การระบายอากาศของห้องผลิต ปัญหาสมัยใหม่ของวิทยาศาสตร์และการศึกษา แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบระบายอากาศ
วี โลกสมัยใหม่เป็นไปไม่ได้อีกต่อไปหากไม่มี การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์การไหลของอากาศในการออกแบบระบบระบายอากาศ
ในโลกสมัยใหม่ เป็นไปไม่ได้อีกต่อไปหากไม่มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการไหลของอากาศเมื่อออกแบบระบบระบายอากาศ เทคนิคทางวิศวกรรมทั่วไปเหมาะกับห้องทั่วไปและ โซลูชั่นมาตรฐานเพื่อกระจายลม เมื่อนักออกแบบพบกับวัตถุที่ไม่ได้มาตรฐาน วิธีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ควรเข้ามาช่วยเขา บทความนี้มีเนื้อหาเกี่ยวกับการศึกษาการกระจายอากาศในช่วงเย็นของปีในการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตท่อ การประชุมเชิงปฏิบัติการนี้เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มโรงงานซึ่งตั้งอยู่ในภูมิอากาศแบบทวีปที่รุนแรง
ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 19 พวกเขาได้รับ สมการเชิงอนุพันธ์เพื่ออธิบายการไหลของของเหลวและก๊าซ พวกเขาถูกคิดค้นโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Louis Navier และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ George Stokes สมการเนเวียร์-สโตกส์เป็นสมการที่สำคัญที่สุดในอุทกพลศาสตร์และถูกนำมาใช้ในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและปัญหาทางเทคนิคมากมาย
ต่อ ปีที่แล้วมีการสะสมวัตถุที่ซับซ้อนทางเรขาคณิตและทางอุณหพลศาสตร์มากมายในการก่อสร้าง การใช้วิธีการคำนวณไดนามิกส์ของไหลเพิ่มความเป็นไปได้อย่างมากในการออกแบบระบบระบายอากาศ ทำให้สามารถคาดการณ์การกระจายความเร็ว ความดัน อุณหภูมิ และความเข้มข้นของส่วนประกอบ ณ จุดใดก็ได้ในอาคารหรือส่วนใดๆ ของอาคารด้วยความแม่นยำระดับสูง สถานที่
การใช้วิธีการเชิงพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณอย่างเข้มข้นเริ่มขึ้นในปี 2543 เมื่อแพ็คเกจซอฟต์แวร์สากล (แพ็คเกจ CFD) ปรากฏขึ้นซึ่งทำให้สามารถค้นหาคำตอบเชิงตัวเลขของระบบสมการเนเวียร์-สโตกส์สำหรับวัตถุที่สนใจได้ ในช่วงเวลานั้น สำนักเทห์นิกิได้มีส่วนร่วมในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับปัญหาการระบายอากาศและการปรับอากาศ
คำอธิบายงาน
ในการศึกษานี้ การจำลองเชิงตัวเลขได้ดำเนินการโดยใช้ STAR-CCM+ ซึ่งเป็นแพ็คเกจ CFD ที่พัฒนาโดย CD-Adapco ประสิทธิภาพ แพ็คเกจนี้เมื่อแก้ปัญหาการระบายอากาศได้
โดยผ่านการทดสอบซ้ำแล้วซ้ำเล่ากับวัตถุที่มีความซับซ้อนต่างกันไป ตั้งแต่สำนักงาน ห้องโถงโรงละคร และสนามกีฬา
ปัญหานี้น่าสนใจอย่างมากจากมุมมองของทั้งการออกแบบและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
อุณหภูมิภายนอก -31 °C. วัตถุที่มีแหล่งความร้อนที่สำคัญจะอยู่ในห้อง: เตาชุบแข็ง เตาหลอมเหลว ฯลฯ ดังนั้น มีความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมากระหว่างโครงสร้างที่ล้อมรอบภายนอกและวัตถุที่สร้างความร้อนภายใน ดังนั้น การมีส่วนร่วมของการถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสีจึงไม่สามารถละเลยในการจำลองได้ ความยากลำบากเพิ่มเติมในการกำหนดปัญหาทางคณิตศาสตร์อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่ารถไฟหนักที่มีอุณหภูมิ -31 °C ถูกนำเข้าห้องหลายครั้งต่อกะ มันค่อยๆร้อนขึ้นทำให้อากาศรอบตัวเย็นลง
เพื่อรักษาอุณหภูมิของอากาศที่ต้องการในปริมาณของการประชุมเชิงปฏิบัติการ (ในฤดูหนาวไม่ต่ำกว่า 15 ° C) โครงการจัดให้มีระบบระบายอากาศและปรับอากาศ ในขั้นตอนการออกแบบ จะคำนวณอัตราการไหลและอุณหภูมิของอากาศจ่ายที่จำเป็นต่อการรักษาพารามิเตอร์ที่ต้องการ คำถามยังคงอยู่ - วิธีการจ่ายอากาศไปยังปริมาตรของการประชุมเชิงปฏิบัติการเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอที่สุดทั่วทั้งปริมาตร การจำลองช่วยให้เห็นรูปแบบการไหลของอากาศสำหรับตัวเลือกการจ่ายอากาศหลายตัวในระยะเวลาอันสั้น (สองถึงสามสัปดาห์) แล้วเปรียบเทียบ
ขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
- การสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่เป็นของแข็ง
- การแบ่งพาร์ติชันเวิร์กสเปซลงในเซลล์ของกริดการคำนวณจำเป็นต้องคาดการณ์พื้นที่ที่ต้องการการปรับแต่งเซลล์เพิ่มเติม เมื่อสร้างตาราง สิ่งสำคัญคือต้องค้นหาค่าเฉลี่ยสีทอง ซึ่งขนาดเซลล์มีขนาดเล็กพอที่จะได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง ในขณะที่จำนวนเซลล์ทั้งหมดไม่ใหญ่มากจนลากเวลาการคำนวณออกไปเป็นครั้งที่ยอมรับไม่ได้ ดังนั้น การสร้างตารางจึงเป็นศิลปะที่มาพร้อมกับประสบการณ์
- การกำหนดขอบเขตและเงื่อนไขเริ่มต้นตามคำสั่งปัญหาจำเป็นต้องมีความเข้าใจเฉพาะของงานระบายอากาศ มีบทบาทสำคัญในการคำนวณ ทางเลือกที่เหมาะสมแบบจำลองความปั่นป่วน
- การเลือกแบบจำลองทางกายภาพและความปั่นป่วนที่เหมาะสม
ผลการจำลอง
ในการแก้ปัญหาที่พิจารณาในบทความนี้ ได้ผ่านทุกขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการระบายอากาศ เลือกสามตัวเลือกสำหรับการจ่ายอากาศ: ทำมุมกับแนวตั้งที่ 45°, 60° และ 90° อากาศถูกจ่ายจากตะแกรงกระจายลมมาตรฐาน
ฟิลด์อุณหภูมิและความเร็วที่ได้จากการคำนวณที่มุมป้อนที่แตกต่างกัน จ่ายอากาศ, นำเสนอในรูป หนึ่ง.
หลังจากวิเคราะห์ผลลัพธ์แล้ว มุมจ่ายอากาศที่จ่ายไป 90° ได้รับเลือกให้เป็นตัวเลือกที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดสำหรับการระบายอากาศของเวิร์กช็อป ด้วยวิธีการให้อาหารนี้ จะไม่มีการสร้างความเร็วที่เพิ่มขึ้นใน พื้นที่ทำงานและเป็นไปได้ที่จะได้ภาพอุณหภูมิและความเร็วที่สม่ำเสมอตลอดทั้งเวิร์กช็อป
การตัดสินใจครั้งสุดท้าย
สนามของอุณหภูมิและความเร็วในสามส่วนตัดขวางที่ผ่านตะแกรงจ่ายถูกแสดงไว้ในรูปที่ 2 และ 3 การกระจายอุณหภูมิทั่วทั้งห้องมีความสม่ำเสมอ เฉพาะในพื้นที่ความเข้มข้นของเตาหลอมเท่านั้น ค่านิยมสูงอุณหภูมิเพดาน มีพื้นที่เย็นกว่าตรงมุมขวาสุดของห้องห่างจากเตา นี่คือสถานที่ที่เกวียนเย็นจากถนนเข้ามา
จากรูป 3 แสดงอย่างชัดเจนว่าไอพ่นในแนวนอนของอากาศที่จ่ายไปแพร่กระจายอย่างไร ด้วยวิธีการจัดหานี้ เครื่องบินจ่ายไฟมีช่วงกว้างเพียงพอ ดังนั้น ที่ระยะห่างจากกริด 30 ม. ความเร็วการไหลคือ 0.5 ม./วินาที (ที่ทางออกจากกริด ความเร็ว 5.5 ม./วินาที) ในส่วนที่เหลือของห้อง ความคล่องตัวของอากาศอยู่ในระดับต่ำที่ระดับ 0.3 ม./วินาที
อากาศร้อนจากเตาชุบแข็งจะเบี่ยงเบนกระแสลมที่จ่ายขึ้นไป (รูปที่ 4 และ 5) เตาทำให้อากาศรอบตัวร้อนขึ้นมาก อุณหภูมิใกล้พื้นที่นี่จะสูงกว่าตรงกลางห้อง
ฟิลด์อุณหภูมิและการปรับปรุงในสองส่วนของร้านค้าร้อนจะแสดงในรูปที่ 6.
ข้อสรุป
การคำนวณที่ดำเนินการทำให้สามารถวิเคราะห์ประสิทธิภาพได้ วิธีต่างๆการจ่ายอากาศในการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตท่อ พบว่าเมื่อมีการจ่ายไอพ่นแนวนอน อากาศที่จ่ายเข้าไปจะกระจายเข้าไปในห้องมากขึ้น ทำให้เกิดความร้อนที่สม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งไม่ได้สร้างพื้นที่ที่มีการเคลื่อนย้ายของอากาศมากเกินไปในพื้นที่ทำงาน เช่นที่เกิดขึ้นเมื่อจ่ายอากาศที่มุมลงด้านล่าง
การใช้วิธีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในปัญหาการระบายอากาศและการปรับอากาศเป็นทิศทางที่มีแนวโน้มดี ทำให้ในขั้นตอนของโครงการสามารถแก้ไขแนวทางแก้ไข เพื่อป้องกันความจำเป็นในการแก้ไขที่ไม่สำเร็จ โซลูชั่นการออกแบบหลังจากการว่าจ้าง ●
ดาเรีย เดนิซิกินา -
หัวหน้าภาควิชา "แบบจำลองทางคณิตศาสตร์";
Maria Lukanina -
วิศวกรชั้นนำของภาควิชาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
มิคาอิล ซาโมเลตอฟ -
กรรมการบริหาร MM-Technology LLC
เรียน สมาชิกคณะกรรมการการรับรอง ฉันขอเสนอการสำเร็จการศึกษาของคุณ งานเข้ารอบโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบ ระบบควบคุมอัตโนมัติอุปทานและการระบายอากาศ ร้านผลิต.
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าระบบอัตโนมัติเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเติบโตของผลิตภาพแรงงานในอุตสาหกรรมการผลิต การเติบโตของคุณภาพของผลิตภัณฑ์และบริการ การขยายขอบเขตของระบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของอุตสาหกรรมในขั้นตอนนี้ โครงการสำเร็จการศึกษาที่พัฒนาแล้วเป็นหนึ่งในแนวคิดในการสืบทอดแนวคิดการพัฒนาของการสร้างอาคาร "อัจฉริยะ" นั่นคือวัตถุที่ควบคุมสภาพชีวิตมนุษย์ด้วยวิธีการทางเทคนิค
งานหลักที่ต้องแก้ไขในการออกแบบคือความทันสมัยของระบบระบายอากาศที่มีอยู่ ณ สถานที่ดำเนินการ - การประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตของ VOMZ OJSC - เพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพ (ประหยัดพลังงานและความร้อนลดค่าบำรุงรักษาระบบลดเวลาหยุดทำงาน) , การรักษาสภาพปากน้ำที่สะดวกสบายและความสะอาดของอากาศในพื้นที่ทำงาน การทำงานและความเสถียร ความน่าเชื่อถือของระบบในโหมดฉุกเฉิน/วิกฤต
ปัญหาที่พิจารณาในโครงการสำเร็จการศึกษาเกิดจากความล้าสมัยและความล้าสมัยทางเทคนิค (การสึกหรอ) ของระบบควบคุมที่มีอยู่ของ PVV หลักการแบบกระจายที่ใช้ในการสร้าง IPV ไม่รวมความเป็นไปได้ของการควบคุมแบบรวมศูนย์ (การเปิดตัวและการตรวจสอบสถานะ) การขาดอัลกอริธึมการเริ่ม/หยุดที่ชัดเจนทำให้ระบบไม่น่าเชื่อถือเนื่องจาก ความผิดพลาดของมนุษย์และไม่มีโหมดการทำงานฉุกเฉิน - ไม่เสถียรเกี่ยวกับงานที่กำลังแก้ไข
ความเกี่ยวข้องของปัญหาการออกแบบประกาศนียบัตรเกิดจาก การเติบโตโดยรวมความเจ็บป่วยของระบบทางเดินหายใจและความหนาวเย็นของคนงาน ผลผลิตแรงงานลดลงโดยทั่วไป และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในพื้นที่นี้ การพัฒนา ACS PVV ใหม่นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับนโยบายคุณภาพของโรงงาน (ISO 9000) รวมถึงโปรแกรมสำหรับการปรับปรุงอุปกรณ์โรงงานให้ทันสมัยและระบบอัตโนมัติของระบบช่วยชีวิตสำหรับการประชุมเชิงปฏิบัติการ
องค์ประกอบควบคุมส่วนกลางของระบบคือตู้อัตโนมัติที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์ ซึ่งได้รับการคัดเลือกจากผลการวิจัยการตลาด (โปสเตอร์ 1) มีข้อเสนอทางการตลาดมากมาย แต่อุปกรณ์ที่เลือกอย่างน้อยก็ดีพอๆ กับอุปกรณ์คู่กัน เกณฑ์ที่สำคัญคือต้นทุน การใช้พลังงาน และประสิทธิภาพในการป้องกันของอุปกรณ์
แผนภาพการทำงานของระบบอัตโนมัติของ IPV แสดงในรูปที่ 1 วิธีการแบบรวมศูนย์ได้รับเลือกให้เป็นแนวทางหลักในการออกแบบ ACS ซึ่งช่วยให้ระบบสามารถนำไปใช้งานบนมือถือได้หากจำเป็นตามแนวทางแบบผสม ซึ่งแสดงถึงความเป็นไปได้ในการจัดส่งและสื่อสารกับเครือข่ายอุตสาหกรรมอื่นๆ วิธีการแบบรวมศูนย์นั้นปรับขนาดได้สูง ยืดหยุ่นเพียงพอ - คุณสมบัติคุณภาพทั้งหมดเหล่านี้กำหนดโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เลือก - ระบบ WAGO I / O เช่นเดียวกับการนำโปรแกรมควบคุมไปใช้
ในระหว่างการออกแบบ องค์ประกอบระบบอัตโนมัติถูกเลือก - แอคทูเอเตอร์, เซ็นเซอร์, เกณฑ์การเลือกคือการทำงาน, ความเสถียรของการทำงานในโหมดวิกฤติ, ช่วงของการวัด / การควบคุมพารามิเตอร์, คุณสมบัติการติดตั้ง, รูปแบบของสัญญาณขาออก, โหมดการทำงาน หลัก แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และจำลองการทำงานของระบบควบคุมอุณหภูมิอากาศด้วยการควบคุมตำแหน่งแดมเปอร์ของวาล์วสามทาง การจำลองดำเนินการในสภาพแวดล้อม VisSim
สำหรับการควบคุมได้เลือกวิธีการ "ปรับสมดุลพารามิเตอร์" ในพื้นที่ของค่าควบคุม สัดส่วนได้รับเลือกให้เป็นกฎหมายควบคุม เนื่องจากไม่มีข้อกำหนดที่สูงสำหรับความแม่นยำและความเร็วของระบบ และช่วงของค่าอินพุต/เอาต์พุตมีขนาดเล็ก ฟังก์ชันคอนโทรลเลอร์ดำเนินการโดยพอร์ตคอนโทรลเลอร์ตัวใดตัวหนึ่งตามโปรแกรมควบคุม ผลการจำลองของบล็อกนี้แสดงไว้ในโปสเตอร์ 2
อัลกอริธึมการทำงานของระบบแสดงในรูปที่ 2 โปรแกรมควบคุมที่ใช้อัลกอริทึมนี้ประกอบด้วยบล็อกการทำงาน บล็อกของค่าคงที่ ฟังก์ชันมาตรฐานและฟังก์ชันพิเศษ มั่นใจได้ถึงความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขยายของระบบทั้งทางโปรแกรม (การใช้ FB, ค่าคงที่, ป้ายกำกับและการเปลี่ยน, ความกะทัดรัดของโปรแกรมในหน่วยความจำคอนโทรลเลอร์) และในทางเทคนิค (การใช้พอร์ตอินพุต/เอาต์พุตอย่างประหยัด, พอร์ตสำรอง)
จัดเตรียมการทำงานของระบบโดยทางโปรแกรมในโหมดฉุกเฉิน (ความร้อนสูงเกินไป, พัดลมขัดข้อง, อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ, การอุดตันของตัวกรอง, ไฟไหม้) อัลกอริธึมของการทำงานของระบบในโหมดป้องกันอัคคีภัยแสดงในรูปที่ 3 อัลกอริธึมนี้คำนึงถึงข้อกำหนดของมาตรฐานสำหรับเวลาอพยพและมาตรการความปลอดภัยจากอัคคีภัย โดยทั่วไป การประยุกต์ใช้อัลกอริธึมนี้จะได้ผลและพิสูจน์โดยการทดสอบ ปัญหาของการปรับปรุงท่อไอเสียให้ทันสมัยในแง่ของความปลอดภัยจากอัคคีภัยก็ได้รับการแก้ไขเช่นกัน แนวทางแก้ไขที่พบได้รับการพิจารณาและยอมรับตามคำแนะนำ
ความน่าเชื่อถือของระบบที่ออกแบบขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือทั้งหมด ซอฟต์แวร์และจากตัวควบคุมโดยรวม โปรแกรมควบคุมที่พัฒนาขึ้นนั้นอยู่ภายใต้กระบวนการของการดีบัก การทดสอบด้วยตนเอง โครงสร้างและการทำงาน เฉพาะหน่วยที่แนะนำและได้รับการรับรองเท่านั้นที่ได้รับการคัดเลือกเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและการปฏิบัติตามการรับประกันอุปกรณ์อัตโนมัติ การรับประกันของผู้ผลิตสำหรับตู้ระบบอัตโนมัติที่เลือก โดยเป็นไปตามภาระผูกพันในการรับประกันคือ 5 ปี
นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาโครงสร้างทั่วไปของระบบสร้างวงจรนาฬิกาของการทำงานของระบบตารางการเชื่อมต่อและเครื่องหมายสายเคเบิลสร้างไดอะแกรมการติดตั้ง ACS
ตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจของโครงการซึ่งฉันคำนวณในส่วนองค์กรและเศรษฐกิจแสดงอยู่ในโปสเตอร์หมายเลข 3 โปสเตอร์เดียวกันแสดงแผนภูมิแท่งของกระบวนการออกแบบ ใช้เกณฑ์ตาม GOST RISO/IEC 926-93 เพื่อประเมินคุณภาพของโปรแกรมควบคุม การประเมินประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการพัฒนาดำเนินการโดยใช้การวิเคราะห์ SWOT เห็นได้ชัดว่าระบบที่ออกแบบมีต้นทุนต่ำ (โครงสร้างต้นทุน - โปสเตอร์ 3) และระยะเวลาคืนทุนค่อนข้างเร็ว (คำนวณโดยใช้การประหยัดน้อยที่สุด) ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปเกี่ยวกับประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่สูงของการพัฒนาได้
นอกจากนี้ ยังได้แก้ไขปัญหาการคุ้มครองแรงงาน ความปลอดภัยทางไฟฟ้า และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของระบบ การเลือกสายเคเบิลนำไฟฟ้า ตัวกรองท่ออากาศได้รับการพิสูจน์แล้ว
ดังนั้น ผลของการทำ วิทยานิพนธ์โครงการปรับปรุงให้ทันสมัยได้รับการพัฒนาที่เหมาะสมที่สุดโดยสัมพันธ์กับข้อกำหนดทั้งหมดที่กำหนดไว้ ขอแนะนำโครงการนี้สำหรับการดำเนินการตามเงื่อนไขของการปรับปรุงอุปกรณ์โรงงานให้ทันสมัย
หากความคุ้มค่าและคุณภาพของโครงการได้รับการยืนยันในช่วงทดลองใช้งาน จะมีการวางแผนที่จะใช้ระดับผู้มอบหมายงานโดยใช้เครือข่ายท้องถิ่นขององค์กร ตลอดจนปรับปรุงการระบายอากาศของส่วนที่เหลือให้ทันสมัย โรงงานอุตสาหกรรมเพื่อรวมเป็นเครือข่ายอุตสาหกรรมเดียว ดังนั้น ขั้นตอนเหล่านี้จึงรวมถึงการพัฒนาซอฟต์แวร์ผู้มอบหมายงาน การบันทึกสถานะของระบบ ข้อผิดพลาด อุบัติเหตุ (DB) การจัดระเบียบสถานที่ทำงานอัตโนมัติ หรือจุดควบคุม (CCP) นอกจากนี้ยังสามารถหาจุดอ่อนของระบบที่มีอยู่ได้ เช่น การปรับปรุงหน่วยบำบัดให้ทันสมัย รวมถึงการทำให้วาล์วไอดีอากาศสมบูรณ์ด้วยกลไกการแช่แข็ง
คำอธิบายประกอบ
โครงการประกาศนียบัตรประกอบด้วยบทนำ 8 บท บทสรุป รายการอ้างอิง ใบสมัคร และข้อความพิมพ์ดีดพร้อมภาพประกอบ 141 หน้า
ส่วนแรกให้ภาพรวมและการวิเคราะห์ความจำเป็นในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศอุปทานและการระบายอากาศ (ACS PVV) ของการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิต การศึกษาการตลาดของตู้อัตโนมัติ อยู่ระหว่างการพิจารณา แบบแผนทั่วไปการระบายอากาศและแนวทางทางเลือกในการแก้ปัญหาการออกแบบประกาศนียบัตร
ส่วนที่สองให้คำอธิบายของระบบ PV ที่มีอยู่ที่ไซต์การนำไปใช้ - OJSC VOMZ เช่น กระบวนการทางเทคโนโลยี. กำลังสร้างแผนภาพบล็อกทั่วไปของระบบอัตโนมัติสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการเตรียมอากาศ
ในส่วนที่สาม ข้อเสนอทางเทคนิคเพิ่มเติมได้รับการจัดทำขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการออกแบบจบการศึกษา
ส่วนที่สี่นั้นอุทิศให้กับการพัฒนาปืนอัตตาจร มีการเลือกองค์ประกอบของระบบอัตโนมัติและการควบคุม คำอธิบายทางเทคนิคและทางคณิตศาสตร์จะถูกนำเสนอ มีการอธิบายอัลกอริธึมสำหรับการควบคุมอุณหภูมิของอากาศจ่าย มีการสร้างแบบจำลองและจำลองการทำงานของ ACS เพื่อรักษาอุณหภูมิของอากาศในห้อง การเดินสายไฟฟ้าที่เลือกและเหมาะสม สร้างวงจรนาฬิกาของการทำงานของระบบแล้ว
ส่วนที่ห้าประกอบด้วย ข้อมูลจำเพาะตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ระบบ WAGO I/O ตารางการเชื่อมต่อของเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์พร้อมพอร์ต PLC ให้ไว้ด้วย และเสมือน
ส่วนที่หกมีไว้สำหรับการพัฒนาอัลกอริธึมการทำงานและการเขียนโปรแกรมควบคุม PLC ทางเลือกของสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมได้รับการพิสูจน์แล้ว บล็อกอัลกอริธึมสำหรับจัดการกับสถานการณ์ฉุกเฉินโดยระบบ บล็อกอัลกอริธึมสำหรับบล็อกการทำงานที่แก้ปัญหาการเปิดตัว การควบคุม และการควบคุม ส่วนนี้ประกอบด้วยผลการทดสอบและการดีบักโปรแกรมควบคุม PLC
ส่วนที่เจ็ดเกี่ยวกับความปลอดภัยและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของโครงการ มีการวิเคราะห์ปัจจัยที่เป็นอันตรายและเป็นอันตรายระหว่างการทำงานของ ACS PVV การตัดสินใจเกี่ยวกับการคุ้มครองแรงงานและการรับรองความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของโครงการ กำลังพัฒนาการป้องกันระบบจากสถานการณ์ฉุกเฉิน รวมถึง การเสริมแรงของระบบในแง่ของการป้องกันอัคคีภัยและความมั่นคงของการทำงานในระหว่าง สถานการณ์ฉุกเฉิน. อาจารย์ใหญ่ที่พัฒนาแล้ว แผนภาพการทำงานอัตโนมัติข้อกำหนด
ส่วนที่แปดอุทิศให้กับความชอบธรรมขององค์กรและเศรษฐกิจของการพัฒนา การคำนวณต้นทุน ประสิทธิภาพ และระยะเวลาคืนทุนของการพัฒนาการออกแบบ โดยคำนึงถึงขั้นตอนการดำเนินการ ขั้นตอนของการพัฒนาโครงการสะท้อนให้เห็นความเข้มของงานโดยประมาณ มีการประเมินประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของโครงการโดยใช้การวิเคราะห์ SWOT ของการพัฒนา
สรุปได้ข้อสรุปเกี่ยวกับโครงการสำเร็จการศึกษา
บทนำ
ระบบอัตโนมัติเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเติบโตของผลิตภาพแรงงานในการผลิตภาคอุตสาหกรรม เงื่อนไขต่อเนื่องสำหรับการเร่งอัตราการเติบโตของระบบอัตโนมัติคือการพัฒนาวิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัติ วิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัติรวมถึงอุปกรณ์ทั้งหมดที่รวมอยู่ในระบบควบคุมและออกแบบมาเพื่อรับข้อมูล ส่งข้อมูล จัดเก็บและแปลงข้อมูล ตลอดจนใช้การควบคุมและการดำเนินการด้านกฎระเบียบกับวัตถุควบคุมทางเทคโนโลยี
การพัฒนาวิธีการทางเทคโนโลยีของระบบอัตโนมัติเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ซึ่งขึ้นอยู่กับความสนใจของการผลิตผู้บริโภคแบบอัตโนมัติในด้านหนึ่ง และความสามารถทางเศรษฐกิจขององค์กรการผลิตในอีกด้านหนึ่ง แรงจูงใจหลักในการพัฒนาคือการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต - ผู้บริโภคผ่านการแนะนำ เทคโนโลยีใหม่อาจเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อต้นทุนถูกกู้คืนอย่างรวดเร็ว ดังนั้น เกณฑ์สำหรับการตัดสินใจทั้งหมดเกี่ยวกับการพัฒนาและการนำเครื่องมือใหม่ไปใช้ควรเป็นผลทางเศรษฐกิจโดยรวม โดยคำนึงถึงต้นทุนทั้งหมดของการพัฒนา การผลิต และการใช้งาน ดังนั้นสำหรับการพัฒนาควรดำเนินการผลิตก่อนอื่นตัวเลือกเหล่านั้นสำหรับวิธีการทางเทคนิคที่ให้ผลทั้งหมดสูงสุด
การขยายขอบเขตของระบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของอุตสาหกรรมในขั้นตอนนี้
มีการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับประเด็นด้านนิเวศวิทยาอุตสาหกรรมและความปลอดภัยของแรงงานในการผลิต เมื่อออกแบบ เทคโนโลยีที่ทันสมัย, อุปกรณ์และโครงสร้าง จำเป็นต้องพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ในการพัฒนาความปลอดภัยและความไม่เป็นอันตรายของงาน
ในขั้นปัจจุบันของการพัฒนา เศรษฐกิจของประเทศภารกิจหลักอย่างหนึ่งของประเทศคือการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตทางสังคมบนพื้นฐานของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการใช้เงินสำรองทั้งหมดอย่างเต็มที่ งานนี้เชื่อมโยงกับปัญหาของการปรับโซลูชันการออกแบบให้เหมาะสมที่สุด โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของการลงทุน ลดระยะเวลาคืนทุน และทำให้การผลิตเพิ่มขึ้นมากที่สุดสำหรับแต่ละรูเบิลที่ใช้ไป การเพิ่มผลิตภาพแรงงาน การผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ การปรับปรุงสภาพการทำงานและการพักผ่อนสำหรับคนงาน มั่นใจได้ด้วยระบบระบายอากาศที่สร้างปากน้ำและคุณภาพอากาศที่จำเป็นในสถานประกอบการ
วัตถุประสงค์ของโครงการประกาศนียบัตรคือการพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการจ่ายและระบายอากาศ (ACS PVV) ของโรงงานผลิต
ปัญหาที่พิจารณาในโครงการสำเร็จการศึกษาเกิดจากการสึกหรอของระบบอุปกรณ์อัตโนมัติของ PVV ที่ JSC "Vologda Optical and Mechanical Plant" นอกจากนี้ ระบบยังได้รับการออกแบบแบบกระจาย ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ของการจัดการและการตรวจสอบแบบรวมศูนย์ สถานที่ของการฉีดขึ้นรูป (หมวด B เพื่อความปลอดภัยจากอัคคีภัย) รวมถึงสถานที่ใกล้เคียง - ที่ตั้งของเครื่องจักร CNC, สำนักงานวางแผนและจัดส่ง, คลังสินค้าได้รับเลือกให้เป็นเป้าหมายของการดำเนินการ
งานของโครงการสำเร็จการศึกษาถูกกำหนดขึ้นจากการศึกษาสถานะปัจจุบันของ ACS PVV และบนพื้นฐานของการทบทวนเชิงวิเคราะห์จะได้รับในส่วนที่ 3 "ข้อเสนอทางเทคนิค"
การใช้การระบายอากาศแบบควบคุมเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการแก้ปัญหาข้างต้น ระบบควบคุมอัตโนมัติที่พัฒนาขึ้นควรมีความเหมาะสมในแง่ของการทำหน้าที่ที่กำหนด
ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ความเกี่ยวข้องของการพัฒนานั้นเกิดจากทั้งความล้าสมัยของปืนที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองที่มีอยู่ การเพิ่มจำนวน งานซ่อมเกี่ยวกับ "เส้นทาง" การระบายอากาศและการเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์ของระบบทางเดินหายใจและความหนาวเย็นของคนงานโดยทั่วไปมีแนวโน้มที่จะรู้สึกแย่ลงในระหว่างการทำงานที่ยาวนานและเป็นผลให้ผลผลิตแรงงานและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลงโดยทั่วไป สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าระบบควบคุมอัคคีภัยที่มีอยู่ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบดับเพลิงอัตโนมัติ ซึ่งไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตประเภทนี้ การพัฒนา ACS PVV ใหม่นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับนโยบายคุณภาพของโรงงาน (ISO 9000) รวมถึงโปรแกรมสำหรับการปรับปรุงอุปกรณ์โรงงานให้ทันสมัยและระบบอัตโนมัติของระบบช่วยชีวิตสำหรับการประชุมเชิงปฏิบัติการ
โครงการสำเร็จการศึกษาใช้แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต (ฟอรัม ห้องสมุดอิเล็กทรอนิกส์ บทความและสิ่งพิมพ์ พอร์ทัลอิเล็กทรอนิกส์) รวมถึงเอกสารทางเทคนิคของหัวข้อที่ต้องการและข้อความมาตรฐาน (GOST, SNIP, SanPiN) นอกจากนี้ การพัฒนา ACS PVV ยังดำเนินการตามข้อเสนอและคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญ โดยพิจารณาจากแผนการติดตั้งที่มีอยู่ เส้นทางสายเคเบิล ระบบท่ออากาศ
เป็นที่น่าสังเกตว่าปัญหาที่เกิดขึ้นในโครงการรับปริญญาเกิดขึ้นในโรงงานเก่าเกือบทั้งหมดของศูนย์อุตสาหกรรมการทหาร การซ่อมอุปกรณ์ของการประชุมเชิงปฏิบัติการเป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในแง่ของการรับรองคุณภาพผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคปลายทาง ดังนั้นการออกแบบประกาศนียบัตรจะสะท้อนถึงประสบการณ์ที่สะสมในการแก้ปัญหาที่คล้ายคลึงกันในองค์กรที่มีการผลิตประเภทเดียวกัน
1. การทบทวนเชิงวิเคราะห์
1.1 การวิเคราะห์ทั่วไปความจำเป็นในการออกแบบ ACS PVV
แหล่งที่สำคัญที่สุดในการประหยัดเชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานที่ใช้ในการจ่ายความร้อนของอาคารอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการใช้ความร้อนและพลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมากคือการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ อุปทานและการระบายอากาศ(PVV) บนพื้นฐานของการใช้ความสำเร็จที่ทันสมัยในด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการควบคุม
โดยปกติแล้วจะใช้เครื่องมืออัตโนมัติในพื้นที่เพื่อควบคุมระบบระบายอากาศ ข้อเสียเปรียบหลักของกฎระเบียบดังกล่าวคือไม่คำนึงถึงความสมดุลของอากาศและความร้อนจริงของอาคารและสภาพอากาศจริง เช่น อุณหภูมิอากาศภายนอก ความเร็วและทิศทางลม ความกดอากาศ
ดังนั้นภายใต้อิทธิพลของระบบอัตโนมัติในท้องถิ่นระบบระบายอากาศตามกฎไม่ทำงานในโหมดที่เหมาะสมที่สุด
ประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศจ่ายและไอเสียจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากระบบได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสมตามการใช้ชุดเครื่องมือฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม
รูปแบบ ระบอบความร้อนสามารถแสดงเป็นปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยรบกวนและควบคุม ในการพิจารณาการดำเนินการควบคุม จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติและจำนวนพารามิเตอร์อินพุตและเอาต์พุต และเงื่อนไขสำหรับกระบวนการถ่ายเทความร้อนที่จะดำเนินการต่อไป เนื่องจากวัตถุประสงค์ของการควบคุมอุปกรณ์ระบายอากาศคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีสภาพอากาศที่จำเป็นในพื้นที่ทำงานของอาคารโดยใช้พลังงานและวัสดุน้อยที่สุดจากนั้นด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์จึงเป็นไปได้ที่จะค้นหา ตัวเลือกที่ดีที่สุดและพัฒนาการดำเนินการควบคุมที่เหมาะสมบนระบบนี้ เป็นผลให้คอมพิวเตอร์ที่มีชุดฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับระบบระบายความร้อนของอาคาร (ACS TRP) ในเวลาเดียวกัน ควรสังเกตด้วยว่าภายใต้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจทั้งแผงควบคุมของ EEW และแผงควบคุมสำหรับตรวจสอบสถานะของ EEW เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ที่ง่ายที่สุดด้วยโปรแกรมจำลองสำหรับ ACS ของ EEW การประมวลผลผลลัพธ์และการควบคุมการปฏิบัติงานตามนั้น
ระบบควบคุมอัตโนมัติคือการรวมกันของวัตถุควบคุม (กระบวนการทางเทคโนโลยีที่ควบคุม) และอุปกรณ์ควบคุม ซึ่งการโต้ตอบกันทำให้มั่นใจได้ถึงการไหลอัตโนมัติของกระบวนการตามโปรแกรมที่กำหนด ในกรณีนี้ กระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นลำดับของการดำเนินการที่ต้องทำเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจากวัตถุดิบ ในกรณีของ PVV ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคืออากาศในห้องบริการที่มีพารามิเตอร์เฉพาะ (อุณหภูมิ องค์ประกอบของก๊าซ ฯลฯ) และวัตถุดิบคืออากาศภายนอกและอากาศเสีย ตัวพาความร้อน ไฟฟ้า ฯลฯ
พื้นฐานสำหรับการทำงานของ ACS PVV เช่นเดียวกับระบบควบคุมใด ๆ ควรจะเป็นพื้นฐาน ข้อเสนอแนะ(OS): การพัฒนาการควบคุมตามข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่ได้รับโดยใช้เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งหรือแจกจ่ายบนวัตถุ
ACS เฉพาะแต่ละตัวได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของเทคโนโลยีที่กำหนดสำหรับการประมวลผลการไหลของอากาศเข้า บ่อยครั้งที่ระบบจ่ายและระบายอากาศมีความเกี่ยวข้องกับระบบปรับอากาศ (การเตรียมการ) ซึ่งสะท้อนให้เห็นในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติ
เมื่อใช้อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนหรือสมบูรณ์ การติดตั้งเทคโนโลยี ACS สำหรับการแปรรูปอากาศได้รับการติดตั้งไว้แล้วในอุปกรณ์และรวมเข้ากับฟังก์ชันการควบคุมบางอย่างแล้ว ซึ่งมักจะอธิบายรายละเอียดไว้ในเอกสารทางเทคนิค ในกรณีนี้ การปรับ บำรุงรักษา และการทำงานของระบบควบคุมดังกล่าวต้องดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามเอกสารที่ระบุ
การวิเคราะห์ โซลูชั่นทางเทคนิคของ PVV ที่ทันสมัยของบริษัทชั้นนำ - ผู้ผลิตอุปกรณ์ระบายอากาศได้แสดงให้เห็นว่าฟังก์ชั่นการควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
ฟังก์ชั่นการควบคุมที่กำหนดโดยเทคโนโลยีและอุปกรณ์การจัดการอากาศ
ฟังก์ชันเพิ่มเติมซึ่งส่วนใหญ่เป็นฟังก์ชันการบริการ ถูกนำเสนอเป็นองค์ความรู้ของบริษัท และไม่นำมาพิจารณาในที่นี้
โดยทั่วไป ฟังก์ชั่นทางเทคโนโลยีหลักของการควบคุมอุปกรณ์จัดการอากาศสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้ (รูปที่ 1.1)
ข้าว. 1.1 - หน้าที่ทางเทคโนโลยีหลักของการควบคุม PVV
ให้เราอธิบายความหมายของฟังก์ชัน PWV ที่แสดงในรูปที่ 1.1.
