอร์พัดลม มอเตอร์แดมเปอร์ นอกจากนี้ยังมี ACS สำหรับการทำความร้อน / ความเย็นของอากาศ เมื่อมองไปข้างหน้า จะสังเกตได้ว่าระบบที่แสดงในรูปที่ 1.4a เป็นแบบอย่างของระบบที่ต้องใช้ในแผนกฉีดขึ้นรูปของ OJSC "Vologda Optical and Mechanical Plant" การระบายความร้อนด้วยอากาศในโรงงานอุตสาหกรรมไม่ได้ผลเนื่องจากปริมาณของสถานที่เหล่านี้ และการทำความร้อนเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของ ACS PVV

ข้าว. 1.5- การระบายอากาศแบบ ACS พร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

การสร้าง ACS PVV โดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (recuperators) ช่วยแก้ปัญหาการใช้ไฟฟ้าที่มากเกินไป (สำหรับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า) ปัญหาการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม จุดพักฟื้นคืออากาศที่ถูกกำจัดออกจากห้องโดยไม่สามารถเพิกถอนได้ซึ่งมีอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในห้องแลกเปลี่ยนพลังงานกับอากาศภายนอกที่เข้ามาซึ่งโดยปกติแล้วจะแตกต่างจากค่าที่ตั้งไว้ เหล่านั้น. ในฤดูหนาว อากาศบริสุทธิ์ที่สกัดออกมาจะทำให้อากาศภายนอกร้อนขึ้นบางส่วน และในฤดูร้อน อากาศที่ดึงออกมาเย็นกว่าจะทำให้อากาศที่จ่ายไปเย็นลงบางส่วน ในกรณีที่ดีที่สุด ด้วยการพักฟื้น การใช้พลังงานสำหรับการบำบัดอากาศที่จ่ายเข้าไปจะลดลง 80%

ในทางเทคนิค การพักฟื้นในแหล่งจ่ายและระบายอากาศนั้นดำเนินการโดยใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนและระบบที่มีตัวพาความร้อนระดับกลาง ดังนั้นเราจึงได้รับทั้งการทำความร้อนในอากาศและการลดการเปิดแดมเปอร์ (อนุญาตให้มอเตอร์รอบเดินเบานานขึ้นซึ่งควบคุมแดมเปอร์ได้) - ทั้งหมดนี้ให้ผลกำไรโดยรวมในแง่ของการประหยัดพลังงาน

ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่มีแนวโน้มดีและใช้งานได้จริง และกำลังถูกนำมาใช้เพื่อทดแทนระบบระบายอากาศแบบเก่า อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าระบบดังกล่าวมีมูลค่าการลงทุนเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาคืนทุนค่อนข้างสั้น ในขณะที่ความสามารถในการทำกำไรสูงมาก นอกจากนี้การขาดการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กรของระบบอัตโนมัติของ PVA การทำงานที่ง่ายขึ้นของระบบพร้อมการนำความร้อนกลับคืนจากอากาศ (การหมุนเวียนอากาศ) แสดงไว้ในรูปที่ 1.6

ข้าว. 1.6 - การทำงานของระบบแลกเปลี่ยนอากาศแบบหมุนเวียน (พักฟื้น)

Cross-flow หรือ plate recuperators (รูปที่ 1.5 c, d) ประกอบด้วยแผ่น (อลูมิเนียม) ซึ่งเป็นตัวแทนของระบบช่องสำหรับการไหลของอากาศสองสาย ผนังท่อเป็นแบบทั่วไปสำหรับการจ่ายและดึงอากาศ และส่งผ่านได้ง่าย เนื่องจากพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนขนาดใหญ่และการไหลของอากาศปั่นป่วนในช่องทาง การกู้คืนความร้อนในระดับสูง (การถ่ายเทความร้อน) ทำได้สำเร็จโดยมีความต้านทานไฮดรอลิกค่อนข้างต่ำ ประสิทธิภาพของแผ่นพักฟื้นถึง 70%

ข้าว. 1.7 - องค์กรของการแลกเปลี่ยนอากาศของ ACS PVV ตามตัวกู้คืนแผ่น

เฉพาะความร้อนที่เหมาะสมของอากาศที่แยกออกมาเท่านั้นที่ถูกกู้คืนตั้งแต่ อากาศที่จ่ายและดึงออกมาไม่ผสมกันในทางใดทางหนึ่ง และคอนเดนเสทที่ก่อตัวขึ้นในระหว่างการระบายความร้อนของอากาศที่แยกออกมาจะถูกเก็บไว้โดยตัวคั่นและถูกกำจัดโดยระบบระบายน้ำจากถาดระบายน้ำ เพื่อป้องกันการแช่แข็งของคอนเดนเสทที่อุณหภูมิต่ำ (ลดลงถึง -15 ° C) ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องสำหรับระบบอัตโนมัติจะเกิดขึ้น: จะต้องมีการปิดพัดลมจ่ายไฟเป็นระยะหรือการกำจัดส่วนหนึ่งของอากาศภายนอกเข้าสู่บายพาสท่อบายพาส ท่อพักฟื้น ข้อ จำกัด เพียงอย่างเดียวในการประยุกต์ใช้วิธีนี้คือจุดตัดที่บังคับของสาขาอุปทานและไอเสียในที่เดียวซึ่งในกรณีของการปรับปรุง ACS อย่างง่าย ๆ จะทำให้เกิดปัญหาหลายประการ

