Основные разделы:

 Мебель для спальни

 

 Мебель для детской комнаты

 

 Мебель для кухни

 

 Мебель для ванной комнаты

 

 

 Мебель для гостиной

 

 Мебель для кабинета

 

 Мебель для офиса

 

 Стулья, полукресла

 

 Мягкая мебель

 

 

 Стили мебели

 

 Кожаная мебель

наши рекомендации:


Опубликовано: Март 10, 2012

2.3. Основы расчетного определения динамических характеристик

Рассмотрим паровую лесосушильную камеру как объект регулирования температуры сушильного агента. Количество тепла, передаваемое от калорифера в камеру за время dx, определяется формулой
 (2.12)

Регулируемой величиной в камере является температура среды, на которую воздействуют путем изменения давления насыщенного пара, подаваемого в калорифер (или изменением подачи горячей воды). Отсюда входной величиной рассматриваемого звена (объекта) является температура теплоносителя в калорифере іп, а выходной — температура паровоздушной среды в камере ік.

При рассмотрении динамики объекта примем следующие допущения:

температура сушильного агента по всему пространству камеры постоянна;

изучению подлежат лишь небольшие отклонения температуры пара от некоторой постоянной установившейся величины последовательно, -    может быть положительной   и отрицательной и Тепло, передаваемое в камеру от калорифера за бесконечно малый промежуток времени dx, расходуется на нагрев калорифера и металла в камере, на покрытие потерь через ограждения и на теплообмен с древесиной. Пусть теплоемкость металла равна см Дж/(Hr-0C). Тогда для наіграва металла на I0C надо затратить смтм Дж, а для нагрева на 0C надо затратить  Дж, где тш — масса металлических частей в камере (рельсы, треки, вентиляторы и др.), кг. Ааналогично для нагрева калорифера затрачивается Дж.

Потери тепла через ограждения пропорциональны поверхности ограждений For и разности температур камеры и внешней среды  . Поэтому за время потери тепла через ограждения равны оде —средний коэффициент теплопе
редачи ограждений, Вт/(м2-°С). Тепло, идущее на теплообмен с древесиной за время равно Согласно теплово
му балансу получаем
 
или
 
 (2.13)
Допустим, что при некоторой температуре сушильного агента
 в установившемся режиме приток энергии в камеру целиком идет на теплообмен с древесиной и на потери через ограждения (рассматриваем случай, когда воздухообмен с внешней средой отсутствует).Тогда температура сушильного агента ме изменяется и Из уравнения (2.13) для этого частного
случая находим
 (2.14)

Уравнение (2.14) соответствует тепловому балансу для установившегося режима при когда температура сушильного агента достигла определенного значения ік0 и далее <не изменяется. При составлении уравнений (2.13) и (2.14) принято, что температура древесины при небольших изменениях температуры сушильного агента в камере.

А. В. Лыков [36] указывает, что в связи с углублением поверхности испарения при сушке материала коэффициент теплообмена а обычно определяют не для разности температуры среды и температуры поверхности ,а для разности температур среды и смоченного термометра -Вэтом случае допущение  при небольших изменениях . на малые промежутки; времени достаточно обосновано, т. е. при этом принимается   Обозначим превышение температуры над через  а превышение температуры ,над через :. Тогда
 Так как и
 (2.15)
Из уравнений (2.13)и (2.14), учитывая выражения (2.15), после преобразования получим
Обозначим
 (2.17)
Коэффициент передачи объекта по определению равен приращению температуры сушильного агента в камере к вызвавшему это приращение изменению температуры пара, т. е.
 (2.18)
Если принять, что приращение температуры калорифера равно приращению температуры пара , с учетом выражения (2.18) получим
 (2.19)
Предположение, ЧТО Ѳкал ~ Ѳп справедливо, если коэффициент теплоотдачи от калорифера к воздуху а2 равен коэффициенту теплопередачи калорифера /Скал, что с (достаточной точностью можно принять. Действительно, коэффициент теплопередачи калорифера
[37] где — коэффициент теплоотдачи от пара к стенке калорифера; К — коэффициент теплопроводности стенки калорифера; б — толщина стенки. Так как , пренебре
гая сопротивлением стенки , получим откуда следует,
что Подставив выражения (2.17) и (2.19) в уравнение
(2.16), получим
 (2.20)
где — постоянная времени объекта, равная
 (2.21)

Уравнение (2.20) показывает, что по каналу температура теплоносителя (пара)—температура среды сушильная камера при соответствующих допущениях является инерционным звеном. При этом передаточный коэффициент и постоянная времени могут быть рассчитаны по формулам (2.17) и (2.21).

В уравнении (2.20) не учитывается время запаздывания т0, наблюдаемое в камерах при снятии кривых разгона. Таким образом, лесосушильная камера как объект регулирования структурно может быть представлена в виде двух соединенных последовательно звеньев: звена с чистым запаздыванием T0 и инерционного звена с постоянной времени Ti и коэффициентом передачи ki (см. рис. 2.12).
При выводе формул (2.17)’ и (2.21) принято, что при малых изменениях температуры в камере за короткие промежутки времени температура древесины остается постоянной. В этом случае теплоемкость древесины не влияет на инерционность камеры (постоянную времени) и камера ведет себя как одноемкостный тепловой объект. Структурная схема камеры, определенная по расчетному уравнению, совпадает со структурной схемой, принятой при аппроксимации кривых разгона.