1.1.1 ฟังก์ชั่น "การตรวจสอบและบันทึกพารามิเตอร์"
ตาม SNiP 2.04.05-91 พารามิเตอร์ควบคุมบังคับคือ:
อุณหภูมิและความดันในท่อจ่ายและส่งคืนทั่วไปและที่ทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละตัว
อุณหภูมิของอากาศภายนอก การจ่ายอากาศหลังจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ตลอดจนอุณหภูมิในห้อง
มาตรฐานกนง. สารอันตรายในอากาศที่สกัดจากห้อง (มีก๊าซ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ฝุ่นที่ไม่เป็นพิษ)
พารามิเตอร์อื่น ๆ ในระบบจ่ายและระบายอากาศถูกควบคุมตามความต้องการ ข้อมูลจำเพาะอุปกรณ์หรือสภาพการใช้งาน
มีการควบคุมระยะไกลสำหรับการวัดพารามิเตอร์หลักของกระบวนการทางเทคโนโลยีหรือพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานฟังก์ชั่นการควบคุมอื่น ๆ การควบคุมดังกล่าวดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์และตัวแปลงสัญญาณการวัดที่มีเอาต์พุต (หากจำเป็น) ของพารามิเตอร์ที่วัดได้บนตัวบ่งชี้หรือหน้าจอของอุปกรณ์ควบคุม (แผงควบคุม จอคอมพิวเตอร์)
ในการวัดค่าพารามิเตอร์อื่น ๆ มักใช้เครื่องมือเฉพาะที่ (แบบพกพาหรือแบบอยู่กับที่) เช่น เทอร์โมมิเตอร์ เกจวัดความดัน อุปกรณ์สำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัมขององค์ประกอบอากาศ ฯลฯ
การใช้อุปกรณ์ควบคุมในพื้นที่ไม่ละเมิดหลักการพื้นฐานของระบบควบคุม - หลักการตอบรับ ในกรณีนี้ จะดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของบุคคล (ผู้ปฏิบัติงานหรือเจ้าหน้าที่บำรุงรักษา) หรือด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมควบคุม "เดินสาย" ในหน่วยความจำไมโครโปรเซสเซอร์
1.1.2 ฟังก์ชั่น "การควบคุมการทำงานและโปรแกรม"
สิ่งสำคัญคือต้องใช้ตัวเลือกเช่น "ลำดับเริ่มต้น" เพื่อให้แน่ใจว่าระบบ PVV เริ่มต้นได้ตามปกติ ควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:
การเปิดแดมเปอร์อากาศเบื้องต้นก่อนเริ่มพัดลม นี่เป็นเพราะว่าแดมเปอร์บางตัวในสถานะปิดไม่สามารถทนต่อความแตกต่างของแรงดันที่เกิดจากพัดลม และเวลาสำหรับการเปิดแดมเปอร์แบบเต็มโดยไดรฟ์ไฟฟ้าถึงสองนาที
การแยกโมเมนต์ของการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมักจะมีกระแสเริ่มต้นขนาดใหญ่ หากพัดลม ไดรฟ์แดมเปอร์อากาศ และไดรฟ์อื่นๆ เริ่มทำงานพร้อมกัน เนื่องจากการโหลดที่หนักบนเครือข่ายไฟฟ้าของอาคาร แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก และมอเตอร์ไฟฟ้าอาจไม่เริ่มทำงาน ดังนั้นการเริ่มมอเตอร์ไฟฟ้าโดยเฉพาะกำลังสูงจึงต้องกระจายไปตามกาลเวลา
กำลังอุ่นเครื่องทำความร้อน หากเครื่องทำน้ำอุ่นไม่อุ่น ระบบป้องกันความเย็นอาจเปิดใช้งานที่อุณหภูมิภายนอกต่ำ ดังนั้นเมื่อเริ่มต้นระบบจำเป็นต้องเปิดแดมเปอร์อากาศจ่ายให้เปิด วาล์วสามทางเครื่องทำน้ำอุ่นและอุ่นเครื่องทำความร้อน ตามกฎแล้ว ฟังก์ชันนี้จะเปิดใช้งานเมื่ออุณหภูมิภายนอกอาคารต่ำกว่า 12 °C
ตัวเลือกย้อนกลับคือ "ลำดับการปิดระบบ" เมื่อปิดระบบ ให้พิจารณา:
หยุดการหน่วงเวลาของพัดลมจ่ายอากาศในยูนิตที่มีเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า หลังจากถอดแรงดันไฟฟ้าออกจากเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแล้ว ควรทำให้เย็นลงชั่วขณะหนึ่งโดยไม่ต้องปิดพัดลมจ่ายอากาศ มิฉะนั้น องค์ประกอบความร้อนของฮีตเตอร์อากาศ (ฮีตเตอร์ไฟฟ้าแบบใช้ความร้อน - องค์ประกอบความร้อน) อาจล้มเหลว สำหรับงานที่มีอยู่ของการออกแบบประกาศนียบัตร ตัวเลือกนี้ไม่สำคัญเนื่องจากการใช้เครื่องทำน้ำอุ่น แต่สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตด้วย
ดังนั้น บนพื้นฐานของตัวเลือกที่เลือกไว้สำหรับการทำงานและการควบคุมโปรแกรม จึงสามารถนำเสนอกำหนดการทั่วไปสำหรับการเปิดและปิดอุปกรณ์ของอุปกรณ์จัดการอากาศ
ข้าว. 1.2 - ไซโคลแกรมทั่วไปของการทำงานของ ACS PVV พร้อมเครื่องทำน้ำอุ่น
วงจรทั้งหมดนี้ (รูปที่ 1.2) ระบบควรทำงานโดยอัตโนมัติ และนอกจากนี้ ควรมีการเริ่มต้นใช้งานอุปกรณ์แต่ละครั้งซึ่งจำเป็นระหว่างการปรับและการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน
หน้าที่ของการควบคุมโปรแกรมก็มีความสำคัญเท่าเทียมกัน เช่น การเปลี่ยนโหมดฤดูหนาว-ฤดูร้อน การใช้งานฟังก์ชั่นเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน สภาพที่ทันสมัยการขาดแคลนทรัพยากรพลังงาน ในเอกสารด้านกฎระเบียบ ประสิทธิภาพของฟังก์ชันนี้เป็นคำแนะนำในลักษณะ - "สำหรับอาคารสาธารณะ การบริหาร ที่อยู่อาศัย และอุตสาหกรรม ตามกฎแล้ว ควรมีการควบคุมพารามิเตอร์แบบเป็นโปรแกรมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้ความร้อนลดลง"
ในกรณีที่ง่ายที่สุด ฟังก์ชันเหล่านี้อาจมีการปิดใช้งาน IVR โดยทั่วไปใน ช่วงเวลาหนึ่งเวลาหรือลดลง (เพิ่มขึ้น) ของค่าที่ตั้งไว้ของพารามิเตอร์ควบคุม (เช่น อุณหภูมิ) ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความร้อนในห้องเสิร์ฟ
การควบคุมซอฟต์แวร์มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ยังยากกว่าในการใช้งานซึ่งให้การเปลี่ยนแปลงอัตโนมัติในโครงสร้างของระบบปรับอากาศและอัลกอริทึมสำหรับการทำงานไม่เพียง แต่ในโหมดฤดูหนาว - ฤดูร้อนแบบดั้งเดิม แต่ยังอยู่ในโหมดเปลี่ยนผ่านด้วย การวิเคราะห์และการสังเคราะห์โครงสร้างของ EWP และอัลกอริธึมของการดำเนินการมักจะดำเนินการบนพื้นฐานของแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์
ในกรณีนี้ แรงจูงใจหลักและเกณฑ์การเพิ่มประสิทธิภาพ ตามกฎแล้วคือความต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าอาจใช้พลังงานขั้นต่ำโดยมีข้อจำกัดเกี่ยวกับต้นทุนทุน ขนาด ฯลฯ
1.1.3 ฟังก์ชัน " ฟังก์ชั่นป้องกันและล็อค"
ฟังก์ชันการป้องกันและอินเตอร์ล็อคที่ใช้กันทั่วไปในระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ไฟฟ้า (การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร ความร้อนสูงเกินไป การจำกัดการเคลื่อนไหว ฯลฯ) กำหนดโดยหน่วยงานระหว่างแผนก เอกสารกฎเกณฑ์. ฟังก์ชันดังกล่าวมักใช้งานโดยอุปกรณ์ที่แยกจากกัน (ฟิวส์ อุปกรณ์กระแสไฟตกค้าง ลิมิตสวิตช์ ฯลฯ) การใช้งานของพวกเขาถูกควบคุมโดยกฎสำหรับการติดตั้งการติดตั้งระบบไฟฟ้า (PUE) กฎ ความปลอดภัยจากอัคคีภัย(ปชป).
การป้องกันน้ำค้างแข็ง ต้องมีฟังก์ชันป้องกันน้ำค้างแข็งอัตโนมัติในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิภายนอกที่คำนวณได้สำหรับช่วงอากาศเย็นที่ติดลบ 5 ° C หรือต่ำกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องทำความร้อนครั้งแรก (เครื่องทำน้ำอุ่น) และเครื่องทำความเย็น (ถ้ามี) จะได้รับการคุ้มครอง
โดยปกติการป้องกันการแข็งตัวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะดำเนินการบนพื้นฐานของเซ็นเซอร์หรือรีเลย์เซ็นเซอร์ของอุณหภูมิอากาศปลายน้ำของอุปกรณ์และอุณหภูมิของตัวพาความร้อนในท่อส่งกลับ
อันตรายจากการแช่แข็งทำนายโดยอุณหภูมิอากาศหน้าเครื่อง (tн<5 °С). При достижении указанных значений полностью открывают клапаны и останавливают приточный вентилятор.
ในช่วงเวลาที่ไม่ได้ทำงาน สำหรับระบบที่มีการป้องกันความเย็น วาล์วจะต้องเปิดอยู่เล็กน้อย (5-25%) โดยปิดแดมเปอร์อากาศภายนอก เพื่อความน่าเชื่อถือในการป้องกันที่มากขึ้นเมื่อปิดระบบ บางครั้งฟังก์ชั่นการควบคุมอัตโนมัติ (การรักษาเสถียรภาพ) ของอุณหภูมิของน้ำในท่อส่งกลับจะถูกนำไปใช้
1.1.4 ฟังก์ชั่น "การป้องกันอุปกรณ์เทคโนโลยีและอุปกรณ์ไฟฟ้า"
1. การควบคุมการปนเปื้อนของตัวกรอง
การควบคุมการอุดตันของตัวกรองถูกประเมินโดยแรงดันตกคร่อมตัวกรอง ซึ่งวัดโดยเซ็นเซอร์ความดันส่วนต่าง เซ็นเซอร์วัดความแตกต่างของความดันอากาศก่อนและหลังตัวกรอง แรงดันตกคร่อมที่อนุญาตผ่านตัวกรองนั้นระบุไว้ในหนังสือเดินทาง (สำหรับเกจวัดแรงดันที่แสดงบนเส้นทางเดินอากาศของโรงงาน ตามเอกสารข้อมูล - 150-300 Pa) ความแตกต่างนี้ถูกกำหนดไว้ระหว่างการทดสอบระบบบนเซ็นเซอร์ส่วนต่าง (การตั้งค่าเซ็นเซอร์) เมื่อถึงค่าที่ตั้งไว้ เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณเกี่ยวกับฝุ่นละอองสูงสุดของตัวกรองและความจำเป็นในการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนไส้กรอง หากไม่ได้ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนแผ่นกรองภายในระยะเวลาหนึ่ง (โดยปกติคือ 24 ชั่วโมง) หลังจากที่ส่งสัญญาณจำกัดฝุ่น ขอแนะนำให้ปิดระบบฉุกเฉิน
ขอแนะนำให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่คล้ายกันบนพัดลม หากสายพานพัดลมหรือสายพานไดรฟ์ไม่ทำงาน ระบบจะต้องปิดในโหมดฉุกเฉิน อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ดังกล่าวมักถูกละเลยด้วยเหตุผลด้านเศรษฐกิจ ซึ่งทำให้การวินิจฉัยระบบและการแก้ไขปัญหายุ่งยากขึ้นอย่างมากในอนาคต
2. ล็อคอัตโนมัติอื่นๆ
นอกจากนี้ ควรมีระบบล็อคอัตโนมัติสำหรับ:
การเปิดและปิดวาล์วอากาศภายนอกเมื่อเปิดและปิดพัดลม (แดมเปอร์)
วาล์วเปิดและปิดของระบบระบายอากาศที่เชื่อมต่อด้วยท่ออากาศสำหรับการแลกเปลี่ยนทั้งหมดหรือบางส่วนในกรณีที่ระบบใดระบบหนึ่งล้มเหลว
วาล์วปิดของระบบระบายอากาศสำหรับห้องที่ได้รับการคุ้มครองโดยการติดตั้งเครื่องดับเพลิงด้วยแก๊สเมื่อปิดพัดลมของระบบระบายอากาศของห้องเหล่านี้
ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลของอากาศภายนอกน้อยที่สุดในระบบที่มีการไหลแบบแปรผัน ฯลฯ
1.1.5 ฟังก์ชั่นการควบคุม
ฟังก์ชั่นการควบคุม - การบำรุงรักษาอัตโนมัติของพารามิเตอร์ที่ตั้งไว้เป็นพารามิเตอร์หลักตามคำจำกัดความสำหรับระบบจ่ายและระบายอากาศที่ทำงานด้วยการไหลแบบแปรผันการหมุนเวียนอากาศการทำความร้อนด้วยอากาศ
ฟังก์ชันเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ลูปควบคุมแบบปิด ซึ่งมีหลักการป้อนกลับในรูปแบบที่ชัดเจน: ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่มาจากเซ็นเซอร์จะถูกแปลงโดยอุปกรณ์ควบคุมเป็นการดำเนินการควบคุม ในรูป 1.3 แสดงตัวอย่างวงจรควบคุมอุณหภูมิของอากาศจ่ายในเครื่องปรับอากาศแบบท่อ อุณหภูมิของอากาศจะถูกรักษาโดยเครื่องทำน้ำอุ่นซึ่งส่งผ่านสารหล่อเย็น อากาศที่ผ่านเครื่องทำความร้อนจะร้อนขึ้น อุณหภูมิของอากาศหลังจากเครื่องทำน้ำอุ่นวัดโดยเซ็นเซอร์ (T) จากนั้นค่าจะถูกป้อนไปยังอุปกรณ์เปรียบเทียบ (US) ของค่าอุณหภูมิที่วัดได้และอุณหภูมิที่ตั้งไว้ ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิที่ตั้งไว้ (Tset) และค่าอุณหภูมิที่วัดได้ (Tmeas) อุปกรณ์ควบคุม (P) จะสร้างสัญญาณที่ทำหน้าที่กระตุ้น (M - ไดรฟ์ไฟฟ้าวาล์วสามทาง) แอคทูเอเตอร์เปิดหรือปิดวาล์วสามทางไปยังตำแหน่งที่มีข้อผิดพลาด:
e \u003d Tust - Tism
จะน้อยที่สุด
ข้าว. 1.3 - วงจรควบคุมอุณหภูมิอากาศจ่ายในท่ออากาศพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยน้ำ: T - เซ็นเซอร์; สหรัฐอเมริกา - อุปกรณ์เปรียบเทียบ P - อุปกรณ์ควบคุม; M - อุปกรณ์ผู้บริหาร
ดังนั้น การสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติ (ACS) ตามข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำและพารามิเตอร์อื่นๆ ของการทำงาน (ความเสถียร การสั่น ฯลฯ) จะลดลงเหลือเพียงการเลือกโครงสร้างและองค์ประกอบ ตลอดจนการกำหนด พารามิเตอร์ตัวควบคุม โดยปกติจะทำโดยผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติโดยใช้ทฤษฎีการควบคุมแบบคลาสสิก ฉันจะทราบเพียงว่าการตั้งค่าตัวควบคุมถูกกำหนดโดยคุณสมบัติไดนามิกของวัตถุควบคุมและกฎหมายควบคุมที่เลือก กฎหมายควบคุมคือความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณอินพุต (?) และเอาต์พุต (Ur) ของตัวควบคุม
ที่ง่ายที่สุดคือกฎสัดส่วนของกฎระเบียบซึ่งในข้อใด และ Ur เชื่อมต่อกันด้วยสัมประสิทธิ์คงที่ Kp ค่าสัมประสิทธิ์นี้เป็นพารามิเตอร์การตั้งค่าของคอนโทรลเลอร์ดังกล่าว ซึ่งเรียกว่า P-regulator การใช้งานต้องใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณแบบปรับได้ (เครื่องกล นิวแมติก ไฟฟ้า ฯลฯ) ซึ่งสามารถทำงานได้ทั้งแบบมีและไม่มีแหล่งพลังงานเพิ่มเติม
ตัวควบคุม P แบบต่างๆ คือตัวควบคุมตำแหน่งที่ใช้กฎการควบคุมตามสัดส่วนที่ Kp และสร้างสัญญาณเอาท์พุต Ur ที่มีค่าคงที่จำนวนหนึ่ง เช่น สองหรือสาม ซึ่งสอดคล้องกับตัวควบคุมสองหรือสามตำแหน่ง ตัวควบคุมดังกล่าวบางครั้งเรียกว่าตัวควบคุมรีเลย์เนื่องจากความคล้ายคลึงกันของลักษณะกราฟิกกับรีเลย์ พารามิเตอร์การตั้งค่าของหน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าวคือค่าของโซนตาย De
ในเทคโนโลยีของระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศ ตัวควบคุมการเปิด-ปิด เนื่องจากความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ได้พบว่ามีการใช้งานที่กว้างขวางในการควบคุมอุณหภูมิ (ตัวควบคุมอุณหภูมิ) ความดัน (สวิตช์ความดัน) และพารามิเตอร์อื่นๆ ของสถานะกระบวนการ
ตัวควบคุมสองตำแหน่งยังใช้ในระบบการป้องกัน การบล็อก และการสลับโหมดการทำงานของอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ ในกรณีนี้ หน้าที่ของพวกมันดำเนินการโดยเซ็นเซอร์-รีเลย์
แม้จะมีข้อดีเหล่านี้ของ P-regulators แต่ก็มีข้อผิดพลาดคงที่ขนาดใหญ่ (สำหรับค่า Kp เล็กน้อย) และแนวโน้มที่จะแกว่งตัวเอง (สำหรับค่า Kp มาก) ดังนั้น ด้วยข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับหน้าที่การกำกับดูแลของระบบอัตโนมัติในแง่ของความแม่นยำและความเสถียร จึงมีการใช้กฎหมายควบคุมที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น กฎหมาย PI และ PID
นอกจากนี้ การควบคุมอุณหภูมิความร้อนของอากาศสามารถทำได้โดย P-regulator ซึ่งทำงานตามหลักการสมดุล: เพิ่มอุณหภูมิเมื่อค่าน้อยกว่าค่าที่ตั้งไว้ และในทางกลับกัน การตีความกฎหมายนี้ยังพบการประยุกต์ใช้ในระบบที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูง
1.2 การวิเคราะห์รูปแบบทั่วไปที่มีอยู่สำหรับการระบายอากาศอัตโนมัติของโรงผลิต
มีการใช้งานมาตรฐานหลายอย่างของระบบอัตโนมัติของระบบจ่ายและระบายอากาศซึ่งแต่ละอย่างมีข้อดีและข้อเสียหลายประการ ฉันสังเกตว่าแม้จะมีรูปแบบมาตรฐานและการพัฒนาอยู่มากมาย แต่ก็เป็นเรื่องยากมากที่จะสร้าง ACS ดังกล่าว ซึ่งจะมีความยืดหยุ่นในแง่ของการตั้งค่าที่สัมพันธ์กับการผลิตที่กำลังดำเนินการอยู่ ดังนั้นสำหรับการออกแบบ ACS สำหรับการจ่ายอากาศและก๊าซ การวิเคราะห์อย่างละเอียดของโครงสร้างการระบายอากาศที่มีอยู่ การวิเคราะห์กระบวนการทางเทคโนโลยีของวงจรการผลิตตลอดจนการวิเคราะห์ข้อกำหนดสำหรับการคุ้มครองแรงงาน นิเวศวิทยา ไฟฟ้าและอัคคีภัย จำเป็นต้องมีความปลอดภัย นอกจากนี้ ACS PVV ที่ออกแบบมามักจะมีความเชี่ยวชาญในด้านขอบเขตการใช้งาน
ไม่ว่าในกรณีใด กลุ่มต่อไปนี้มักจะถือเป็นข้อมูลเริ่มต้นทั่วไปในขั้นตอนการออกแบบเริ่มต้น:
1. ข้อมูลทั่วไป: ตำแหน่งอาณาเขตของวัตถุ (เมือง, อำเภอ); ประเภทและวัตถุประสงค์ของวัตถุ
2. ข้อมูลเกี่ยวกับอาคารและสถานที่: แผนผังและส่วนต่างๆ ที่ระบุขนาดและระดับความสูงทั้งหมดที่สัมพันธ์กับระดับพื้นดิน การระบุประเภทของสถานที่ (ตามแบบแปลนสถาปัตยกรรม) ตามมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัย ความพร้อมใช้งานของพื้นที่ทางเทคนิคพร้อมการระบุขนาด ตำแหน่งและลักษณะของระบบระบายอากาศที่มีอยู่ ลักษณะของตัวพาพลังงาน
3. ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการทางเทคโนโลยี: ภาพวาดของโครงการเทคโนโลยี (แผน) ที่ระบุตำแหน่งของอุปกรณ์เทคโนโลยี ข้อกำหนดของอุปกรณ์พร้อมระบุความสามารถที่ติดตั้ง ลักษณะของระบอบเทคโนโลยี -- จำนวนกะงาน จำนวนคนงานโดยเฉลี่ยต่อกะ โหมดการทำงานของอุปกรณ์ (การทำงานพร้อมกัน, ปัจจัยโหลด ฯลฯ ); ปริมาณการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายสู่อากาศ (MAC ของสารอันตราย)
เป็นข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณระบบอัตโนมัติของระบบ PVV พวกเขานำออก:
ประสิทธิภาพของระบบที่มีอยู่ (กำลัง, การแลกเปลี่ยนอากาศ);
รายการพารามิเตอร์อากาศที่จะควบคุม
ข้อจำกัดของระเบียบ;
การทำงานของระบบอัตโนมัติเมื่อรับสัญญาณจากระบบอื่น
ดังนั้นการทำงานของระบบอัตโนมัติจึงได้รับการออกแบบตามงานที่ได้รับมอบหมาย โดยคำนึงถึงบรรทัดฐานและกฎเกณฑ์ ตลอดจนข้อมูลเบื้องต้นและโครงร่างทั่วไป จัดทำโครงร่างและการเลือกอุปกรณ์สำหรับระบบระบายอากาศอัตโนมัติเป็นรายบุคคล
ให้เรานำเสนอรูปแบบมาตรฐานที่มีอยู่ของระบบควบคุมการจ่ายและระบายอากาศเราจะอธิบายลักษณะบางส่วนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่จะใช้เพื่อแก้ปัญหาของโครงการสำเร็จการศึกษา (รูปที่ 1.4 - 1.5, 1.9)
ข้าว. 1.4 - การระบายอากาศแบบกระแสตรงของ ACS
ระบบอัตโนมัติเหล่านี้พบการใช้งานจริงในโรงงาน โรงงาน อาคารสำนักงาน วัตถุประสงค์ของการควบคุมที่นี่คือตู้อัตโนมัติ (แผงควบคุม) อุปกรณ์ยึดคือเซ็นเซอร์ช่องสัญญาณ การควบคุมอยู่ที่มอเตอร์ของมอเตอร์พัดลม มอเตอร์แดมเปอร์ นอกจากนี้ยังมีระบบทำความร้อน/ความเย็น ATS เมื่อมองไปข้างหน้า จะสังเกตได้ว่าระบบที่แสดงในรูปที่ 1.4a เป็นต้นแบบของระบบที่ต้องใช้ในส่วนการฉีดขึ้นรูปของ OAO Vologda Optical and Mechanical Plant การระบายความร้อนด้วยอากาศในโรงงานอุตสาหกรรมไม่ได้ผลเนื่องจากปริมาณของสถานที่เหล่านี้ และการทำความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของระบบควบคุมอัตโนมัติของอุปกรณ์จัดการอากาศ
ข้าว. 1.5- การระบายอากาศแบบ ACS พร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
การสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับ PVV โดยใช้หน่วยนำความร้อนกลับคืน (recuperators) ช่วยแก้ปัญหาการใช้ไฟฟ้าที่มากเกินไป (สำหรับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า) ปัญหาการปล่อยมลพิษสู่สิ่งแวดล้อม ความหมายของการพักฟื้นคืออากาศที่ถูกลบออกจากห้องโดยไม่สามารถเพิกถอนได้โดยมีอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในห้องแลกเปลี่ยนพลังงานกับอากาศภายนอกที่เข้ามาซึ่งโดยปกติแล้วจะแตกต่างจากชุดดังกล่าวอย่างมีนัยสำคัญ เหล่านั้น. ในฤดูหนาว อากาศที่แยกออกมาที่อบอุ่นซึ่งถูกกำจัดออกไปจะทำให้อากาศภายนอกร้อนบางส่วน ในขณะที่ในฤดูร้อน อากาศที่แยกออกมาซึ่งเย็นกว่าจะทำให้อากาศที่จ่ายออกไปบางส่วนเย็นลง ในกรณีที่ดีที่สุด การพักฟื้นสามารถลดการใช้พลังงานสำหรับการบำบัดอากาศที่จ่ายเข้าไปได้ 80%
ในทางเทคนิค การกู้คืนในระบบจ่ายและระบายอากาศนั้นดำเนินการโดยใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนและระบบที่มีตัวพาความร้อนระดับกลาง ดังนั้นเราจึงได้รับทั้งการทำความร้อนในอากาศและในการลดการเปิดแดมเปอร์ (อนุญาตให้มอเตอร์ควบคุมแดมเปอร์มีเวลารอบเดินเบามากขึ้น) - ทั้งหมดนี้ให้ผลกำไรโดยรวมในแง่ของการประหยัดพลังงานไฟฟ้า
ระบบการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่มีแนวโน้มดีและใช้งานได้จริง และกำลังถูกนำมาใช้เพื่อแทนที่ระบบระบายอากาศแบบเก่า อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าระบบดังกล่าวมีต้นทุนการลงทุนเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาคืนทุนค่อนข้างสั้น ในขณะที่ความสามารถในการทำกำไรก็สูงมาก นอกจากนี้หากไม่มีการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กรของอุปกรณ์อัตโนมัติดังกล่าว การทำงานที่ง่ายขึ้นของระบบพร้อมการนำความร้อนกลับคืนจากอากาศ (การหมุนเวียนอากาศ) แสดงในรูปที่ 1.6
ข้าว. 1.6 - การทำงานของระบบแลกเปลี่ยนอากาศแบบหมุนเวียน (พักฟื้น)
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลข้ามหรือแบบจาน (รูปที่ 1.5 c, d) ประกอบด้วยแผ่น (อลูมิเนียม) ซึ่งเป็นตัวแทนของระบบช่องสำหรับการไหลของอากาศสองสาย ผนังท่อเป็นแบบทั่วไปสำหรับการจ่ายและระบายอากาศ และง่ายต่อการเคลื่อนย้าย เนื่องจากพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนขนาดใหญ่และการไหลของอากาศปั่นป่วนในช่องทาง การกู้คืนความร้อนในระดับสูง (การถ่ายเทความร้อน) ทำได้สำเร็จโดยมีความต้านทานไฮดรอลิกค่อนข้างต่ำ ประสิทธิภาพของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนถึง 70%