ระบบพักฟื้นพร้อมตัวพาความร้อนระดับกลาง (รูปที่ 1.5 a, b) เป็นคู่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมต่อด้วยไปป์ไลน์แบบปิด ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนตัวหนึ่งอยู่ในท่อไอเสียและอีกตัวอยู่ในท่อจ่าย ส่วนผสมของสารป้องกันการแข็งตัวของไกลคอลจะหมุนเวียนในวงปิด โดยถ่ายเทความร้อนจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง และในกรณีนี้ ระยะห่างจากหน่วยจ่ายไปยังหน่วยไอเสียอาจมีนัยสำคัญทีเดียว

ประสิทธิภาพการกู้คืนความร้อนด้วยวิธีนี้ไม่เกิน 60% ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง แต่ในบางกรณี นี่อาจเป็นตัวเลือกเดียวในการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่

ข้าว. 1.8 - หลักการนำความร้อนกลับคืนมาโดยใช้ตัวพาความร้อนระดับกลาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน, เครื่องคืนสภาพ) เป็นโรเตอร์ที่มีช่องระบายอากาศในแนวนอน ส่วนหนึ่งของโรเตอร์อยู่ในท่อร่วมไอเสียและส่วนหนึ่งในท่อจ่าย เมื่อหมุน โรเตอร์จะรับความร้อนของอากาศที่แยกออกมาและถ่ายเทไปยังอากาศจ่าย และถ่ายโอนทั้งความร้อนที่รับรู้ได้และความร้อนแฝง ตลอดจนความชื้น ประสิทธิภาพการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่สูงสุดและสูงถึง 80%

ข้าว. 1.9 - ACS PVV พร้อมเครื่องกู้คืนแบบหมุน

ข้อจำกัดในการใช้วิธีนี้ถูกกำหนดโดยหลักจากข้อเท็จจริงที่ว่ามากถึง 10% ของอากาศที่แยกออกมาผสมกับอากาศจ่าย และในบางกรณีสิ่งนี้เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้หรือไม่พึงปรารถนา (หากอากาศมีระดับมลพิษที่สำคัญ) . ข้อกำหนดการออกแบบคล้ายกับรุ่นก่อนหน้า - เครื่องดูดอากาศและอากาศจ่ายอยู่ในที่เดียว วิธีนี้มีราคาแพงกว่าวิธีแรกและใช้น้อยกว่า

โดยทั่วไป ระบบที่มีการพักฟื้นจะมีราคาแพงกว่าระบบที่คล้ายกัน 40-60% โดยไม่ต้องพักฟื้น แต่ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการจะแตกต่างกันอย่างมาก แม้จะมีราคาพลังงานในปัจจุบัน แต่เวลาคืนทุนของระบบพักฟื้นก็ไม่เกินสองฤดูร้อน

ฉันต้องการทราบว่าการประหยัดพลังงานได้รับอิทธิพลจากอัลกอริธึมการควบคุมด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ควรระลึกไว้เสมอว่าระบบระบายอากาศทั้งหมดได้รับการออกแบบสำหรับสภาวะทั่วไปบางประการ ตัวอย่างเช่น ปริมาณการใช้อากาศภายนอกถูกกำหนดต่อหนึ่งจำนวนคน แต่ในความเป็นจริง ห้องอาจน้อยกว่า 20% ของมูลค่าที่ยอมรับ แน่นอน ในกรณีนี้ ปริมาณการใช้อากาศภายนอกอาคารโดยประมาณจะมากเกินไปอย่างเห็นได้ชัด การดำเนินการ การระบายอากาศในโหมดที่มากเกินไปจะนำไปสู่การสูญเสียทรัพยากรพลังงานอย่างไม่ยุติธรรม ในกรณีนี้ ควรพิจารณาโหมดการทำงานหลายแบบ เช่น ฤดูหนาว/ฤดูร้อน หากระบบอัตโนมัติสามารถสร้างโหมดดังกล่าวได้ การประหยัดก็ชัดเจน อีกแนวทางหนึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมอัตราการไหลของอากาศภายนอกอาคาร ขึ้นอยู่กับคุณภาพของสภาพแวดล้อมของก๊าซในอาคาร กล่าวคือ ระบบอัตโนมัติรวมถึงเครื่องวิเคราะห์ก๊าซสำหรับก๊าซที่เป็นอันตรายและเลือกค่าของการไหลของอากาศภายนอกเพื่อให้เนื้อหาของก๊าซที่เป็นอันตรายไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต

1.3 การวิจัยการตลาด

ปัจจุบันผู้ผลิตอุปกรณ์ระบายอากาศชั้นนำของโลกทั้งหมดมีตัวแทนในตลาดระบบอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศแบบจ่ายและไอเสีย ซึ่งแต่ละรายมีความเชี่ยวชาญในการผลิตอุปกรณ์ในบางกลุ่ม ตลาดอุปกรณ์ระบายอากาศทั้งหมดสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นลักษณะการใช้งานดังต่อไปนี้:

วัตถุประสงค์ในครัวเรือนและกึ่งอุตสาหกรรม

เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม

อุปกรณ์ระบายอากาศสำหรับวัตถุประสงค์ "พิเศษ"

