Przegrzew pary

Model Profosa

Aproksymacja Hanusa

 Schładzacz wtryskowy

  

Schladzacz Bilans substancji:

m2 = m1 + mw;

Bilans energii: h2 = (m1*h1 + mw*hw) / m2;

 gdzie : indeksy 1- wlot; 2- wylot (schładzacza)

h

QT

xKT

dR

RR

RD

gdzie:

Wd

RRWZR

Dt

t

dd

ddD

d

cddT

TTK

wLT

F

cmT

4

/

/

22

P o l i n e a r y z a c j i i d w u k r o t n e j t r a n s f o r m a c j i L a p l a c e ’ a ( w z g lę d e m o r a z x )u z y s k u j e s ię p o p r z e k s z t a ł c e n i a c h M O D E L P R O F O S A :

2 1 1 2 3 G s s G sQ s

QG s

M s

Mn

d

d n

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( )

g d z i e :

)(11

1)(

)()(

))(1()(

)()(

1exp

)(

)()(

12

3

12

2

1

21

sGsT

mK

M

sM

ssG

sGsTK

Q

sQ

ssG

sT

sTKsT

s

ssG

R

dn

d

R

n

R

Rt

, Q Mn k n n o m i n a l n e s t r u m i e n i e c i e pł a i p a r y ,

T

TKTn

TKT

TKT

RT

RT

R

22

Aproksymacja Hanusa

nR

Rt

TssT

sTKsTsG

1

111

exp)(

Odpowiedź skokowa za przegrzewaczem na wzrost temperatury o na dolocie ; =t/TR

mF

mF

mF

mF

mF

mmf

59

418

311

22

1

14

125266931470

.).*(

Numeryczne odwrotne przekształcenie Laplace’a

f(t)=L-1 [F(s)=G1(s)/s]

m - współczynnik skali czasu

6931470.*mt

111 sT

sTK

sT

sTKsTsG

R

R

R

Rt expexp)(

Odpowiedź skokowa temperatury za przegrzewaczem na spadek strumienia pary(D) ; =t/TR

9 . 1 . U kł a d y r e g u l a c j i k a s k a d o w e j

I s t o tą r e g u l a c j i k a s k a d o w e j j e s t p o d z i a ł o b i e k t u r e g u l a c j i n a d w i e c z ę ś c i G 1 ( s ) i G 1 ( s ) t a k , a b y n a k aż d ąc zę ś ć o b i e k t u d z i a ł a ł y o d r ę b n e z a k ł ó c e n i a Z *

1 i Z *2 ( r y s . 9 . 2 ) .

R y s . 9 . 2 . P o d z i ał o b i e k t u n a c z ę ś c i G 1 i G 2 .

Z a kł ó c e n i a Z *1 d z i ał a j ą n a c z ę ś ć G 1 , a z a kł ó c e n i a Z *

2 n a c zę ś ć G 2 o b i e k t u ( o d p o w i a d a ją c e i m , a d d y t y w n e zw y jś c i a m i y i y 1 o b i e k t ó w G 2 i G 1 , z a kł ó c e n i a e k w i w a l e n t n e o z n a c z o n o Z 1 i Z 2 - p a t r z r y s 9 . 3 ) .

R y s . 9 . 3 . K a s k a d o w y u kł a d r e g u l a c j i

Z 2

1G 2G

2R 1R

Z 1

y

y1

yz

_ _

Z *2

1G 2G

Z *1

yy1u

9.4. Kaskadowy układ regulacji temperatury pary

Z obiektu został wyprowadzony sygnał pomocniczej wielkości regulowanej – temperatury parybezpośrednio za wtryskiem -

1 .Miejsce pomiaru temperatury 1 dzieli obiekt regulacji na dwa człony otransmitancjach - G1 i G2 rys.9.8. Układ regulacji składa się z dwóch obwodów: głównego ipomocniczego.

Rys. 9.8. Schemat automatyzacji dla kaskadowego układu regulacji temperatury pary

Z *2Z *

1

schładzaczprzegrzewacz

m p 1 2

m w

R 2R 1

C 1C

)()()(1

)()(

)(

)(2

12

12 sGsGsR

sGsR

sU

sY

(9.1)

Rys.9.4. Przekształcony schemat blokowy kaskadowego układ regulacji

Z 2

1G2G2R

1R

Z 1

y

yz

_2R

_

Regulację temperatury pary świeżej przeprowadza się nieraz w tzw. układach z pomocnicząwielkością mierzoną (rys.9.9).

Rys.9.9. Schemat automatyzacji dla układu regulacji temperatury pary z pomocniczą wielkościąmierzoną

Z *1

schładzaczprzegrzewacz

m p 1 2

m w

R

C 1C

G s

Z *2

Rys.9.10. Schemat strukturalny układu regulacji z pomocnicząwielkością regulowaną: a)-pierwotny b)- przekształcony

1G 2G

RG_ _

21

Z2

1G 2G

RS GG SG/1_ _

21

Z2

SG

a)

b)

Rys.9.11. Schemat automatyzacji kombinowanego układu regulacji temperatury pary

Z *2Z *

1

schładzaczprzegrzewacz

mp 1 2

m w

R

C 1

C

G s m p '

R ó w n a n i a d e f i n i c y j n e n a k v z a w o r u m a p o s t ać

Q kp

VV 1 0 1

( 6 . 1 2 )

P o d n o s zą c r ó w n a n i e ( 6 . 1 2 ) , z a p i s a n e d l a h i h n , d o k w a d r a t u i d z i e lą c s t r o n a m i p o w s t a ł e

r ó w n a n i a :

Q h 1 0 k2 2

V

2 p hV

( 6 . 1 3 )

Q h 1 0 kn

2n

2V n

2 p hV n n

( 6 . 1 4 )

u z y s k a n o :

Q h

Q hQ h

k

k

2

n2

n

_ 2V

2

V n

2

p h

p hV

V n n

( 6 . 1 5 )

S p a d e k c iś n i e n i a p ( r y s . 6 . 1 . ) d l a b i eż ą c e g o h o r a z p n d l a n o m i n a l n e g o h n p r z y

p r z e pł y w i e p r z e z o p ó r o b c i ą ż e n i a ( n p . w y m i e n n i k c i e p ł a ) o p i s u j e w z ó r :

p z hQ2

( ) ( 6 . 8 )

p hn n z (n

2

Q ) ( 6 . 9 )

p

p

Q

Qn n

2

( 6 . 1 0 )

s t ą d :

p pQ

Qn

n

2

( 6 . 1 1 )

R y s . 6 . 1 . C h a r a k t e r y s t y k a i n s t a l a c j i

p V ( h ) p V n

p p n

Q ( h ) Q n ( h n )

Q

p

p V z p o w yż s z e g o r y s u n k u u w z g l ę d n i a j ą c d o d a t k o w o z a l e ż n o ś ć ( 6 . 1 0 ) :

p h p p h p pQ

QV V V n

n

0 0

2

( 6 . 1 6 )

o z n a c z a ją c p r z e z :

p h

pV n n

V 0( 6 . 1 7 )

g d z i e :

- w s p ół c z y n n i k i n s t a l a c j i t e c h n o l o g i c z n e j

o r a z :

kk

kV

V

V n

_

( 6 . 1 8 )

Z p o w yż s z y c h z a l e ż n o ś c i t j . ( 6 . 1 6 ) ( 6 . 1 5 ) g r u p u ją c i w y c i ą g a j ą c p r z e d n a w i a s u z y s k a n o :

Q h kk

VV

_ __

22

2

1 ( h )1 ( h )

( 6 . 1 9 )

s tą d :

Q hQ h

Q h

k h

k hn n

V

V

__

_

( )

( )

( )

( ) ( )

1 2

( 6 . 2 0 )

function[aa]=linia(beta) for i=1:1:20aa(i,1)=i/20;aa(i,2)=aa(i,1)/sqrt(beta+(1-beta)*aa(i,1)*aa(i,1)); end

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

function[aa]=valve_s(beta) for i=1:1:21aa(i,1)=(i-1)/20;az=exp(4*((i-1)/20-1));aa(i,2)=az/sqrt(beta+(1-beta)*az*az); end

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1