ข้าว. 1.7 - องค์กรของการแลกเปลี่ยนอากาศของ ACS PVV ตามแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
ใช้ความร้อนที่เหมาะสมของอากาศสกัดเท่านั้นตั้งแต่ อากาศที่จ่ายและไอเสียไม่ผสมกันในทางใดทางหนึ่ง และคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นระหว่างการระบายความร้อนของอากาศเสียจะถูกเก็บไว้โดยตัวแยกและถูกกำจัดโดยระบบระบายน้ำจากถาดระบายน้ำ เพื่อป้องกันการแช่แข็งของคอนเดนเสทที่อุณหภูมิต่ำ (ลดลงถึง -15°C) ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องสำหรับการทำงานอัตโนมัติจึงเกิดขึ้น: จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดพัดลมจ่ายไฟเป็นระยะหรือถอดส่วนหนึ่งของอากาศภายนอกเข้าไปในช่องบายพาสเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อน ช่องทางการแลกเปลี่ยน ข้อ จำกัด เพียงอย่างเดียวในการประยุกต์ใช้วิธีนี้คือการข้ามภาคบังคับของสาขาอุปทานและไอเสียในที่เดียวซึ่งในกรณีของความทันสมัยอย่างง่ายของ ACS จะทำให้เกิดปัญหาหลายประการ
ระบบการพักฟื้นด้วยสารหล่อเย็นระดับกลาง (รูปที่ 1.5 a, b) เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคู่หนึ่งที่เชื่อมต่อด้วยท่อส่งแบบปิด ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนตัวหนึ่งอยู่ในท่อร่วมไอเสียและอีกตัวอยู่ในท่อจ่าย ของผสมไกลคอลที่ไม่เป็นน้ำแข็งจะหมุนเวียนในวงจรปิด โดยถ่ายเทความร้อนจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง และในกรณีนี้ ระยะห่างจากหน่วยจัดการอากาศไปยังหน่วยไอเสียอาจมีนัยสำคัญอย่างมาก
ประสิทธิภาพการกู้คืนความร้อนด้วยวิธีนี้ไม่เกิน 60% ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง แต่ในบางกรณี นี่อาจเป็นตัวเลือกเดียวสำหรับการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่
ข้าว. 1.8 - หลักการนำความร้อนกลับคืนมาโดยใช้ตัวพาความร้อนระดับกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน, เครื่องคืนสภาพ) - เป็นโรเตอร์ที่มีช่องระบายอากาศในแนวนอน ส่วนหนึ่งของโรเตอร์อยู่ในท่อร่วมไอเสีย และส่วนหนึ่งอยู่ในท่อจ่าย เมื่อหมุน โรเตอร์จะได้รับความร้อนจากอากาศเสียและถ่ายโอนไปยังอากาศจ่าย และถ่ายโอนความร้อนที่สมเหตุสมผลและความร้อนแฝง ตลอดจนความชื้น ประสิทธิภาพการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่สูงสุดและสูงถึง 80%
ข้าว. 1.9 - ACS PVV พร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุน
ข้อจำกัดในการใช้วิธีนี้ถูกกำหนดโดยหลักจากข้อเท็จจริงที่ว่ามากถึง 10% ของอากาศเสียผสมกับอากาศจ่ายและในบางกรณีสิ่งนี้เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้หรือไม่พึงปรารถนา (หากอากาศมีระดับมลพิษอย่างมีนัยสำคัญ) . ข้อกำหนดการออกแบบคล้ายกับเวอร์ชันก่อนหน้า - เครื่องดูดควันและจ่ายไฟอยู่ในที่เดียวกัน วิธีนี้มีราคาแพงกว่าวิธีแรกและไม่ค่อยได้ใช้
โดยทั่วไป ระบบที่มีการกู้คืนจะมีราคาแพงกว่าระบบที่คล้ายกัน 40-60% โดยไม่มีการกู้คืน อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการจะแตกต่างกันอย่างมาก แม้แต่ในราคาพลังงานในปัจจุบัน ระยะเวลาคืนทุนสำหรับระบบการกู้คืนก็ไม่เกินสองช่วงฤดูร้อน
ฉันต้องการทราบว่าการประหยัดพลังงานได้รับผลกระทบจากอัลกอริธึมการควบคุมด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงเสมอว่าระบบระบายอากาศทั้งหมดได้รับการออกแบบสำหรับเงื่อนไขทั่วไปบางประการ ตัวอย่างเช่น อัตราการไหลของอากาศภายนอกถูกกำหนดสำหรับคนจำนวนหนึ่ง แต่ในความเป็นจริง ห้องอาจน้อยกว่า 20% ของมูลค่าที่ยอมรับได้ ในกรณีนี้ อัตราการไหลของอากาศภายนอกที่คำนวณได้จะมากเกินไปอย่างเห็นได้ชัด การระบายอากาศในโหมดที่มากเกินไปจะนำไปสู่การสูญเสียทรัพยากรพลังงานอย่างไม่สมควร ในกรณีนี้ควรพิจารณาโหมดการทำงานหลายโหมด เช่น ฤดูหนาว/ฤดูร้อน หากระบบอัตโนมัติสามารถตั้งค่าโหมดดังกล่าวได้ การประหยัดก็ชัดเจน อีกแนวทางหนึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมการไหลของอากาศภายนอกโดยขึ้นอยู่กับคุณภาพของสภาพแวดล้อมของก๊าซภายในห้อง กล่าวคือ ระบบอัตโนมัติรวมถึงเครื่องวิเคราะห์ก๊าซสำหรับก๊าซที่เป็นอันตรายและเลือกค่าของการไหลของอากาศภายนอกเพื่อให้เนื้อหาของก๊าซที่เป็นอันตรายไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต
1.3 การวิจัยการตลาด
ปัจจุบันผู้ผลิตอุปกรณ์ระบายอากาศชั้นนำของโลกทั้งหมดมีตัวแทนในตลาดระบบอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศที่จ่ายและไอเสีย และแต่ละรายมีความเชี่ยวชาญในการผลิตอุปกรณ์ในกลุ่มเฉพาะ ตลาดอุปกรณ์ระบายอากาศทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ของการใช้งาน:
วัตถุประสงค์ในครัวเรือนและกึ่งอุตสาหกรรม
วัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม
อุปกรณ์ระบายอากาศสำหรับวัตถุประสงค์ "พิเศษ"
เนื่องจากโครงการสำเร็จการศึกษาพิจารณาการออกแบบระบบอัตโนมัติสำหรับระบบจ่ายและไอเสียของสถานที่อุตสาหกรรม เพื่อเปรียบเทียบการพัฒนาที่เสนอกับการพัฒนาที่มีอยู่ในตลาด จำเป็นต้องเลือกแพ็คเกจระบบอัตโนมัติที่คล้ายคลึงกันจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง
ผลการวิจัยการตลาดของแพ็คเกจ ACS PVV ที่มีอยู่แสดงไว้ในภาคผนวก A
ดังนั้น จากการวิจัยการตลาด จึงมีการพิจารณาปืนอัตตาจรหลายตัวที่ใช้กันมากที่สุดจากผู้ผลิตหลายราย โดยการศึกษาเอกสารทางเทคนิค ข้อมูลต่อไปนี้จึงได้รับ:
องค์ประกอบของแพ็คเกจ ACS PVV ที่สอดคล้องกัน
การลงทะเบียนพารามิเตอร์ควบคุม (ความดันในท่ออากาศ อุณหภูมิ ความสะอาด ความชื้นในอากาศ);
แบรนด์ของตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้และอุปกรณ์ (ซอฟต์แวร์ ระบบคำสั่ง หลักการเขียนโปรแกรม)
ความพร้อมใช้งานของการเชื่อมต่อกับระบบอื่น ๆ (คือการสื่อสารด้วยไฟอัตโนมัติที่จัดเตรียมไว้ มีการรองรับโปรโตคอลเครือข่ายท้องถิ่นหรือไม่)
การออกแบบป้องกัน (ความปลอดภัยทางไฟฟ้า, ความปลอดภัยจากอัคคีภัย, การป้องกันฝุ่น, ภูมิคุ้มกันเสียง, การป้องกันความชื้น)
2. คำอธิบายของเครือข่ายการระบายอากาศของการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตเป็นวัตถุของการควบคุมอัตโนมัติ
โดยทั่วไป จากผลการวิเคราะห์แนวทางที่มีอยู่สำหรับระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศและการเตรียมอากาศ ตลอดจนผลการทบทวนเชิงวิเคราะห์ของแผนงานทั่วไป สามารถสรุปได้ว่างานที่พิจารณาในโครงการสำเร็จการศึกษามีความเกี่ยวข้องที่ ปัจจุบันได้รับการพิจารณาและศึกษาอย่างแข็งขันโดยสำนักออกแบบเฉพาะทาง (SKB)
ฉันทราบว่ามีสามวิธีหลักในการใช้งานระบบอัตโนมัติสำหรับระบบระบายอากาศ:
วิธีการแบบกระจาย: การนำระบบอัตโนมัติของ PVV ไปใช้ตามอุปกรณ์สวิตช์ในพื้นที่ พัดลมแต่ละตัวถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง
แนวทางนี้ใช้เพื่อออกแบบระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก ซึ่งไม่มีการขยายเพิ่มเติมในอนาคต เขาอายุมากที่สุด ข้อดีของวิธีการนี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุที่สาขาการระบายอากาศที่มีการควบคุม ระบบจะหยุดฉุกเฉินเฉพาะลิงก์/ส่วนนี้ นอกจากนี้ แนวทางนี้ค่อนข้างง่ายต่อการนำไปใช้ ไม่ต้องใช้อัลกอริธึมการควบคุมที่ซับซ้อน และทำให้การบำรุงรักษาอุปกรณ์ระบบระบายอากาศง่ายขึ้น
วิธีการรวมศูนย์: การใช้ระบบระบายอากาศอัตโนมัติตามกลุ่มตัวควบคุมลอจิกหรือตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ระบบระบายอากาศทั้งหมดจะถูกควบคุมจากส่วนกลางตามข้อมูลที่ตั้งโปรแกรมไว้และโปรแกรม
แนวทางแบบรวมศูนย์มีความน่าเชื่อถือมากกว่าแนวทางแบบกระจาย การจัดการ VVV ทั้งหมดนั้นเข้มงวด โดยดำเนินการบนพื้นฐานของโปรแกรม สถานการณ์นี้กำหนดข้อกำหนดเพิ่มเติมทั้งในการเขียนรหัสโปรแกรม (จำเป็นต้องคำนึงถึงเงื่อนไขหลายประการ รวมถึงการดำเนินการในสถานการณ์ฉุกเฉิน) และการป้องกันพิเศษของ PLC ควบคุม แนวทางนี้พบการประยุกต์ใช้กับระบบบริหารจัดการและอุตสาหกรรมขนาดเล็ก มีความแตกต่างจากความยืดหยุ่นของการตั้งค่า ความสามารถในการปรับขนาดระบบให้มีขีดจำกัดที่สมเหตุสมผล ตลอดจนความเป็นไปได้ของการรวมระบบแบบเคลื่อนที่ตามหลักการขององค์กรแบบผสม
วิธีการแบบผสม: ใช้ในการออกแบบระบบขนาดใหญ่ (อุปกรณ์ควบคุมจำนวนมากที่มีประสิทธิภาพสูง) เป็นการผสมผสานระหว่างวิธีการแบบกระจายและแบบรวมศูนย์ ในกรณีทั่วไป วิธีการนี้จะถือว่ามีลำดับชั้นของระดับที่นำโดยคอมพิวเตอร์ควบคุมและ "ไมโครคอมพิวเตอร์" ที่เป็นทาส ซึ่งจะสร้างเครือข่ายการควบคุมการผลิตระดับโลกที่เกี่ยวข้องกับองค์กร กล่าวอีกนัยหนึ่ง แนวทางนี้เป็นแนวทางแบบกระจายศูนย์พร้อมระบบจัดส่ง
ในแง่ของงานที่จะต้องแก้ไขในการออกแบบจบการศึกษา แนวทางที่ควรใช้ส่วนกลางเพื่อนำระบบอัตโนมัติของ PVV ไปปฏิบัติใช้ เนื่องจากระบบกำลังได้รับการพัฒนาสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก จึงเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีนี้กับอ็อบเจกต์อื่นๆ โดยมีเป้าหมายที่จะรวมเข้ากับ ACS เดียวของ IPV ในภายหลัง
บ่อยครั้งที่ตู้ควบคุมการระบายอากาศมีอินเทอร์เฟซที่ช่วยให้ตรวจสอบสถานะของระบบระบายอากาศพร้อมข้อมูลที่แสดงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าการใช้งานนี้จำเป็นต้องมีความยุ่งยากเพิ่มเติมของโปรแกรมควบคุม การฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญที่ติดตามสถานะและตัดสินใจในการปฏิบัติงานตามข้อมูลที่ได้จากการสำรวจเซ็นเซอร์ นอกจากนี้ยังมีปัจจัยของความผิดพลาดของมนุษย์ในสถานการณ์ฉุกเฉินอยู่เสมอ ดังนั้น การใช้เงื่อนไขนี้จึงเป็นตัวเลือกเพิ่มเติมสำหรับการออกแบบแพ็คเกจอัตโนมัติของ PVV
2.1 คำอธิบายของระบบควบคุมอัตโนมัติที่มีอยู่สำหรับการจ่ายและระบายอากาศของโรงผลิต
เพื่อให้แน่ใจว่าหลักการพื้นฐานของการระบายอากาศของโรงผลิต ซึ่งประกอบด้วยการรักษาพารามิเตอร์และองค์ประกอบของอากาศให้อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ จำเป็นต้องจัดหาอากาศบริสุทธิ์ไปยังสถานที่ที่คนงานตั้งอยู่ ตามด้วยการกระจายอากาศทั่วทั้งห้อง
ด้านล่างในรูป 2.1 แสดงภาพประกอบของระบบจ่ายและระบายอากาศทั่วไป ซึ่งคล้ายกับที่มีให้ที่ไซต์การติดตั้ง
ระบบระบายอากาศของโรงงานอุตสาหกรรมประกอบด้วยพัดลม ท่ออากาศ ช่องรับอากาศภายนอก 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 ควรคำนึงว่าเครื่องแยกฝุ่นไม่ต้องการการควบคุมเพิ่มเติมและถูกกระตุ้น เมื่อเปิดการระบายอากาศ
นอกจากนี้ การทำความสะอาดอากาศที่สกัดจากพื้นที่ทำงานสามารถทำได้ในห้องเก็บฝุ่น (สำหรับฝุ่นหยาบเท่านั้น) และเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต (สำหรับฝุ่นละเอียด) การฟอกอากาศจากก๊าซที่เป็นอันตรายจะดำเนินการโดยใช้สารดูดซับพิเศษและสารขจัดการปนเปื้อน รวมถึงสารที่ใช้กับตัวกรอง (ในเซลล์กรอง)
ข้าว. 2.1 - ระบบจ่ายและระบายอากาศของโรงงานผลิต 1 - อุปกรณ์รับอากาศ 2 - เครื่องทำความร้อนเพื่อให้ความร้อน; 3- อุปทานพัดลม; 4 - ท่ออากาศหลัก; 5 - กิ่งก้านของท่อ; 6 - หัวฉีดจ่าย; 7 - ดูดเฉพาะที่; 8 และ 9 - อาจารย์ ท่อระบายอากาศ; 10 - เครื่องแยกฝุ่น; 11 - พัดลมดูดอากาศ; 12 - เพลาสำหรับขับอากาศบริสุทธิ์ออกสู่บรรยากาศ
การทำงานอัตโนมัติของระบบที่มีอยู่นั้นค่อนข้างง่าย กระบวนการทางเทคโนโลยีของการระบายอากาศมีดังนี้:
1. การเริ่มต้นของกะงาน - เริ่มระบบการจ่ายและระบายอากาศ พัดลมขับเคลื่อนด้วยสตาร์ทเตอร์แบบรวมศูนย์ กล่าวอีกนัยหนึ่งแผงควบคุมประกอบด้วยตัวเริ่มต้นสองตัว - สำหรับการเริ่มต้นและหยุด / ปิดฉุกเฉิน กะกินเวลา 8 ชั่วโมง - โดยแบ่งเป็นชั่วโมง นั่นคือ ระบบไม่ได้ใช้งานโดยเฉลี่ย 1 ชั่วโมงในระหว่างชั่วโมงทำงาน นอกจากนี้ "การปิดกั้น" ของการควบคุมดังกล่าวไม่มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ เนื่องจากจะทำให้ใช้ไฟฟ้ามากเกินไป
ควรสังเกตว่าไม่จำเป็นต้องมีการผลิตเพื่อให้การระบายอากาศทำงานอย่างต่อเนื่อง ขอแนะนำให้เปิดเครื่องเมื่ออากาศเสีย หรือตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องกำจัดพลังงานความร้อนส่วนเกินออกจากพื้นที่ทำงาน
2. การเปิดแดมเปอร์ของอุปกรณ์ดูดอากาศนั้นถูกควบคุมโดยอุปกรณ์สตาร์ทในพื้นที่เช่นกัน อากาศที่มีพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมภายนอก (อุณหภูมิ ความบริสุทธิ์) จะถูกดูดเข้าไปในท่ออากาศโดยพัดลมจ่ายอากาศเนื่องจากความแตกต่างใน ความดัน.