เนื่องจากโครงการประกาศนียบัตรพิจารณาการออกแบบระบบอัตโนมัติสำหรับระบบจ่ายและไอเสียของสถานที่อุตสาหกรรม ดังนั้นเพื่อเปรียบเทียบการพัฒนาที่เสนอกับการพัฒนาที่มีอยู่ในตลาด จำเป็นต้องเลือกแพ็คเกจระบบอัตโนมัติที่มีอยู่ซึ่งคล้ายคลึงกันจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง

ผลการศึกษาการตลาดของแพ็คเกจ ACS PVV ที่มีอยู่แสดงไว้ในภาคผนวก A

ดังนั้น จากการวิจัยการตลาด จึงได้มีการพิจารณา ACS PVV ที่ใช้บ่อยที่สุดหลายตัวจากผู้ผลิตหลายราย โดยการศึกษาเอกสารทางเทคนิค ข้อมูลจึงได้รับ:

องค์ประกอบของแพ็คเกจ ACS PVV ที่สอดคล้องกัน

การลงทะเบียนพารามิเตอร์ควบคุม (ความดันในท่ออากาศ อุณหภูมิ ความบริสุทธิ์ ความชื้นในอากาศ);

แบรนด์ของตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้และอุปกรณ์ (ซอฟต์แวร์ ระบบคำสั่ง หลักการเขียนโปรแกรม)

ความพร้อมใช้งานของการเชื่อมต่อกับระบบอื่น ๆ (มีการเชื่อมต่อกับระบบดับเพลิงอัตโนมัติรองรับโปรโตคอล LAN หรือไม่)

ประสิทธิภาพการป้องกัน (ความปลอดภัยทางไฟฟ้า ความปลอดภัยจากอัคคีภัย ป้องกันฝุ่น ป้องกันเสียง ป้องกันความชื้น)

2. คำอธิบายของเครือข่ายการระบายอากาศของการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตเป็นวัตถุของการควบคุมอัตโนมัติ

โดยทั่วไป จากผลการวิเคราะห์แนวทางที่มีอยู่ในระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศและการเตรียมอากาศ ตลอดจนผลจากการทบทวนเชิงวิเคราะห์ของแผนงานทั่วไป สรุปได้ว่างานที่พิจารณาในโครงการอนุปริญญาคือ ที่เกี่ยวข้องและปัจจุบันได้รับการพิจารณาและศึกษาอย่างแข็งขันโดยสำนักออกแบบเฉพาะทาง (SKB)

ฉันสังเกตว่ามีสามวิธีหลักในการใช้งานระบบอัตโนมัติสำหรับระบบระบายอากาศ:

วิธีการแบบกระจาย: การนำ IWV ไปใช้โดยอัตโนมัติตามอุปกรณ์สวิตช์ในเครื่อง พัดลมแต่ละตัวจะถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

วิธีนี้ใช้เพื่อออกแบบระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก ซึ่งไม่คาดว่าจะขยายตัวได้อีก เขาอายุมากที่สุด ข้อดีของวิธีการนี้ ได้แก่ ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุในสาขาการระบายอากาศที่ได้รับการตรวจสอบ ระบบจะหยุดฉุกเฉินเฉพาะสำหรับลิงก์ / ส่วนนี้ นอกจากนี้ แนวทางนี้ค่อนข้างง่ายต่อการนำไปใช้ ไม่ต้องใช้อัลกอริธึมการควบคุมที่ซับซ้อน และทำให้การบำรุงรักษาอุปกรณ์ระบบระบายอากาศง่ายขึ้น

แนวทางแบบรวมศูนย์: การนำระบบอัตโนมัติของ PVV ไปใช้ตามกลุ่มตัวควบคุมเชิงตรรกะหรือตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ระบบระบายอากาศทั้งหมดจะถูกควบคุมจากส่วนกลางตามโปรแกรมและข้อมูล

วิธีการแบบรวมศูนย์มีความน่าเชื่อถือมากกว่าแบบกระจาย การจัดการ IAP ทั้งหมดนั้นเข้มงวด โดยดำเนินการบนพื้นฐานของโปรแกรม สถานการณ์นี้กำหนดข้อกำหนดเพิ่มเติมทั้งในการเขียนรหัสโปรแกรม (จำเป็นต้องคำนึงถึงเงื่อนไขหลายประการ รวมถึงการดำเนินการในสถานการณ์ฉุกเฉิน) และการป้องกันพิเศษของ PLC ควบคุม แนวทางนี้พบการประยุกต์ใช้กับระบบบริหารจัดการและอุตสาหกรรมขนาดเล็ก มีความแตกต่างจากความยืดหยุ่นของการตั้งค่า ความสามารถในการปรับขนาดระบบให้มีขีดจำกัดที่สมเหตุสมผล ตลอดจนความเป็นไปได้ของการรวมระบบแบบเคลื่อนที่ตามหลักการผสมขององค์กร

แนวทางผสม: ใช้ในการออกแบบระบบขนาดใหญ่ (อุปกรณ์ที่มีการจัดการจำนวนมากที่มีประสิทธิภาพสูง) เป็นการผสมผสานระหว่างวิธีการแบบกระจายและแบบรวมศูนย์ ในกรณีทั่วไป วิธีการนี้จะถือว่ามีลำดับชั้นของระดับที่นำโดยคอมพิวเตอร์ควบคุมและ "ไมโครคอมพิวเตอร์" ที่เป็นทาส ซึ่งจะสร้างเครือข่ายการควบคุมการผลิตที่เป็นสากลโดยสัมพันธ์กับองค์กร กล่าวอีกนัยหนึ่ง แนวทางนี้เป็นแนวทางแบบกระจายศูนย์พร้อมการกระจายระบบ

ในแง่ของปัญหาที่แก้ไขได้ในการออกแบบประกาศนียบัตร แนวทางที่รวมศูนย์เพื่อนำระบบอัตโนมัติของ PVA ไปปฏิบัติใช้ เนื่องจากระบบกำลังได้รับการพัฒนาสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก จึงเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีนี้กับอ็อบเจกต์อื่นๆ โดยมีเป้าหมายที่จะรวมเข้ากับ ACS PVV เดียวในภายหลัง

บ่อยครั้งที่มีอินเทอร์เฟซสำหรับตู้ควบคุมการระบายอากาศที่ช่วยให้ตรวจสอบสถานะของระบบระบายอากาศด้วยข้อมูลที่ส่งออกไปยังจอคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าการใช้งานนี้จำเป็นต้องมีความยุ่งยากเพิ่มเติมของโปรแกรมควบคุม การฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญที่ติดตามสถานะและตัดสินใจในการปฏิบัติงานโดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากการมองเห็นจากการสอบสวนเซ็นเซอร์ นอกจากนี้ ปัจจัยของความผิดพลาดของมนุษย์ในสถานการณ์ฉุกเฉินยังมีอยู่เสมอ ดังนั้น การใช้เงื่อนไขนี้จึงเป็นตัวเลือกเพิ่มเติมสำหรับการออกแบบแพ็คเกจอัตโนมัติของ PVV

2.1 คำอธิบายของระบบควบคุมอัตโนมัติที่มีอยู่สำหรับการจ่ายและระบายอากาศของโรงผลิต

เพื่อให้แน่ใจว่าหลักการพื้นฐานของการระบายอากาศของโรงปฏิบัติงานการผลิต ซึ่งประกอบด้วยการรักษาพารามิเตอร์และองค์ประกอบของอากาศภายในขอบเขตที่อนุญาต จำเป็นต้องจัดหาอากาศบริสุทธิ์ไปยังสถานที่ที่คนงานตั้งอยู่ โดยมีการกระจายอากาศต่อไปตลอด ห้อง.

ด้านล่างในรูป 2.1 แสดงภาพประกอบของระบบจ่ายและระบายอากาศทั่วไป ซึ่งคล้ายกับที่มีให้ ณ สถานที่ดำเนินการ

ระบบระบายอากาศของโรงงานอุตสาหกรรมประกอบด้วยพัดลม ท่ออากาศ อุปกรณ์รับอากาศภายนอก อุปกรณ์สำหรับทำความสะอาดอากาศที่เข้าและออกสู่บรรยากาศ และอุปกรณ์ทำความร้อนด้วยอากาศ (เครื่องทำน้ำอุ่น)

การออกแบบระบบจ่ายและระบายอากาศที่มีอยู่ได้ดำเนินการตามข้อกำหนดของ SNiP II 33-75 "การทำความร้อน การระบายอากาศและการปรับอากาศ" เช่นเดียวกับ GOST 12.4.021-75 "SSBT ระบบระบายอากาศ ข้อกำหนดทั่วไป " ซึ่งระบุข้อกำหนดสำหรับการติดตั้ง การว่าจ้าง และการใช้งาน

การทำให้อากาศเสียที่ปล่อยสู่บรรยากาศบริสุทธิ์นั้นดำเนินการโดยอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องแยกฝุ่น (ใช้ที่สถานที่ผลิตแม่พิมพ์ฉีด) ตัวกรองท่ออากาศ ฯลฯ ควรคำนึงว่าเครื่องแยกฝุ่นไม่ต้องการการควบคุมเพิ่มเติมและเป็น ทำงานเมื่อเปิดการระบายอากาศ

นอกจากนี้ การฟอกอากาศที่ดึงออกจากพื้นที่ทำงานสามารถทำได้ในห้องเก็บฝุ่น (สำหรับฝุ่นหยาบเท่านั้น) และเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต (สำหรับฝุ่นละเอียด) การฟอกอากาศจากก๊าซที่เป็นอันตรายจะดำเนินการโดยใช้สารดูดซับและปิดใช้งานพิเศษ รวมถึงสารที่ใช้กับตัวกรอง (ในเซลล์กรอง)

ข้าว. 2.1 - ระบบจ่ายและระบายอากาศของฝ่ายผลิต 1 - อุปกรณ์รับอากาศ 2 - เครื่องทำความร้อนเพื่อให้ความร้อน; 3- อุปทานพัดลม; 4 - ท่ออากาศหลัก; 5 - กิ่งก้านของท่ออากาศ; 6 - หัวฉีดจ่าย; 7 - ดูดเฉพาะที่; 8 และ 9 - อาจารย์ ท่อระบายอากาศ; 10 - เครื่องแยกฝุ่น; 11 - พัดลมดูดอากาศ; 12 - การปล่อยอากาศบริสุทธิ์สู่ชั้นบรรยากาศ

การทำงานอัตโนมัติของระบบที่มีอยู่นั้นค่อนข้างง่าย กระบวนการระบายอากาศมีดังนี้:

1. การเริ่มต้นกะงาน - เริ่มระบบจ่ายและระบายอากาศ พัดลมขับเคลื่อนด้วยสตาร์ทเตอร์แบบรวมศูนย์ กล่าวอีกนัยหนึ่งแผงควบคุมประกอบด้วยตัวเริ่มต้นสองตัว - สำหรับการเริ่มต้นและหยุด / ปิดฉุกเฉิน กะกินเวลา 8 ชั่วโมง - โดยแบ่งเป็นชั่วโมง นั่นคือระบบไม่ได้ใช้งานโดยเฉลี่ย 1 ชั่วโมงในระหว่างชั่วโมงทำงาน นอกจากนี้ การควบคุมแบบ "ประสาน" ดังกล่าวไม่ได้ผลในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากจะทำให้มีการใช้ไฟฟ้ามากเกินไป

ควรสังเกตว่าไม่จำเป็นต้องมีการผลิตเพื่อให้การระบายอากาศทำงานอย่างต่อเนื่อง ขอแนะนำให้เปิดเครื่องเมื่ออากาศเสีย หรือตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องกำจัดพลังงานความร้อนส่วนเกินออกจากพื้นที่ทำงาน

2. การเปิดแดมเปอร์ของอุปกรณ์รับอากาศนั้นถูกควบคุมโดยอุปกรณ์สตาร์ทในพื้นที่เช่นกันอากาศที่มีพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมภายนอก (อุณหภูมิ, ความสะอาด) จะถูกดูดเข้าไปในท่ออากาศโดยพัดลมจ่ายอากาศเนื่องจากความแตกต่างใน ความดัน.

3. อากาศที่ถ่ายจากสภาพแวดล้อมภายนอกจะผ่านเครื่องทำน้ำอุ่น ให้ความร้อนสูงถึงค่าอุณหภูมิที่อนุญาต และถูกสูบเข้าไปในห้องผ่านท่ออากาศผ่านหัวฉีดจ่าย เครื่องทำน้ำอุ่นให้ความร้อนจากอากาศอย่างมีนัยสำคัญ, เครื่องทำความร้อนถูกควบคุมด้วยตนเอง, ช่างไฟฟ้าเปิดแผ่นกันกระแทก เครื่องทำความร้อนปิดสำหรับช่วงฤดูร้อน น้ำร้อนที่จ่ายจากโรงต้มน้ำในบ้านจะใช้เป็นตัวพาความร้อน ไม่มีระบบควบคุมอุณหภูมิของอากาศโดยอัตโนมัติ ส่งผลให้มีการใช้ทรัพยากรมากเกินไป

เอกสารที่คล้ายกัน

คุณสมบัติของการใช้ระบบควบคุมสำหรับชุดระบายอากาศที่จ่ายตามตัวควบคุม MC8.2 ฟังก์ชันพื้นฐานของคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างข้อกำหนดสำหรับการติดตั้งระบบระบายอากาศสำหรับวงจรตาม MC8.2 โดยอัตโนมัติ

การปฏิบัติจริงเพิ่ม 05/25/2010

การวิเคราะห์เปรียบเทียบลักษณะทางเทคนิคของโครงสร้างหอหล่อเย็นทั่วไป องค์ประกอบของระบบประปาและการจำแนกประเภท แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการจ่ายน้ำหมุนเวียน การเลือกและคำอธิบายของอุปกรณ์อัตโนมัติและองค์ประกอบการควบคุม

วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 09/04/2013

พื้นฐานของการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศที่จ่ายและไอเสีย การสร้างและคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ อุปกรณ์กระบวนการทางเทคโนโลยี การเลือกและการคำนวณตัวควบคุม ศึกษาเสถียรภาพ ATS ตัวชี้วัดคุณภาพ

กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 02/16/2011

คำอธิบายของกระบวนการบำบัดความร้อนและความชื้นของผลิตภัณฑ์จากคอนกรีตซีเมนต์ การควบคุมอัตโนมัติของกระบวนการระบายอากาศของห้องอบไอน้ำ การเลือกชนิดของเกจวัดความดันแตกต่างและการคำนวณอุปกรณ์จำกัด วงจรการวัดของโพเทนชิออมิเตอร์อัตโนมัติ

ภาคเรียนที่เพิ่ม 10/25/2552

แผนที่เส้นทางเทคโนโลยีของการประมวลผลวงล้อหนอน การคำนวณค่าเผื่อและการจำกัดขนาดสำหรับการประมวลผลผลิตภัณฑ์ การพัฒนาโปรแกรมควบคุม เหตุผลและการเลือกอุปกรณ์ติดตั้ง การคำนวณการระบายอากาศในโรงงานอุตสาหกรรม

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 08/29/2012

ลักษณะของโครงการที่ซับซ้อนและทางเลือกของเทคโนโลยีสำหรับกระบวนการผลิต เครื่องจักรกลของการจ่ายน้ำและการรดน้ำสัตว์ การคำนวณทางเทคโนโลยีและการเลือกอุปกรณ์ ระบบระบายอากาศและระบบทำความร้อน การคำนวณการแลกเปลี่ยนอากาศและแสงสว่าง

กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 12/01/2008

ระบบระบายอากาศ โครงสร้างภายในและการเชื่อมต่อขององค์ประกอบ การประเมินข้อดีและข้อเสียของการใช้งาน ข้อกำหนดของอุปกรณ์ มาตรการประหยัดพลังงาน ระบบควบคุมอัตโนมัติของระบบระบายอากาศที่ประหยัดพลังงาน