Для оценки формул (2.17) и (2,21) рассмотрим примеры расчета динамических параметров некоторых лесосушильных камер.

Пример 1. Камера «Валмет» высокотемпературная, исходные данные приведены в описании (см. § 2.2): тКал = 810 кг, см = 460 Дж/(кг-°С), FKan =
—    180 м2, /Скал =23 Вт/(м2-сС), масса стали 770 кг, масса алюминия 375 кг, Са = 877 Дж/(кг-°С), ^яр = 305 м2, адр=16,2 Вт/(мг-°С), For=75 м2, Kor= [=2,3 Вт/(м2-°С). Постоянную времени находим по формуле (2.21):
 
Коэффициент передачи находим по формуле (2.17):
 
Расчетные значения T1 и довольно близко соответствуют »кс п ер и м ен т а л »-
иым
Пример 2. Камера непрерывного действия ЦНИИМОД-32. Исходные дан-
 
 
Из кривых разгона (см. табл. 2.1)
Пример 3. Эжекционно-реверсивная камера периодического действия. Исходные данные:
 
Из примеров видно, что значения динамических параметров, найденные іпо конструктивно-технологическим характеристикам камер, удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Следовательно, формулы (2.17) и (2.21) могут быть применены для практических расчетов. Из формулы (2.21) видно, что основная составляющая постоянной времени определяется отношением массы калорифера к его поверхности и коэффициентом теплопередачи /Скал, который зависит от типа калорифера и скорости циркуляции агента сушки.

У испытанных камер ЦНИИМОД-32 и «Валмет» калориферы пластинчатые, обладающие небольшой массой на единицу поверхности, поэтому их постоянные времени меньше, чем камер с калориферами из ребристых труб (Например, сравним Ti = 3,3 мин камеры «Валмет» и T1 = 4,4 мин ЦНИИМОД-32 с 7 = 10 мин эжекционно-реверсивной камеры). Коэффициент передачи Ь зависит в основном от тепловой мощности камер, объема и общей поверхности загружаемой в камеру древесины. Время запаздывания T0 в системе регулирования складывается из транспортного и переходного запаздывания:

 (2.22)

Транспортное запаздывание ттр определяется временем, необходимым для переноса теплоносителя с новыми параметрами (после внесения возмущения) до воспринимающего элемента (преобразователя температуры). Так как калорифер в сушильной камере обладает распределенной емкостью, сушильный агент воспринимает изменения подачи теплоносителя в калорифере (изменение температуры пара или горячей воды) через некоторое время. На-, пример, если исходить из времени перемещения пара по калориферу (или -времени конденсации пара), получим  

Переходное запаздывание может обусловливаться инерционностью датчика температуры.
Если сушильную камеру как объект регулирования температуры представляем звеном первого порядка, объект с учетом инерционности датчика представит последовательное соединение двух емкостей. В этом случае уравнение объекта имеет вид:
 (2.23)
где Tі и — постоянные времени камеры и датчика;
 
_ — температура среды і(от,счет ведется от установившегося значения);
 —    коэффициент передачи камеры;
 —    коэффициент передачи датчика (принимаем /ед = 1);
 —вносимое возмущение по температуре теплоносителя в калорифере.

Решение уравнения (2.23) представляется в виде

 (2.24)

Для нахождения переходного запаздывания примем, что оно определяется нечувств'Ительйостью регулятора б*, т. е. по прошествии времени Tnep1 когда температура Ѳ(т) достигает порога чувствительности регулятора, последний начинает реагировать на изменение температуры в камере. Тогда

Формула (2.26) в целом аналогична выражению для определения запаздывания, приводимому в работе [41].
Для примера рассчитаем запаздывание при снятии кривых разгона в камере ЦНИИМОД-32. Для измерения температуры применялся электронный MOiCT ЭМВ-2 в комплекте с термометром сопротивления ТСП-753, величина постоянной времени которого в среде камеры равна 0,5 мин. Нечувствительность моста ЭВМ-2
(во время опытов). Тогда   Расчетное время запаздывания для некоторых камер приведено в табл. 2.2.

Как видно из табл. 2.2, расчетное время запаздывания іпо формуле (2.26) близко к фактическому запаздыванию, определенному из кривых разгона (а если прибавить к расчетному значению время переноса теплоносителя — 3—5 с, совпадение будет более близким). При аппроксимации кривых разгона дифференциальным уравнением первого порядка время запаздывания будет больше расчетного, так как кроме транспортного и переходного запаздывания, обусловленного инерционностью датчика, на переходный процесс в камере влияют другие факторы (распределенность тепловых емкостей по объему камеры, влияние инерционности материала и т. п.).

 

отрывки (возможны ошибки распознавания, формулы опущены) из книги Автоматизация процессов сушки пиломатериалов Е. С. БОГДАНОВ 

Список литературы

 

 



От: LidiaZaiceva,  






Скрыть комментарии (отзывы) (0)

UP


Вход/Регистрация - Присоединяйтесь!

Ваше имя: (или войдите через соц. сети ниже)

Комментарии и отзывы ( потяните за правый нижний край для увеличения окна ):
Avatar
Обновить
Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.


Похожие темы:



« Вернуться
Предыдущая и следующая статья:
« 2.2.3. Кривые разгона, динамические характеристики камер2.4. Определение динамических параметров с учетом влияния древесины »