Przegrzew pary
description
Transcript of Przegrzew pary
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