ภาคเรียนที่เพิ่ม 04/08/2015

การพัฒนารูปแบบเทคโนโลยีสำหรับระบบอัตโนมัติของพื้นอุ่นด้วยไฟฟ้า การคำนวณและการเลือกองค์ประกอบระบบอัตโนมัติ การวิเคราะห์ข้อกำหนดในรูปแบบการควบคุม การกำหนดตัวบ่งชี้หลักของความน่าเชื่อถือ ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยระหว่างการติดตั้งอุปกรณ์อัตโนมัติ

ภาคเรียนที่เพิ่ม 05/30/2015

เครื่องมือสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา คุณสมบัติของตลาดอุปกรณ์อัตโนมัติ ทางเลือกของคอมพิวเตอร์ควบคุมที่ซับซ้อนและอุปกรณ์อัตโนมัติภาคสนาม การคำนวณและการเลือกการตั้งค่าเรกกูเรเตอร์ วิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัติ

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 05/23/2015

คำอธิบายทางเทคโนโลยีของแผนภาพโครงสร้างของโครงการเพื่อทำให้การประมวลผลของก๊าซไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเป็นไปโดยอัตโนมัติ ศึกษาแผนภาพการทำงานของระบบอัตโนมัติและการให้เหตุผลในการเลือกสิ่งอำนวยความสะดวกเครื่องมือวัดสำหรับการติดตั้ง แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของลูปควบคุม

การทำนายสภาวะความร้อนในพื้นที่ให้บริการเป็นงานที่มีหลายปัจจัย เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าระบบการระบายความร้อนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และระบบปรับอากาศ อย่างไรก็ตาม เมื่อออกแบบระบบทำความร้อน ผลกระทบของกระแสอากาศที่เกิดจากระบบอื่นจะไม่นำมาพิจารณา ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าผลกระทบของการไหลของอากาศต่อระบบการระบายความร้อนอาจไม่มีความสำคัญกับความคล่องตัวของอากาศมาตรฐานในพื้นที่ให้บริการ

การใช้ระบบทำความร้อนแบบกระจายจำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ ซึ่งรวมถึงความจำเป็นในการปฏิบัติตามมาตรฐานการสัมผัสของมนุษย์ในสถานที่ทำงาน และคำนึงถึงการกระจายความร้อนที่แผ่กระจายไปทั่วพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ปิดล้อม อันที่จริงด้วยการให้ความร้อนแบบกระจายพื้นผิวเหล่านี้ได้รับความร้อนเป็นส่วนใหญ่ซึ่งในทางกลับกันจะปล่อยความร้อนไปยังห้องโดยการพาความร้อนและการแผ่รังสี เป็นเพราะเหตุนี้จึงต้องรักษาอุณหภูมิอากาศภายในที่ต้องการไว้

ตามกฎแล้วสำหรับสถานที่ส่วนใหญ่พร้อมกับระบบทำความร้อนจำเป็นต้องมีระบบระบายอากาศ ดังนั้นเมื่อใช้ระบบทำความร้อนด้วยแก๊สแบบกระจาย ห้องจะต้องติดตั้งระบบระบายอากาศ การแลกเปลี่ยนอากาศขั้นต่ำในสถานที่ที่มีการปล่อยก๊าซและไอระเหยที่เป็นอันตรายกำหนดโดย SP 60.13330.12 การทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศอย่างน้อยหนึ่งครั้ง และที่ความสูงมากกว่า 6 ม. - อย่างน้อย 6 ม. 3 ต่อ 1 ม. 2 ของพื้นที่พื้น นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศยังถูกกำหนดโดยวัตถุประสงค์ของสถานที่และคำนวณจากเงื่อนไขของการดูดซึมความร้อนหรือการปล่อยก๊าซ หรือการชดเชยการดูดในพื้นที่ โดยปกติจะต้องตรวจสอบปริมาณการแลกเปลี่ยนอากาศสำหรับสภาวะการดูดซึมของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ การชดเชยปริมาณอากาศเสียจะดำเนินการโดยระบบระบายอากาศ ในกรณีนี้ บทบาทสำคัญในการก่อตัวของระบบระบายความร้อนในพื้นที่ให้บริการนั้นเป็นของไอพ่นอุปทานและความร้อนที่พวกมันแนะนำ

วิธีการวิจัยและผลลัพธ์

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยประมาณของกระบวนการที่ซับซ้อนของการถ่ายเทความร้อนและมวลซึ่งเกิดขึ้นในห้องที่มีการให้ความร้อนและการระบายอากาศแบบกระจาย แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นระบบสมการสมดุลความร้อนของอากาศสำหรับปริมาตรและพื้นผิวของห้องที่มีลักษณะเฉพาะ

การแก้ปัญหาของระบบทำให้สามารถกำหนดพารามิเตอร์ของอากาศในพื้นที่ให้บริการด้วยตัวเลือกต่างๆ สำหรับการจัดวางอุปกรณ์ทำความร้อนแบบกระจาย โดยคำนึงถึงอิทธิพลของระบบระบายอากาศ