3. อากาศที่ถ่ายจากสภาพแวดล้อมภายนอกจะไหลผ่านเครื่องทำน้ำอุ่น ให้ความร้อนถึงค่าอุณหภูมิที่ยอมรับได้ และถูกเป่าเข้าไปในห้องผ่านท่ออากาศผ่านหัวฉีดจ่าย เครื่องทำน้ำอุ่นให้ความร้อนอย่างมากของอากาศการควบคุมเครื่องทำความร้อนเป็นแบบแมนนวลช่างไฟฟ้าเปิดแดมเปอร์แดมเปอร์ สำหรับช่วงฤดูร้อน เครื่องทำความร้อนจะถูกปิด น้ำร้อนที่จ่ายจากโรงต้มน้ำภายในใช้เป็นตัวพาความร้อน ไม่มีการควบคุมอุณหภูมิของอากาศอัตโนมัติ ส่งผลให้มีการใช้ทรัพยากรมากเกินไป
เอกสารที่คล้ายกัน
ลักษณะเฉพาะของการใช้ระบบควบคุมหน่วยระบายอากาศที่จ่ายตามตัวควบคุม MS8.2 ฟังก์ชันพื้นฐานของคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างของข้อกำหนดสำหรับระบบอัตโนมัติของการติดตั้งระบบระบายอากาศสำหรับโครงร่างตาม MC8.2
การปฏิบัติจริงเพิ่ม 05/25/2010
การวิเคราะห์เปรียบเทียบลักษณะทางเทคนิคของการออกแบบมาตรฐานของคูลลิ่งทาวเวอร์ องค์ประกอบของระบบประปาและการจำแนกประเภท แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการรีไซเคิลน้ำ การเลือกและคำอธิบายของอุปกรณ์อัตโนมัติและการควบคุม
วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 09/04/2013
พื้นฐานของการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการระบายอากาศที่จ่ายและไอเสีย การสร้างและคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ อุปกรณ์กระบวนการทางเทคโนโลยี การเลือกและการคำนวณตัวควบคุม การศึกษาเสถียรภาพ ATS ตัวบ่งชี้คุณภาพ
กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 02/16/2011
คำอธิบายของกระบวนการบำบัดความชื้นของผลิตภัณฑ์จากคอนกรีตซีเมนต์ การควบคุมอัตโนมัติของกระบวนการระบายอากาศของห้องอบไอน้ำ ทางเลือกของประเภทของเกจวัดความดันแตกต่างและการคำนวณของอุปกรณ์ทำให้แคบลง วงจรการวัดของโพเทนชิออมิเตอร์อัตโนมัติ
ภาคเรียนที่เพิ่ม 10/25/2552
แผนที่เส้นทางเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลวงล้อหนอน การคำนวณค่าเผื่อและการจำกัดขนาดสำหรับการประมวลผลผลิตภัณฑ์ การพัฒนาโปรแกรมควบคุม เหตุผลและการเลือกอุปกรณ์หนีบ การคำนวณการระบายอากาศของโรงงานอุตสาหกรรม
วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 08/29/2012
ลักษณะของการออกแบบที่ซับซ้อนและการเลือกใช้เทคโนโลยีสำหรับกระบวนการผลิต เครื่องจักรกลของการจ่ายน้ำและการรดน้ำสัตว์ การคำนวณทางเทคโนโลยีและการเลือกอุปกรณ์ ระบบระบายอากาศและระบบทำความร้อน การคำนวณการแลกเปลี่ยนอากาศและแสงสว่าง
กระดาษภาคเรียนเพิ่ม 12/01/2008
ระบบระบายอากาศ โครงสร้างภายในและความสัมพันธ์ขององค์ประกอบ การประเมินข้อดีและข้อเสียของการใช้งาน ข้อกำหนดของอุปกรณ์ มาตรการประหยัดพลังงาน ระบบควบคุมอัตโนมัติของระบบระบายอากาศแบบประหยัดพลังงาน
ภาคเรียนที่เพิ่ม 04/08/2015
การพัฒนารูปแบบเทคโนโลยีสำหรับระบบอัตโนมัติของพื้นอุ่นด้วยไฟฟ้า การคำนวณและการเลือกองค์ประกอบระบบอัตโนมัติ การวิเคราะห์ข้อกำหนดในรูปแบบการควบคุม การกำหนดตัวบ่งชี้หลักของความน่าเชื่อถือ ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยเมื่อติดตั้งอุปกรณ์อัตโนมัติ
ภาคเรียนที่เพิ่ม 05/30/2015
อุปกรณ์สำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา คุณสมบัติของตลาดอัตโนมัติ ทางเลือกของคอมพิวเตอร์ควบคุมที่ซับซ้อนและวิธีการทำงานอัตโนมัติภาคสนาม การคำนวณและการเลือกการตั้งค่าเรกกูเรเตอร์ วิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัติ
วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 05/23/2015
คำอธิบายทางเทคโนโลยีของโครงร่างโครงสร้างของโครงการสำหรับการประมวลผลก๊าซไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวโดยอัตโนมัติ การศึกษาแผนภาพการทำงานของระบบอัตโนมัติและเหตุผลในการเลือกเครื่องมือวัดในการติดตั้ง แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของลูปควบคุม
บทความนี้พิจารณาถึงกระบวนการสร้างแบบจำลองการระบายอากาศและการกระจายของการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ การสร้างแบบจำลองขึ้นอยู่กับการแก้ระบบสมการเนเวียร์-สโตกส์ กฎการอนุรักษ์มวล โมเมนตัม และความร้อน พิจารณาแง่มุมต่าง ๆ ของการแก้ปัญหาเชิงตัวเลขของสมการเหล่านี้ มีการเสนอระบบสมการที่ทำให้สามารถคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วนพื้นหลังได้ สำหรับการประมาณค่าแบบไฮโปโซนิก จะมีการเสนอวิธีแก้ปัญหาร่วมกับสมการของไฮโดรแก๊สไดนามิกที่ให้ไว้ในบทความ สำหรับสมการตำแหน่งของก๊าซและไอน้ำจริงในอุดมคติ สมการนี้เป็นการดัดแปลงสมการแวนเดอร์วาลส์และคำนึงถึงขนาดของโมเลกุลของก๊าซหรือไอและปฏิกิริยาของพวกมันอย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ขึ้นอยู่กับสภาวะของความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ได้ความสัมพันธ์ที่ทำให้สามารถแยกรากที่ไม่เป็นจริงทางกายภาพออกได้เมื่อแก้สมการสำหรับปริมาตร ดำเนินการวิเคราะห์แบบจำลองการคำนวณที่รู้จักกันดีและแพ็คเกจการคำนวณของพลศาสตร์ของไหล
การสร้างแบบจำลอง
การระบายอากาศ
ความปั่นป่วน
สมการการถ่ายเทความร้อนและมวล
สมการของรัฐ
ก๊าซจริง
การกระจายตัว
1. Berlyand M. E. ปัญหาสมัยใหม่ของการแพร่กระจายของบรรยากาศและมลภาวะของบรรยากาศ - L.: Gidrometeoizdat, 1975. - 448 p.
2. Belyaev N. N. การสร้างแบบจำลองกระบวนการกระจายก๊าซพิษในสภาวะการพัฒนา // Bulletin of DIIT - 2552. - ลำดับที่ 26 - ส. 83-85.
3. Byzova N. L. การศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับการแพร่กระจายของบรรยากาศและการคำนวณการกระเจิงของสิ่งเจือปน / N. L. Byzova, E. K. Garger, V. N. Ivanov - L.: Gidrometeoizdat, 1985. - 351 p.
4. Datsyuk T. A. การสร้างแบบจำลองการกระจายตัวของการปล่อยการระบายอากาศ - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: SPbGASU, 2000. - 210 p.
5. Sauts A. V. การประยุกต์ใช้อัลกอริธึมกราฟิกแห่งความรู้ความเข้าใจและวิธีการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ isobutane R660A บนเส้นอิ่มตัว: ให้หมายเลข2С/10: รายงานการวิจัย (สุดท้าย) / GOUVPO SPbGASU; มือ Gorokhov V.L. 30.- เลขที่ GR 01201067977.- Inv. เลขที่ 02201158567
บทนำเมื่อออกแบบคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมและสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีลักษณะเฉพาะ ประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการรับรองคุณภาพของสภาพแวดล้อมในอากาศและพารามิเตอร์ microclimate ที่ปรับให้เป็นมาตรฐานควรได้รับการพิสูจน์อย่างครอบคลุม ด้วยต้นทุนการผลิต การติดตั้ง และการทำงานของระบบระบายอากาศและระบบปรับอากาศที่สูง จึงกำหนดข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับคุณภาพของการคำนวณทางวิศวกรรม ในการเลือกโซลูชันการออกแบบที่มีเหตุผลในด้านระบายอากาศ จำเป็นต้องสามารถวิเคราะห์สถานการณ์โดยรวมได้ กล่าวคือ เผยให้เห็นความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นภายในอาคารและในชั้นบรรยากาศ ประเมินประสิทธิภาพของการระบายอากาศ ซึ่งไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศที่จ่ายไปยังห้องเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับรูปแบบการกระจายอากาศที่นำมาใช้และความเข้มข้นของสารอันตรายในอากาศภายนอกที่ตำแหน่งของช่องรับอากาศด้วย
วัตถุประสงค์ของบทความ- การใช้การพึ่งพาเชิงวิเคราะห์ด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณปริมาณการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายเพื่อกำหนดขนาดของช่องอากาศ ท่ออากาศ เพลาและทางเลือกของวิธีการบำบัดอากาศ ฯลฯ ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ใช้ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ Potok กับโมดูล VSV ในการเตรียมข้อมูลเบื้องต้น จำเป็นต้องมีไดอะแกรมของระบบระบายอากาศที่ออกแบบซึ่งระบุความยาวของส่วนและอัตราการไหลของอากาศที่ส่วนท้าย ข้อมูลที่ป้อนสำหรับการคำนวณคือคำอธิบายของระบบระบายอากาศและข้อกำหนด โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ คำถามต่อไปนี้จะได้รับการแก้ไข:
- การเลือกทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการจ่ายและกำจัดอากาศ
- การกระจายพารามิเตอร์ปากน้ำตามปริมาตรของอาคาร
- การประเมินระบอบการพัฒนาแอโรไดนามิก
- ทางเลือกของสถานที่สำหรับรับอากาศและกำจัดอากาศ
สนามของความเร็ว ความดัน อุณหภูมิ ความเข้มข้นในห้องและบรรยากาศเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของหลายปัจจัย ซึ่งจำนวนรวมนั้นค่อนข้างยากที่จะนำมาพิจารณาในวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมโดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์
การประยุกต์ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในปัญหาการระบายอากาศและอากาศพลศาสตร์ขึ้นอยู่กับการแก้สมการของระบบเนเวียร์-สโตกส์
เพื่อจำลองกระแสน้ำปั่นป่วน จำเป็นต้องแก้ระบบสมการการอนุรักษ์มวลและเรย์โนลด์ส (การอนุรักษ์โมเมนตัม):
(2)
ที่ไหน t- เวลา, X= X ฉัน , เจ , k- พิกัดเชิงพื้นที่ ยู=คุณ ฉัน , เจ , k เป็นองค์ประกอบของเวกเตอร์ความเร็ว R- ความดันเพียโซเมตริก ρ - ความหนาแน่น τ อิจคือองค์ประกอบเทนเซอร์ความเครียด s m- แหล่งมวล ฉันเป็นส่วนประกอบของแหล่งกำเนิดพัลส์
เทนเซอร์ความเครียดแสดงเป็น:
(3)
ที่ไหน ซิจ- เทนเซอร์อัตราความเครียด δ อิจ- เทนเซอร์ของความเครียดเพิ่มเติมที่เกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของความวุ่นวาย
สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับเขตอุณหภูมิ ตู่และความเข้มข้น กับสารอันตรายระบบเสริมด้วยสมการต่อไปนี้:
สมการการอนุรักษ์ความร้อน
สมการการอนุรักษ์สิ่งเจือปนแฝง กับ
(5)
ที่ไหน คR- ค่าสัมประสิทธิ์ความจุความร้อน λ - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน k= คิ , เจ , k- ค่าสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วน
ปัจจัยความปั่นป่วนพื้นฐาน kฐานถูกกำหนดโดยใช้ระบบสมการ:
(6)
ที่ไหน
kฉ
-
ค่าสัมประสิทธิ์ความปั่นป่วนพื้นหลัง, k f \u003d 1-15 m 2 / s; 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 \u003d 0.1 ม. 2 / s ที่ z 0 = 2 ม.)
ในพื้นที่เปิด โปรไฟล์ความเร็วลมไม่ผิดรูป
เมื่อไม่ทราบการแบ่งชั้นบรรยากาศในพื้นที่เปิด สามารถกำหนดโปรไฟล์ความเร็วลมได้:
; (9)
โดยที่ z 0 - ความสูงที่กำหนด (ความสูงของใบพัดสภาพอากาศ); ยู 0 - ความเร็วลมที่ระดับความสูง z 0 ; บี = 0,15.
ภายใต้เงื่อนไข (10) เกณฑ์ริชาร์ดสันในพื้นที่ รีกำหนดเป็น:
(11)
เราแยกความแตกต่างของสมการ (9), สมการเท่ากัน (7) และ (8) จากนั้นเราแสดง kฐาน
(12)
ให้เราเทียบสมการ (12) กับสมการของระบบ (6) เราแทนที่ (11) และ (9) ลงในความเท่าเทียมกันที่เกิดขึ้น ในรูปแบบสุดท้ายเราได้ระบบสมการ:
(13)
คำที่เร้าใจตามแนวคิดของ Boussinesq แสดงเป็น:
(14)
ที่ไหน μ t- ความหนืดแบบปั่นป่วนและข้อกำหนดเพิ่มเติมในสมการการถ่ายเทพลังงานและส่วนประกอบเจือปนมีรูปแบบดังนี้
(15)
(16)
ระบบของสมการถูกปิดโดยใช้แบบจำลองความปั่นป่วนแบบใดแบบหนึ่งที่อธิบายไว้ด้านล่าง
สำหรับกระแสลมปั่นป่วนที่ศึกษาในการระบายอากาศ ขอแนะนำให้ใช้สมมติฐาน Boussinesq เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นเพียงเล็กน้อย หรือการประมาณที่เรียกว่า "ไฮโปโซนิก" ความเครียดของ Reynolds จะถือว่าเป็นสัดส่วนกับอัตราความเครียดเฉลี่ยตามเวลา แนะนำค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดแบบปั่นป่วนแนวคิดนี้แสดงเป็น:
. (17)
ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดที่มีประสิทธิผลคำนวณจากผลรวมของสัมประสิทธิ์ระดับโมเลกุลและค่าสัมประสิทธิ์การปั่นป่วน:
(18)
การประมาณค่าแบบ "ไฮโปโซนิก" เกี่ยวข้องกับการแก้สมการข้างต้นร่วมกับสมการข้างต้น ซึ่งเป็นสมการแทนก๊าซในอุดมคติ:
ρ = พี/(RT) (19)
ที่ไหน พี - แรงกดดันต่อสิ่งแวดล้อม Rคือค่าคงที่ของแก๊ส
สำหรับการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น สามารถกำหนดความหนาแน่นของสิ่งเจือปนได้โดยใช้สมการ van der Waals ที่แก้ไขแล้วสำหรับก๊าซและไอระเหยจริง
(20)
ค่าคงที่อยู่ที่ไหน นู๋และ เอ็ม- คำนึงถึงความสัมพันธ์/การแยกตัวของโมเลกุลก๊าซหรือไอระเหย เอ- คำนึงถึงปฏิสัมพันธ์อื่น ๆ ข" - คำนึงถึงขนาดของโมเลกุลของก๊าซ υ=1/ร.
การแยกจากสมการ (12) ความดัน Rและแยกความแตกต่างตามปริมาตร (โดยคำนึงถึงความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์) เราได้รับความสัมพันธ์ต่อไปนี้:
. (21)
วิธีการนี้ทำให้สามารถลดเวลาในการคำนวณลงได้อย่างมากเมื่อเทียบกับกรณีของการใช้สมการแบบเต็มสำหรับก๊าซที่บีบอัดได้โดยไม่ลดความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ได้ ไม่มีวิธีแก้ปัญหาเชิงวิเคราะห์สำหรับสมการข้างต้น ในเรื่องนี้จะใช้วิธีการเชิงตัวเลข
ในการแก้ปัญหาการระบายอากาศที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนสารสเกลาร์โดยการไหลแบบปั่นป่วน เมื่อแก้สมการเชิงอนุพันธ์ จะใช้รูปแบบการแยกสำหรับกระบวนการทางกายภาพ ตามหลักการของการแยกส่วน การรวมผลต่างจำกัดของสมการของอุทกพลศาสตร์และการขนส่งแบบหมุนเวียน-แบบกระจายของสารสเกลาร์ในแต่ละขั้นตอนของเวลา Δ tจะดำเนินการในสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรก พารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์จะถูกคำนวณ ในขั้นตอนที่สอง สมการการแพร่กระจายจะได้รับการแก้ไขโดยพิจารณาจากฟิลด์อุทกพลศาสตร์ที่คำนวณได้
อิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนต่อการก่อตัวของสนามความเร็วลมถูกนำมาพิจารณาโดยใช้การประมาณของ Boussinesq: มีการแนะนำคำศัพท์เพิ่มเติมในสมการการเคลื่อนที่สำหรับองค์ประกอบความเร็วแนวตั้ง ซึ่งคำนึงถึงแรงลอยตัวด้วย
รู้จักวิธีการสี่วิธีในการแก้ปัญหาการเคลื่อนที่ของของไหลปั่นป่วน:
- การสร้างแบบจำลองโดยตรง "DNS" (การแก้ปัญหาของสมการเนเวียร์ - สโตกส์ที่ไม่อยู่กับที่);
- คำตอบของสมการ Reynolds เฉลี่ย "RANS" ซึ่งระบบนี้ไม่ได้ปิดและต้องการความสัมพันธ์แบบปิดเพิ่มเติม
- วิธีการวนขนาดใหญ่ "LES » ซึ่งอิงจากการแก้สมการเนเวียร์-สโตกส์ที่ไม่อยู่กับที่ด้วยการกำหนดพารามิเตอร์ของกระแสน้ำวนแบบกริดย่อย
- วิธี DES , ซึ่งเป็นการรวมกันของสองวิธี: ในโซนของกระแสแยก - "LES" และในพื้นที่ของการไหล "ราบรื่น" - "RANS"
สิ่งที่น่าสนใจที่สุดจากมุมมองของความถูกต้องของผลลัพธ์ที่ได้คือวิธีการจำลองเชิงตัวเลขโดยตรง อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ความสามารถของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ยังไม่สามารถแก้ปัญหาเกี่ยวกับเรขาคณิตและตัวเลขที่แท้จริงได้ อีกครั้งและด้วยความละเอียดของกระแสน้ำวนทุกขนาด ดังนั้น ในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่หลากหลาย จะใช้การแก้สมการเชิงตัวเลขของสมการเรย์โนลด์ส
ในปัจจุบัน บรรจุภัณฑ์ที่ผ่านการรับรอง เช่น STAR-CD, FLUENT หรือ ANSYS/FLOTRAN ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองปัญหาการระบายอากาศได้สำเร็จ ด้วยปัญหาที่มีการกำหนดสูตรอย่างถูกต้องและอัลกอริธึมการแก้ปัญหาที่มีเหตุผล ปริมาณข้อมูลที่ได้รับทำให้คุณสามารถเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดในขั้นตอนการออกแบบ แต่การคำนวณโดยใช้โปรแกรมเหล่านี้จำเป็นต้องมีการฝึกอบรมที่เหมาะสม และการใช้อย่างไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ผิดพลาดได้
ในฐานะ "กรณีพื้นฐาน" เราสามารถพิจารณาผลลัพธ์ของวิธีการคำนวณยอดคงเหลือที่เป็นที่รู้จักโดยทั่วไป ซึ่งช่วยให้เราเปรียบเทียบค่าปริพันธ์ที่มีลักษณะเฉพาะของปัญหาที่กำลังพิจารณาได้
จุดสำคัญประการหนึ่งเมื่อใช้ระบบซอฟต์แวร์สากลในการแก้ปัญหาการระบายอากาศคือการเลือกแบบจำลองความปั่นป่วน จนถึงปัจจุบัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีแบบจำลองความปั่นป่วนที่แตกต่างกันจำนวนมาก ซึ่งใช้เพื่อปิดสมการของเรย์โนลด์ส แบบจำลองความปั่นป่วนถูกจำแนกตามจำนวนของพารามิเตอร์สำหรับลักษณะความปั่นป่วน ตามลำดับหนึ่งพารามิเตอร์ สองและสามพารามิเตอร์
แบบจำลองกึ่งเชิงประจักษ์ส่วนใหญ่ของความปั่นป่วนไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ใช้ "สมมติฐานของท้องที่ของกลไกการถ่ายโอนแบบปั่นป่วน" ซึ่งกลไกของการถ่ายโอนโมเมนตัมแบบปั่นป่วนถูกกำหนดโดยสมบูรณ์โดยการกำหนดอนุพันธ์ในท้องถิ่นของความเร็วเฉลี่ยและคุณสมบัติทางกายภาพ ของของเหลว สมมติฐานนี้ไม่ได้คำนึงถึงอิทธิพลของกระบวนการที่เกิดขึ้นไกลจากจุดที่พิจารณา
ที่ง่ายที่สุดคือแบบจำลองพารามิเตอร์เดียวที่ใช้แนวคิดเรื่องความหนืดแบบปั่นป่วน "n t” และความปั่นป่วนจะถือว่าเป็นไอโซโทรปิก เวอร์ชันดัดแปลงของ "n t-92" แนะนำสำหรับการสร้างแบบจำลองเจ็ตและกระแสน้ำที่แยกจากกัน ข้อตกลงที่ดีกับผลการทดลองยังได้รับจากแบบจำลองพารามิเตอร์เดียว "S-A" (Spalart - Almaras) ซึ่งมีสมการการขนส่งสำหรับปริมาณ
ข้อเสียของแบบจำลองที่มีสมการการขนส่งเดียวคือไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายของมาตราส่วนความปั่นป่วน หลี่. ตามจำนวนเงิน หลี่กระบวนการถ่ายโอน วิธีการก่อตัวของความปั่นป่วน การกระจายอิทธิพลของพลังงานที่ปั่นป่วน การพึ่งพาสากลเพื่อกำหนด หลี่ไม่ได้อยู่. สมการมาตราส่วนความปั่นป่วน หลี่มักจะกลายเป็นสมการที่กำหนดความแม่นยำของแบบจำลองและตามพื้นที่ของการบังคับใช้ โดยพื้นฐานแล้ว ขอบเขตของโมเดลเหล่านี้จำกัดอยู่ที่กระแสเฉือนที่ค่อนข้างง่าย
ในแบบจำลองสองพารามิเตอร์ ยกเว้นมาตราส่วนของความปั่นป่วน หลี่ใช้เป็นพารามิเตอร์ที่สองอัตราการกระจายของพลังงานปั่นป่วน . โมเดลดังกล่าวมักใช้ในการคำนวณสมัยใหม่ และมีสมการของการถ่ายโอนพลังงานแบบปั่นป่วนและการกระจายพลังงาน
แบบจำลองที่รู้จักกันดีรวมถึงสมการการถ่ายโอนพลังงานที่ปั่นป่วน k และอัตราการสลายตัวของพลังงานปั่นป่วน ε โมเดลเช่น " k- อี" สามารถใช้ได้ทั้งสำหรับกระแสใกล้ผนังและสำหรับกระแสแยกที่ซับซ้อนมากขึ้น
โมเดลพารามิเตอร์สองแบบใช้ในเวอร์ชันต่ำและสูงของ Reynolds ในข้อแรก กลไกของปฏิสัมพันธ์ระหว่างการขนส่งระดับโมเลกุลและแบบปั่นป่วนใกล้กับพื้นผิวที่เป็นของแข็งจะถูกนำมาพิจารณาโดยตรง ในรุ่น High-Reynolds กลไกของการขนส่งแบบปั่นป่วนใกล้กับเขตแดนที่เป็นของแข็งอธิบายโดยฟังก์ชันพิเศษใกล้กับผนังซึ่งสัมพันธ์กับพารามิเตอร์การไหลกับระยะห่างจากผนัง
ในปัจจุบัน แบบจำลอง SSG และ Gibson-Launder ซึ่งใช้ความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นระหว่างเมตริกซ์เทนเซอร์ความเค้นแบบปั่นป่วนของเรย์โนลด์สและเมตริกซ์อัตราความเครียดโดยเฉลี่ยนั้นมีแนวโน้มมากที่สุด พวกเขาได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงการทำนายของกระแสแยก เนื่องจากส่วนประกอบเทนเซอร์ทั้งหมดถูกคำนวณ พวกมันจึงต้องการทรัพยากรคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับรุ่นสองพารามิเตอร์
สำหรับกระแสที่แยกจากกันที่ซับซ้อน ข้อดีบางประการถูกเปิดเผยโดยการใช้แบบจำลองพารามิเตอร์เดียว "n t-92", "S-A" ในแง่ของความแม่นยำในการทำนายพารามิเตอร์การไหลและอัตราการนับเมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองสองพารามิเตอร์
ตัวอย่างเช่น โปรแกรม STAR-CD จัดให้มีการใช้โมเดลประเภท " เค- e", Spalarta - Almaras, "SSG", "Gibson-Launder" เช่นเดียวกับวิธีการของ Eddie ขนาดใหญ่ "LES" และวิธีการ "DES" สองวิธีสุดท้ายเหมาะสมกว่าสำหรับการคำนวณการเคลื่อนที่ของอากาศในสภาวะของเรขาคณิตที่ซับซ้อน ซึ่งจะมีบริเวณกระแสน้ำวนที่แยกจากกันจำนวนมาก แต่ต้องใช้ทรัพยากรในการคำนวณจำนวนมาก
ผลการคำนวณขึ้นอยู่กับการเลือกกริดการคำนวณอย่างมาก ปัจจุบันมีการใช้โปรแกรมพิเศษเพื่อสร้างกริด เซลล์กริดสามารถมีรูปร่างและขนาดต่างกัน เหมาะที่สุดสำหรับการแก้ปัญหาเฉพาะ ชนิดของกริดที่ง่ายที่สุด เมื่อเซลล์เหมือนกันและมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์หรือสี่เหลี่ยม โปรแกรมคอมพิวเตอร์สากลที่ใช้ในปัจจุบันทางวิศวกรรมทำให้สามารถทำงานบนกริดที่ไม่มีโครงสร้างตามอำเภอใจได้
ในการคำนวณการจำลองเชิงตัวเลขของปัญหาการช่วยหายใจ จำเป็นต้องกำหนดขอบเขตและเงื่อนไขเริ่มต้น กล่าวคือ ค่าของตัวแปรตามหรือการไล่ระดับสีปกติที่ขอบเขตของโดเมนการคำนวณ
งานที่มีระดับความแม่นยำเพียงพอของคุณสมบัติทางเรขาคณิตของวัตถุที่กำลังศึกษา สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ ขอแนะนำให้ใช้แพ็คเกจ เช่น SolidWorks, Pro / Engeneer, NX Nastran สำหรับการสร้างแบบจำลองสามมิติ เมื่อสร้างตารางคำนวณ ระบบจะเลือกจำนวนเซลล์เพื่อให้ได้โซลูชันที่เชื่อถือได้โดยใช้เวลาคำนวณน้อยที่สุด ควรเลือกหนึ่งในแบบจำลองความปั่นป่วนกึ่งเชิงประจักษ์ซึ่งมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับโฟลว์ที่พิจารณา
วี บทสรุปเราเสริมว่าจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับด้านคุณภาพของกระบวนการต่อเนื่อง เพื่อที่จะกำหนดเงื่อนไขขอบเขตของปัญหาได้อย่างถูกต้องและประเมินความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์ แบบจำลองการระบายอากาศที่ปล่อยออกมาในขั้นตอนการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวกถือได้ว่าเป็นหนึ่งในแง่มุมของการสร้างแบบจำลองข้อมูลที่มุ่งเป้าไปที่การรับรองความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของโรงงาน
ผู้วิจารณ์:
- Volikov Anatoly Nikolaevich, วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต, ศาสตราจารย์ภาควิชาการจัดหาความร้อนและก๊าซและการป้องกันอากาศ, FGBOU VPOU "SPbGASU", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก
- Polushkin Vitaly Ivanovich, วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต, ศาสตราจารย์, ศาสตราจารย์ภาควิชาทำความร้อน, การระบายอากาศและการปรับอากาศ, FGBOU VPO "SPbGASU", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก
ลิงค์บรรณานุกรม
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) เรานำวารสารที่ตีพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ "Academy of Natural History" มาให้คุณทราบ
การพยากรณ์สภาวะอุณหภูมิในพื้นที่ให้บริการเป็นงานที่มีหลายปัจจัย เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าระบบการระบายความร้อนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และระบบปรับอากาศ อย่างไรก็ตาม เมื่อออกแบบระบบทำความร้อน ผลกระทบของกระแสอากาศที่เกิดจากระบบอื่นจะไม่นำมาพิจารณา นี่เป็นเหตุผลบางส่วนจากข้อเท็จจริงที่ว่าผลกระทบของการไหลของอากาศต่อระบบการระบายความร้อนอาจไม่มีความสำคัญกับการเคลื่อนตัวของอากาศเชิงบรรทัดฐานในพื้นที่ให้บริการ
การใช้ระบบทำความร้อนแบบกระจายจำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ ซึ่งรวมถึงความจำเป็นในการปฏิบัติตามมาตรฐานการสัมผัสของมนุษย์ในสถานที่ทำงาน และคำนึงถึงการกระจายความร้อนที่แผ่กระจายไปทั่วพื้นผิวภายในของซองจดหมายของอาคาร อันที่จริงด้วยการให้ความร้อนแบบกระจายพื้นผิวเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับความร้อนซึ่งในทางกลับกันจะปล่อยความร้อนไปยังห้องโดยการพาความร้อนและการแผ่รังสี เป็นเพราะเหตุนี้จึงรักษาอุณหภูมิที่ต้องการของอากาศภายในไว้
ตามกฎแล้วสำหรับสถานที่ส่วนใหญ่พร้อมกับระบบทำความร้อนจำเป็นต้องมีระบบระบายอากาศ ดังนั้นเมื่อใช้ระบบทำความร้อนแบบแผ่รังสี ห้องจะต้องติดตั้งระบบระบายอากาศ การแลกเปลี่ยนอากาศขั้นต่ำของสถานที่ด้วยการปล่อยก๊าซและไอระเหยที่เป็นอันตรายกำหนดโดย SP 60.13330.12 ทำความร้อนระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศและอย่างน้อยหนึ่งครั้งและที่ความสูงมากกว่า 6 ม. - อย่างน้อย 6 ม. 3 ต่อ 1 ม. 2 ของพื้นที่พื้น นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศยังถูกกำหนดโดยวัตถุประสงค์ของสถานที่และคำนวณจากเงื่อนไขของการดูดซึมความร้อนหรือการปล่อยก๊าซหรือการชดเชยไอเสียในท้องถิ่น โดยปกติจะต้องตรวจสอบปริมาณการแลกเปลี่ยนอากาศสำหรับสภาวะการดูดซึมของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ การชดเชยปริมาตรของอากาศที่ถูกกำจัดนั้นดำเนินการโดยระบบระบายอากาศที่จ่าย ในเวลาเดียวกัน บทบาทสำคัญในการก่อตัวของระบบระบายความร้อนในพื้นที่ให้บริการนั้นเป็นของไอพ่นอุปทานและความร้อนที่พวกมันแนะนำ
วิธีการวิจัยและผลลัพธ์
ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยประมาณของกระบวนการที่ซับซ้อนของการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายเทมวลที่เกิดขึ้นในห้องที่มีการให้ความร้อนและการระบายอากาศแบบกระจาย แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นระบบสมการสมดุลความร้อนของอากาศสำหรับปริมาตรและพื้นผิวของห้องที่มีลักษณะเฉพาะ
การแก้ปัญหาของระบบทำให้สามารถกำหนดพารามิเตอร์ของอากาศในพื้นที่ให้บริการด้วยตัวเลือกต่างๆ สำหรับการวางอุปกรณ์ทำความร้อนแบบกระจาย โดยคำนึงถึงอิทธิพลของระบบระบายอากาศ
เราจะพิจารณาการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยใช้ตัวอย่างของโรงงานผลิตที่ติดตั้งระบบทำความร้อนแบบกระจายและไม่มีแหล่งกำเนิดความร้อนอื่นๆ ฟลักซ์ความร้อนจากหม้อน้ำมีการกระจายดังนี้ กระแสพาพาขึ้นไปที่โซนด้านบนใต้เพดานและปล่อยความร้อนสู่พื้นผิวด้านใน ส่วนประกอบการแผ่รังสีของฟลักซ์ความร้อนของหม้อน้ำนั้นรับรู้ได้จากพื้นผิวด้านในของโครงสร้างปิดล้อมด้านนอกของห้อง ในทางกลับกัน พื้นผิวเหล่านี้จะปล่อยความร้อนโดยการพาไปยังอากาศภายในและการแผ่รังสีไปยังพื้นผิวภายในอื่นๆ ส่วนหนึ่งของความร้อนจะถูกถ่ายเทผ่านโครงสร้างภายนอกสู่อากาศภายนอก รูปแบบการคำนวณการถ่ายเทความร้อนแสดงในรูปที่ 1ก.
เราจะพิจารณาการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยใช้ตัวอย่างของโรงงานผลิตที่ติดตั้งระบบทำความร้อนแบบกระจายและไม่มีแหล่งความร้อนอื่นๆ กระแสพาพาขึ้นไปที่โซนด้านบนใต้เพดานและปล่อยความร้อนสู่พื้นผิวด้านใน องค์ประกอบการแผ่รังสีของฟลักซ์ความร้อนของหม้อน้ำนั้นรับรู้ได้จากพื้นผิวด้านในของโครงสร้างปิดล้อมด้านนอกของห้อง
ต่อไป ให้พิจารณาการสร้างแผนการไหลเวียนของอากาศ (รูปที่ 1b) มายอมรับแผนการจัดระบบแลกเปลี่ยนอากาศ "เติมเงิน" อากาศถูกจ่ายในปริมาณ เอ็มไปในทิศทางของพื้นที่ให้บริการและนำออกจากโซนบนด้วยอัตราการไหล เอ็มใน = เอ็มเป็นต้น ที่ระดับส่วนบนสุดของพื้นที่ให้บริการ การไหลของอากาศในเครื่องพ่นคือ เอ็มหน้า การไหลของอากาศที่เพิ่มขึ้นในเจ็ทจ่ายเกิดขึ้นเนื่องจากอากาศหมุนเวียนซึ่งแยกออกจากเจ็ต
ให้เราแนะนำขอบเขตตามเงื่อนไขของกระแส - พื้นผิวที่ความเร็วมีส่วนประกอบปกติสำหรับพวกมันเท่านั้น ในรูป 1b ขอบเขตการไหลแสดงด้วยเส้นประ จากนั้นเราเลือกปริมาณโดยประมาณ: พื้นที่ให้บริการ (พื้นที่ที่มีคนอยู่ถาวร); ปริมาตรของเจ็ทจ่ายและกระแสหมุนเวียนใกล้ผนัง ทิศทางของการพาความร้อนใกล้ผนังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของอุณหภูมิของพื้นผิวด้านในของโครงสร้างที่ปิดล้อมด้านนอกและอากาศแวดล้อม ในรูป 1b แสดงไดอะแกรมที่มีการไหลพาความร้อนใกล้ผนังตกลงมา
ดังนั้น อุณหภูมิของอากาศในพื้นที่ให้บริการ t wz เกิดขึ้นจากการผสมอากาศจากไอพ่นจ่าย กระแสหมุนเวียนใกล้ผนัง และการพาความร้อนจากพื้นผิวภายในของพื้นและผนัง
โดยคำนึงถึงรูปแบบการถ่ายเทความร้อนและการไหลเวียนของอากาศที่พัฒนาขึ้น (รูปที่ 1) เราจะเขียนสมการสมดุลความร้อนและอากาศสำหรับปริมาตรที่จัดสรร:
ที่นี่ กับ— ความจุความร้อนของอากาศ, J/(กก. °C); คิวจาก คือพลังของระบบทำความร้อนแบบกระจายก๊าซ W; คิวด้วยและ คิว* c - การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจากพื้นผิวด้านในของผนังภายในพื้นที่ให้บริการและผนังเหนือพื้นที่ให้บริการ W; tหน้าหนังสือ, tค และ t wz คืออุณหภูมิของอากาศในเจ็ทจ่ายที่ทางเข้าพื้นที่ทำงาน ในการหมุนเวียนของผนังใกล้ผนัง และในพื้นที่ทำงาน °C; คิว tp - การสูญเสียความร้อนของห้อง W เท่ากับผลรวมของการสูญเสียความร้อนผ่านโครงสร้างที่ล้อมรอบภายนอก:
การไหลของอากาศในเจ็ทจ่ายที่ทางเข้าพื้นที่ให้บริการคำนวณโดยใช้การพึ่งพาที่ได้รับจาก M. I. Grimitlin
ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวกระจายอากาศที่สร้างไอพ่นขนาดกะทัดรัด อัตราการไหลในเจ็ทคือ:
ที่ไหน มเป็นปัจจัยหน่วงความเร็ว F 0 - พื้นที่หน้าตัดของท่อทางเข้าของตัวจ่ายอากาศ m 2; x- ระยะทางจากเครื่องจ่ายอากาศถึงสถานที่เข้าสู่พื้นที่ให้บริการ m; ถึง n คือสัมประสิทธิ์ของการไม่มีอุณหภูมิความร้อน
การไหลของอากาศในกระแสหมุนเวียนใกล้ผนังถูกกำหนดโดย:
ที่ไหน t c คืออุณหภูมิของพื้นผิวด้านในของผนังด้านนอก° C
สมการสมดุลความร้อนสำหรับพื้นผิวขอบมีรูปแบบดังนี้
ที่นี่ คิวค , คิว* ค , คิวกรุณาและ คิว pt - การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนจากพื้นผิวด้านในของผนังภายในพื้นที่ให้บริการ - ผนังเหนือพื้นที่ให้บริการ พื้นและการเคลือบ ตามลำดับ คิวทีพีเอส, คิว* ทีพีเอส, คิว MPP, คิว tp.pt - การสูญเสียความร้อนผ่านโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง Wกับ, W* ค , Wกรุณา Wนาโนเมตรคือฟลักซ์ความร้อนจากการแผ่รังสีจากตัวปล่อยที่มาถึงพื้นผิวเหล่านี้ การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ที่ทราบ:
ที่ไหน ม J คือสัมประสิทธิ์ที่กำหนดโดยคำนึงถึงตำแหน่งของพื้นผิวและทิศทางของการไหลของความร้อน F J คือพื้นที่ผิว m 2 ; . t J คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวและอากาศแวดล้อม °C; เจ— ดัชนีประเภทพื้นผิว
สูญเสียความร้อน คิว tJ สามารถแสดงเป็น
ที่ไหน t n คืออุณหภูมิอากาศภายนอก, °C; t J คืออุณหภูมิของพื้นผิวภายในของโครงสร้างที่ปิดล้อมภายนอก °C; Rและ R n - ความต้านทานความร้อนและการถ่ายเทความร้อนของรั้วด้านนอก m 2 ° C / W
ได้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการถ่ายเทความร้อนและมวลภายใต้การกระทำร่วมกันของการให้ความร้อนและการระบายอากาศแบบกระจาย ผลลัพธ์ของการแก้ปัญหาทำให้ได้คุณสมบัติหลักของระบบการระบายความร้อนเมื่อออกแบบระบบทำความร้อนแบบกระจายสำหรับอาคารเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ที่ติดตั้งระบบระบายอากาศ
ฟลักซ์ความร้อนที่แผ่ออกมาจากตัวปล่อยของระบบทำความร้อนแบบกระจาย wjคำนวณในแง่ของพื้นที่การแผ่รังสีร่วมกันตามวิธีการสำหรับการวางแนวของตัวปล่อยและพื้นผิวโดยรอบโดยพลการ:
ที่ไหน กับ 0 คือการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท W / (m 2 K 4); ε IJ คือระดับการปล่อยรังสีที่ลดลงของพื้นผิวที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อน ผมและ เจ; ชม IJ คือพื้นที่การแผ่รังสีร่วมกันของพื้นผิว ผมและ เจ, ม. 2 ; ตู่ I คืออุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่แผ่รังสีซึ่งพิจารณาจากสมดุลความร้อนของหม้อน้ำ K; ตู่ J คืออุณหภูมิของพื้นผิวรับความร้อน K
โดยการแทนที่นิพจน์สำหรับการไหลของความร้อนและอัตราการไหลของอากาศในเครื่องบินไอพ่น เราได้ระบบสมการที่เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยประมาณของกระบวนการถ่ายเทความร้อนและมวลในการให้ความร้อนแบบกระจาย โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาตรฐานสามารถใช้แก้ระบบได้
ได้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการถ่ายเทความร้อนและมวลภายใต้การกระทำร่วมกันของการให้ความร้อนและการระบายอากาศแบบกระจาย ผลลัพธ์ของการแก้ปัญหาทำให้ได้คุณสมบัติหลักของระบบการระบายความร้อนเมื่อออกแบบระบบทำความร้อนแบบกระจายสำหรับอาคารเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ที่ติดตั้งระบบระบายอากาศ
ในส่วนนี้ เราจะอธิบายองค์ประกอบหลักที่ประกอบขึ้นเป็นระบบควบคุม ให้คำอธิบายทางเทคนิคและคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ ให้เราอาศัยรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบที่พัฒนาขึ้นของการควบคุมอุณหภูมิของอากาศที่จ่ายผ่านเครื่องทำความร้อนโดยอัตโนมัติ เนื่องจากผลิตภัณฑ์หลักของการฝึกอบรมคืออุณหภูมิของอากาศ ดังนั้นภายในกรอบของโครงการสำเร็จการศึกษา เราอาจละเลยการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการสร้างแบบจำลองของกระบวนการหมุนเวียนและการไหลของอากาศ นอกจากนี้ การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ของการทำงานของ ACS PVV สามารถถูกละเลยได้เนื่องจากลักษณะเฉพาะของสถาปัตยกรรมของสถานที่ - การไหลเข้าของอากาศที่ไม่ได้เตรียมไว้จากภายนอกเข้าสู่เวิร์กช็อปและคลังสินค้าผ่านช่องและช่องว่างมีความสำคัญ นั่นคือเหตุผลที่อัตราการไหลของอากาศใด ๆ สถานะของ "ความอดอยากออกซิเจน" ในหมู่คนงานของการประชุมเชิงปฏิบัติการนี้เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ
ดังนั้นเราจึงละเลยการสร้างแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ของการกระจายอากาศในห้อง เช่นเดียวกับคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของ ACS ในแง่ของการไหลของอากาศเนื่องจากความไม่เหมาะสม ให้เราอาศัยรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการพัฒนา ACS อุณหภูมิอากาศจ่าย อันที่จริง ระบบนี้เป็นระบบควบคุมอัตโนมัติของตำแหน่งแดมเปอร์ป้องกันอากาศ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศที่จ่าย ระเบียบเป็นกฎสัดส่วนโดยวิธีการปรับสมดุลค่า
มานำเสนอองค์ประกอบหลักที่รวมอยู่ใน ACS เราจะให้คุณสมบัติทางเทคนิคซึ่งทำให้สามารถระบุคุณสมบัติของการควบคุมได้ เมื่อเลือกอุปกรณ์และเครื่องมืออัตโนมัติ เราได้รับคำแนะนำจากเอกสารทางเทคนิคและการคำนวณทางวิศวกรรมก่อนหน้าของระบบเก่า ตลอดจนผลการทดลองและการทดสอบ
การจ่ายและปล่อยพัดลมแบบแรงเหวี่ยง
พัดลมแบบแรงเหวี่ยงธรรมดาคือล้อที่มีใบมีดทำงานอยู่ในปลอกเกลียว ระหว่างการหมุนซึ่งอากาศที่ผ่านเข้าทางขาเข้าจะเข้าสู่ช่องระหว่างใบพัดและเคลื่อนที่ผ่านช่องเหล่านี้ภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ ถูกรวบรวมโดยเกลียว ปลอกและนำไปที่ทางออก ตัวเคสยังทำหน้าที่แปลงหัวไดนามิกเป็นหัวสแตติก เพื่อเพิ่มแรงดัน มีดิฟฟิวเซอร์วางอยู่ด้านหลังเคส ในรูป 4.1 แสดงมุมมองทั่วไปของพัดลมแบบแรงเหวี่ยง
ล้อแบบแรงเหวี่ยงธรรมดาประกอบด้วยใบมีด ดิสก์ด้านหลัง ดุมล้อ และดิสก์ด้านหน้า ดุมล้อแบบหล่อหรือแบบหมุนที่ออกแบบมาให้พอดีกับล้อบนเพลา ถูกตรึง ขันสกรู หรือเชื่อมเข้ากับจานเบรกด้านหลัง ใบมีดถูกตรึงไว้กับดิสก์ ขอบชั้นนำของใบมีดมักจะติดกับวงแหวนด้านหน้า
โครงเกลียวทำจากเหล็กแผ่นและติดตั้งบนตัวรองรับอิสระสำหรับพัดลมที่ใช้พลังงานต่ำจะติดกับเตียง
เมื่อล้อหมุน พลังงานส่วนหนึ่งที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์จะถูกส่งไปยังอากาศ แรงดันที่ล้อพัฒนาขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอากาศ รูปทรงเรขาคณิตของใบมีด และความเร็วรอบเส้นรอบวงที่ปลายใบมีด
ขอบทางออกของใบพัดพัดลมแบบแรงเหวี่ยงสามารถงอไปข้างหน้า แนวรัศมี และโค้งไปข้างหลังได้ เมื่อไม่นานมานี้ ขอบของใบมีดส่วนใหญ่ก้มไปข้างหน้า เนื่องจากทำให้สามารถลดขนาดโดยรวมของพัดลมได้ ทุกวันนี้มักพบใบพัดที่มีใบมีดโค้งไปข้างหลังเพราะสิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ พัดลม.
ข้าว. 4.1
เมื่อตรวจสอบพัดลม โปรดทราบว่าขอบของใบพัด (ในทิศทางของลม) ทางออก (ในทิศทางของอากาศ) ควรงอในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการหมุนของใบพัดเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีแรงกระแทก
เมื่อเปลี่ยนความเร็วรอบพัดลมแบบเดียวกันอาจมีแหล่งจ่ายที่แตกต่างกันและพัฒนาแรงดันที่แตกต่างกัน ไม่เพียงแต่คุณสมบัติของพัดลมและความเร็วในการหมุนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงท่ออากาศที่เชื่อมต่อด้วย
ลักษณะของพัดลมแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์หลักของการทำงาน ลักษณะที่สมบูรณ์ของพัดลมที่ความเร็วเพลาคงที่ (n = const) นั้นแสดงโดยการขึ้นต่อกันระหว่างการจ่าย Q และแรงดัน P, กำลัง N และประสิทธิภาพ การขึ้นต่อกัน P (Q), N (Q) และ T (Q) มักจะเป็น สร้างขึ้นบนแผนภูมิเดียว พวกเขาเลือกพัดลม คุณลักษณะนี้สร้างขึ้นจากการทดสอบ ในรูป 4.2 แสดงลักษณะแอโรไดนามิกของพัดลมแบบแรงเหวี่ยง VTS-4-76-16 ซึ่งใช้เป็นพัดลมจ่ายที่หน้างาน
ข้าว. 4.2
ความจุพัดลม 70,000 m3/h หรือ 19.4 m3/s ความเร็วเพลาพัดลม - 720 รอบต่อนาที หรือ 75.36 rad/วินาที กำลังของมอเตอร์พัดลมแบบอะซิงโครนัสของไดรฟ์คือ 35 กิโลวัตต์
พัดลมเป่าอากาศภายนอกเข้าสู่เครื่องทำความร้อน อันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนความร้อนของอากาศกับน้ำร้อนที่ไหลผ่านท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อากาศที่ผ่านจะได้รับความร้อน
พิจารณารูปแบบการควบคุมโหมดการทำงานของพัดลม VTS-4-76 หมายเลข 16 ในรูป 4.3 แสดงแผนภาพการทำงานของชุดพัดลมพร้อมระบบควบคุมความเร็ว
ข้าว. 4.3
ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของพัดลมสามารถแสดงเป็นค่าขยายได้ ซึ่งพิจารณาจากลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลม (รูปที่ 4.2) ค่ากำลังขยายพัดลมที่จุดทำงานคือ 1.819 m3/s (ค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ สร้างขึ้นจากการทดลอง)
ข้าว. 4.4
ทดลองเป็นที่ยอมรับแล้วว่าในการใช้งานโหมดการทำงานของพัดลมจำเป็นต้องจ่ายแรงดันต่อไปนี้ให้กับตัวแปลงความถี่ควบคุม (ตารางที่ 4.1):
ตารางที่ 4.1 โหมดการทำงานของเครื่องช่วยหายใจ
ในเวลาเดียวกัน เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ไฟฟ้าของพัดลมทั้งในส่วนของการจ่ายและไอเสีย ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าโหมดการทำงานด้วยประสิทธิภาพสูงสุด งานของการศึกษาทดลองคือการค้นหาแรงดันควบคุมดังกล่าวซึ่งจะสังเกตบรรทัดฐานของอัตราแลกเปลี่ยนอากาศที่คำนวณด้านล่าง
การระบายอากาศเสียมีพัดลมแบบแรงเหวี่ยงสามตัว VC-4-76-12 (ความจุ 28,000 m3/h ที่ n=350 รอบต่อนาที กำลังขับแบบอะซิงโครนัส N=19.5 kW) และ VC-4-76-10 (ความจุ 20,000 m3 /h ที่ n=270 rpm, กำลังขับแบบอะซิงโครนัส N=12.5 kW) ในทำนองเดียวกันกับอุปทานสำหรับสาขาการระบายอากาศ ค่าของแรงดันไฟฟ้าควบคุมได้รับการทดลอง (ตารางที่ 4.2)
เพื่อป้องกันสถานะ "ขาดออกซิเจน" ในที่ทำงาน เราคำนวณอัตราแลกเปลี่ยนอากาศสำหรับโหมดการทำงานของพัดลมที่เลือก ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข:
ตารางที่ 4.2 โหมดการทำงานของการระบายอากาศเสีย
ในการคำนวณ เราละเลยการจ่ายอากาศที่มาจากภายนอก เช่นเดียวกับสถาปัตยกรรมของอาคาร (ผนัง เพดาน)
ขนาดของห้องระบายอากาศ: 150x40x10 ม. ปริมาตรรวมของห้องคือ Vroom? 60,000 m3 ปริมาณอากาศที่ต้องการคือ 66,000 m3 / h (สำหรับค่าสัมประสิทธิ์ 1.1 มันถูกเลือกให้เป็นค่าต่ำสุดเนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงการไหลของอากาศจากภายนอก) เห็นได้ชัดว่าโหมดการทำงานที่เลือกของพัดลมจ่ายไฟเป็นไปตามเงื่อนไขที่ตั้งไว้
ปริมาตรรวมของอากาศเสียคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้
ในการคำนวณสาขาไอเสีย เลือกโหมดของ "การสกัดฉุกเฉิน" โดยคำนึงถึงปัจจัยการแก้ไข 1.1 (เนื่องจากโหมดการทำงานฉุกเฉินถูกนำมาใช้น้อยที่สุด) ปริมาตรของอากาศเสียจะเท่ากับ 67.76 m3 / h ค่านี้เป็นไปตามเงื่อนไข (4.2) ภายในขอบเขตของข้อผิดพลาดที่อนุญาตและการจองที่ยอมรับก่อนหน้านี้ ซึ่งหมายความว่าโหมดการทำงานของพัดลมที่เลือกจะรับมือกับงานตรวจสอบอัตราแลกเปลี่ยนของอากาศ
นอกจากนี้ในมอเตอร์ไฟฟ้าของพัดลมยังมีระบบป้องกันความร้อนสูงเกินไป (เทอร์โมสตัท) ในตัว เมื่ออุณหภูมิของมอเตอร์สูงขึ้น หน้าสัมผัสรีเลย์ของตัวควบคุมอุณหภูมิจะหยุดมอเตอร์ เซ็นเซอร์ความดันแตกต่างจะบันทึกการหยุดของมอเตอร์ไฟฟ้าและส่งสัญญาณไปยังแผงควบคุม จำเป็นต้องจัดเตรียมการตอบสนองของ ACS ของ PVV ต่อการหยุดฉุกเฉินของมอเตอร์พัดลม
