КАТАЛОГ СТАТЕЙ.
Авто и Мото (2082)
Бизнес (6345)
Дом, семья, дети (4269)
Досуг и Юмор (674)
Еда (832)
Здоровье (3964)
Искусство (1676)
Компьютеры и Интернет (4285)
Мода, стиль (1655)
Наука (1634)
Образование (1346)
Общество (3045)
Окружающий мир (794)
Промышленноcть, оборудование (1974)
Связь (479)
Секс, любовь, отношения (960)
Спорт (935)
Справочная информация (270)
Страны, путешествия (1843)
Строительство и ремонт (7579)
Транспорт и логистика (467)
При проведении наладочных работ системы регулирования ГВС на ЦТП ЭСР-2 с открытым водоразбором, состоящей из:
- односедельного регулятора расхода КЗР производства ОАО «Армагус» как исполнительного механизма (в дальнейшем КЗР);
- двухканального регулятора температуры отопления и ГВС ТРМ32 как командного аппарата (в дальнейшем ТРМ32)
выявились конструктивные недостатки КЗР и сложность применимости ТРМ32, т.к. данный прибор предназначен для применения на ЦТП с закрытым водоразбором. Для более правильного решения поставленной задачи было принято решение заменить ТРМ32 на ПИД – регулятор ТРМ12 совместно с преобразователем входного сигнала.
Для улучшения качества регулирования потребовалась проработка недостатков конструкции КЗР. При этом систематически применялась программа «УКУТ2000» с формой «ЦД данные» (мгновенные значения), разработанная отделом АСУ нашего предприятия.
2. Конструкция КЗР.
Рис. 1. Конструкция КЗР.
Рис. 2 Схема включения КЗР при открытом водоразборе.
G1 – это часть расхода Gгвс с подающего трубопровода,
Gгвс = G1+G2 где G2 – часть расхода с обратного трубопровода;
Gгвс – расход ГВС.
3. Выбор КЗР.
Формулы.
QГвс=Q1+Q2; где
Q1 – Тепло с подающего трубопровода;
Q2 – Тепло с обратного трубопровода.
Отсюда:
GГвс*65=(G1+G2)*65=G1*Tпс + G2*Тос; где
G1 – Часть воды с подающего трубопровода;
G2 – Часть воды с обратного трубопровода.
В основном рассматривалась задача со следующими условиями:
Случай1. Тпс=120 гр.С(Тос=62 гр.С); GГвсmin=1 м3/ч, Тгвс=65 гр. С.
Из системы уравнений:
65=G1*120+(1-G1)*62;
G1=(65-62)/(120-62)=0,05 [м3/ч];
Условие выбора пропускной способности КЗР для определенного ЦТП:
Тпс=70 гр.С(Тос=36 гр.С); GГвс=148 т/сут, ж/д ул. Малышева, 84.
G1max=3Gгвс м3/ч. – «пиковый» водоразбор.
GГвс Max=3*148/24=18,5 [м3/ч]G1max=18,5((65-36)/(70-36))=15,8 [м3/ч].
Выбираем клапан по таблице: DN25; Kv16 V=9 м/с; d=(4*G1/(Vmax*Pi))^(1/2)=(4*16/(3600*9*Pi))^(1/2)=25 мм;
Минимальный зазор в затворе в случае неполного закрытия клапана – 0,3 мм.
G=((12,5+0,3-0,1)^2-12,5^2)*Pi*Vmax/4=0,00036 м3/с=2,1 дм3/мин=0,128 м3/ч.
На ЦТП в направлении ж/д по ул. Малышева, 84 на трубопроводе ГВС с подачи установлен клапан Dy=50, Ky=40. Примем размеры:
А = 42,5 мм;
В = 42,5 мм, т.е. отсутствие зазора по конусу плунжера с его седлом в закрытом положении.
Рассчитаем величину изменения площади проходного сечения КЗР для данной системы автоматического регулирования температуры ГВС. Состав: КЗР, ТРМ32.
Дискретность хода штока: i.
Минимальная длительность сигнала ТРМ32: D=0,3 c.