ให้เราพิจารณาการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยใช้ตัวอย่างห้องการผลิตที่ติดตั้งระบบทำความร้อนแบบกระจายและไม่มีแหล่งความร้อนอื่น ๆ ฟลักซ์ความร้อนจากหม้อน้ำมีการกระจายดังนี้ กระแสพาพาขึ้นไปที่โซนบนใต้เพดานและปล่อยความร้อนสู่พื้นผิวด้านใน องค์ประกอบการแผ่รังสีของฟลักซ์ความร้อนของอีซีแอลจะรับรู้ได้จากพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ปิดล้อมด้านนอกของห้อง ในทางกลับกัน พื้นผิวเหล่านี้จะปล่อยความร้อนโดยการพาไปยังอากาศภายในและการแผ่รังสีไปยังพื้นผิวภายในอื่นๆ ความร้อนบางส่วนถูกถ่ายเทผ่านโครงสร้างที่ปิดอยู่ด้านนอกสู่อากาศภายนอก รูปแบบการถ่ายเทความร้อนที่คำนวณได้แสดงในรูปที่ 1ก.

ให้เราพิจารณาการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยใช้ตัวอย่างห้องการผลิตที่ติดตั้งระบบทำความร้อนแบบกระจายและไม่มีแหล่งความร้อนอื่น ๆ กระแสพาพาขึ้นไปที่โซนบนใต้เพดานและปล่อยความร้อนสู่พื้นผิวด้านใน องค์ประกอบการแผ่รังสีของฟลักซ์ความร้อนของตัวปล่อยนั้นรับรู้ได้จากพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ล้อมรอบด้านนอกของห้อง

ต่อไปเราจะพิจารณาการสร้างรูปแบบการไหลเวียนของอากาศ (รูปที่ 1b) มาดูโครงการแลกเปลี่ยนอากาศเติมเงินกันเถอะ อากาศถูกจ่ายในปริมาณ NSไปในทิศทางของพื้นที่ให้บริการและนำออกจากพื้นที่ด้านบนด้วยอัตราการไหล NSใน = NS pr. ที่ระดับบนสุดของพื้นที่ให้บริการ อัตราการไหลของอากาศในเครื่องพ่นคือ NSพี การเพิ่มขึ้นของอัตราการไหลของอากาศในเจ็ทจ่ายนั้นเกิดจากอากาศหมุนเวียนซึ่งถูกตัดการเชื่อมต่อจากเจ็ต

ให้เราแนะนำขอบเขตตามเงื่อนไขของกระแส - พื้นผิวที่ความเร็วมีส่วนประกอบปกติสำหรับพวกมันเท่านั้น ในรูป 1b ขอบเขตการไหลแสดงด้วยเส้นประ จากนั้นเราจะเลือกปริมาตรที่คำนวณได้: พื้นที่ให้บริการ (พื้นที่ที่มีคนอยู่คงที่); ปริมาตรของเจ็ทจ่ายและกระแสหมุนเวียนใกล้ผนัง ทิศทางของการพาความร้อนใกล้ผนังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของอุณหภูมิของพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ปิดล้อมภายนอกและอากาศแวดล้อม ในรูป 1b แสดงไดอะแกรมที่มีการไหลพาความร้อนใกล้ผนังจากมากไปน้อย

ดังนั้น อุณหภูมิของอากาศในพื้นที่ให้บริการ NS wz เกิดขึ้นจากการผสมอากาศของไอพ่นจ่าย กระแสหมุนเวียนใกล้ผนัง และการป้อนความร้อนหมุนเวียนจากพื้นผิวด้านในของพื้นและผนัง

โดยคำนึงถึงรูปแบบการแลกเปลี่ยนความร้อนและการไหลเวียนของอากาศที่พัฒนาขึ้น (รูปที่ 1) เราจะเขียนสมการสมดุลความร้อนและอากาศสำหรับปริมาตรที่เลือก:

ที่นี่ กับ- ความจุความร้อนของอากาศ J / (กก. ° C); NSจาก คือพลังของระบบทำความร้อนแบบกระจายก๊าซ W; NSด้วยและ NS* c - การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนที่พื้นผิวด้านในของผนังภายในพื้นที่ให้บริการและผนังเหนือพื้นที่ให้บริการ W; NSหน้า, NSค และ NS wz คืออุณหภูมิของอากาศในกระแสจ่ายที่ทางเข้าพื้นที่ทำงาน ในการพาความร้อนใกล้ผนัง และในพื้นที่ทำงาน ° C; NS TP คือการสูญเสียความร้อนของห้อง W เท่ากับผลรวมของการสูญเสียความร้อนผ่านโครงสร้างที่ล้อมรอบภายนอก:

อัตราการไหลของอากาศในกระแสจ่ายที่ทางเข้าพื้นที่ให้บริการคำนวณโดยใช้การพึ่งพาที่ได้รับจาก M.I.Grimitlin

ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวกระจายแสงที่ผลิตเครื่องบินไอพ่นขนาดกะทัดรัด อัตราการไหลในเจ็ทคือ:

ที่ไหน NS- ค่าสัมประสิทธิ์การหน่วงความเร็ว NS 0 - พื้นที่หน้าตัดของท่อทางเข้าของตัวจ่ายอากาศ m 2; NS- ระยะทางจากตัวจ่ายอากาศถึงจุดเข้าสู่พื้นที่ให้บริการ m; ถึง n - สัมประสิทธิ์การไม่เก็บอุณหภูมิ

ปริมาณการใช้อากาศในกระแสหมุนเวียนใกล้ผนังถูกกำหนดโดย:

ที่ไหน NSс - อุณหภูมิของพื้นผิวด้านในของผนังด้านนอก, ° C

สมการสมดุลความร้อนสำหรับพื้นผิวขอบคือ:

ที่นี่ NSค, NS* ค, NSกรุณาและ NSศุกร์ - การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนที่พื้นผิวด้านในของผนังภายในพื้นที่ให้บริการ - ผนังเหนือพื้นที่ให้บริการ พื้นและส่วนหุ้ม ตามลำดับ NSทีพีเอส, NS* TP.s., NSทีพีพี NS tp.pt - การสูญเสียความร้อนผ่านโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง Wกับ, W* ค, Wกรุณา Wศุกร์ - ฟลักซ์ความร้อนที่แผ่ออกมาจากตัวปล่อยเข้าสู่พื้นผิวเหล่านี้ การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ที่ทราบ:

ที่ไหน NS J - ค่าสัมประสิทธิ์ถูกกำหนดโดยคำนึงถึงตำแหน่งของพื้นผิวและทิศทางของการไหลของความร้อน NS J - พื้นที่ผิว m 2; . NS J คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวและอากาศแวดล้อม ° C; NS- ดัชนีของประเภทพื้นผิว

สูญเสียความร้อน NSтJ สามารถแสดงเป็น

ที่ไหน NS n - อุณหภูมิอากาศภายนอก° C; NS J - อุณหภูมิของพื้นผิวภายในของโครงสร้างปิดล้อมภายนอก° C; NSและ NS n - ความต้านทานความร้อนและการถ่ายเทความร้อนของรั้วด้านนอก m 2 ·° C / W

ได้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการถ่ายเทความร้อนและมวลภายใต้การกระทำร่วมกันของการให้ความร้อนและการระบายอากาศแบบกระจาย ผลลัพธ์ของการแก้ปัญหาทำให้เราได้คุณสมบัติหลักของระบบการระบายความร้อนในการออกแบบระบบทำความร้อนแบบกระจายสำหรับอาคารเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ที่ติดตั้งระบบระบายอากาศ

ฟลักซ์ความร้อนจากหม้อน้ำของระบบทำความร้อนแบบกระจาย Wjคำนวณผ่านพื้นที่การแผ่รังสีร่วมกันตามวิธีการสำหรับการวางแนวของตัวปล่อยและพื้นผิวโดยรอบโดยพลการ:

ที่ไหน กับ 0 คือการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท W / (m 2 · K 4); ε IJ - การแผ่รังสีที่ลดลงของพื้นผิวที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อน ผมและ NS; ชม IJ - พื้นที่ร่วมกันของการแผ่รังสีของพื้นผิว ผมและ NS, ม. 2; NS I คืออุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่เปล่งแสงซึ่งพิจารณาจากสมดุลความร้อนของตัวปล่อย K; NS J คืออุณหภูมิของพื้นผิวดูดซับความร้อน K

เมื่อแทนที่นิพจน์สำหรับฟลักซ์ความร้อนและอัตราการไหลของอากาศในไอพ่น เราได้รับระบบสมการที่เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยประมาณของกระบวนการถ่ายเทความร้อนและมวลในระหว่างการให้ความร้อนแบบแผ่รังสี โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาตรฐานสามารถใช้แก้ระบบได้

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

เอกสารที่คล้ายกัน

กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 02/16/2011

ลักษณะทั่วไปและวัตถุประสงค์ พื้นที่ของการใช้งานจริงของระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศที่จ่ายและไอเสีย ระบบอัตโนมัติของกระบวนการควบคุม หลักการและขั้นตอนของการดำเนินการ การเลือกกองทุนและเหตุผลทางเศรษฐกิจ

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 04/10/2011

การวิเคราะห์รูปแบบทั่วไปของระบบระบายอากาศอัตโนมัติในโรงผลิต แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการระบายอากาศในโรงงานอุตสาหกรรม การเลือกและคำอธิบายของอุปกรณ์อัตโนมัติและระบบควบคุม การคำนวณต้นทุนของโครงการระบบอัตโนมัติ

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 06/11/2012

วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 09/04/2013

ลักษณะทั่วไปของท่อส่งน้ำมัน ลักษณะภูมิอากาศและธรณีวิทยาของพื้นที่ รูปแบบทั่วไปของสถานีสูบน้ำ สถานีสูบน้ำและถังเก็บน้ำ PS-3 "Almetyevsk" การคำนวณระบบจ่ายและระบายอากาศของร้านสูบน้ำ

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 04/17/2013

การวิเคราะห์การพัฒนาโครงการออกแบบไม้เท้าประดับ ตราประจำตระกูลเป็นวินัยพิเศษเกี่ยวกับการศึกษาเสื้อคลุมแขน วิธีการทำแม่พิมพ์สำหรับหุ่นขี้ผึ้ง ขั้นตอนการคำนวณการจ่ายและระบายอากาศสำหรับห้องถลุงแร่

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 01/26/2556

คำอธิบายของการติดตั้งเป็นวัตถุของระบบอัตโนมัติ ตัวเลือกสำหรับการปรับปรุงกระบวนการทางเทคโนโลยี การคำนวณและการเลือกองค์ประกอบของวิธีการทางเทคนิคที่ซับซ้อน การคำนวณระบบควบคุมอัตโนมัติ การพัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 11/24/2014