L=9,5 мм – длина рабочей поверхности.
Ni=9,5/(0,33*0,3)=96 – кол-во минимальных ходов за полный ход регулирования.
F(x)=(Pi)*(R^2-r(x)^2);
r(x)=r-dr(x)=21,25-x*tg(a);
F(x)=Pi*(r^2-(r-tg(a)*x)^2);
dF(x)/dx=-Pi*(-2*r*tg(a)+2*x*tg(a)^2)=2*Pi*tg(a)*(d-x*tg(a)); x=V*t; xmin=0,33*0,3=0,1 [мм];
dFmin=Pi*(21,25^2-21,21^2)=5,34 [мм2] – минимальное изменение площади.
Рассчитаем минимальную величину расхода при фактической скорости потока V=7,8 м/с:
dGmin=V*dFmin=5.34*7,8*3600/1000000=0.15m3/ч;
В Случае 1 потребный расход составляет 0,05м3/ч, следовательно за один минимальный шаг регулирования мы превысили потребный расход с подающего трубопровода в 3 раза.
Тгвс=(120*0,15+62*(1-0,15))/1=70,7 – за один шаг регулирования изменение температуры ГВС составит 5гр.С
Если еще учесть фаску "С"(см. Рис. 1), то регулирование в малом диапазоне вообще невозможно.
4. Теортическое обоснование.
Существует некая случайная апериодическая функция изменения расхода ГВС при конкретных условиях(Тп или t1,То или t2) с известным результатом (Тгвс или t). Вполне понятно, что она имеет несколько решений. Будем отталкиваться от максимально возможной эффективности.
4.1. Определим случай 1.
G1мин=0,05т/с - в дальнейшем Gmin;
Gгвсмакс - в дальнейшем Gmax:
Система уравнений:
Q=Q1+Q2
G=G1+G2, где
Q1 - часть количества тепла с подающего трубопровода,
Q2 - часть количества тепла с обратного трубопровода,
G1 - расход теплоносителя с подающего трубопровода,
G2 - расход теплоносителя с обратного трубопровода.
G*t=G1*t1+G2*t2;
G=G1+G2, где
t - температура ГВС;
t1 - температура теплоносителя на подающем трубопроводе;
t2 - температура теплоносителя на обратном трубопроводе.
G2=G-G1, делаем подстановку:
G*t=G1*t1+G*t2-G1*t2;
G*t-G*t2=G1*t1-G1*t2;
G1=G*(t-t2)/(t1-t2).
4.2. Определение максимума G1 при первых конкретных условиях t1/t2.
Не нужно брать величину пикового водоразбора. Берите эффективные точки.
Возьмем, например, G=4.
0. берем из первого случая = 0,05;
1. t1=120/t2=62 G=4 => G1=4*(65-62)/(120-62)=0,21;
2. t1=110/t2=59 G=4 => G1=4*(65-59)/(110-59)=0,47;
3. t1=101/t2=54 G=4 => G1=4*(65-54)/(101-54)=0,94;
4. t1=91/t2=49 G=4 => G1=4*(65-49)/(91-49)=1,52;
5. t1=80/t2=46 G=4 => G1=4*(65-46)/(80-46)=2,24;
6. t1=70/t2=40 G=4 => G1=4*(65-40)/(70-40)=3,33.
На основании полученных данных построим график 1.
Вот, в основном требуемая, методика расчета эффективной рабочей поверхности односедельного регулятора расхода. Дальше совершенно несложно, в зависимости от минимальной длительности импульса регулятора(командного аппарата), выбрать необходимое количество точек или шагов регулирования, растянуть или вообще убрать этот участок поверхности, т.е. добиться требуемой точности регулирования. Разумеется, учитывая, что каждый последующий участок поверхности начинается от нуля, и вынужден мириться с достоинствами и недостатками предыдущих участков, включая их в себя.
Необходимо провести проверку на снижение перепада при t1=65 и пиковом водоразборе по диаграмме для выбора дроссельного устройства.
Полная версия статьи с рисунками и пояснениями находится на первоисточнике:
