Опубликовано: Март 10, 2012
2.4. Определение динамических параметров с учетом влияния древесиныУравнение (2.20) и структурная схема объекта (см. рис. 2.12) были получены в предположении, что параметры древесины (температура, влажность) в рассматриваемые отрезки времени не изменяются. Для начального участка кривых разгона это справедливо. Однако на экспериментальных кривых разгона (см. рис. 2.1.3) наблюдается второй участок, на котором -продолжается изменение температуры со временем, но более замедленное, чем на участке, определяемом постоянной времени T1. На этом участке проявляется влияние древесины. В теплообмене начинает участвовать диффузионный слой, температура слоя начинает изменяться, что ведет к изменению температуры среды. Можно предположить, что влияние древесины на структурной схеме изображается добавлением - второго звена — рис. 2.14. Звено Т\, kі охвачено где р — оператор.
(2.28) Если не учитывать звена запаздывания т0, общая передаточная функция по структурной схеме (см. рис. 2.14) при встречно-параЛ' лельном соединении звеньев определится из выражения
(2.29)
С учетом выражений (2.27)' и (2.28)
, (2.30)
где коэффициент передачи системы (2.31)
Решение уравнения (2.30) представляется в виде
(2.32)
Коэффициенты Pi и р2 находятся как корни уравнения S(p)= 0. Тогда
(2.33)
Коэффициенты А и В находятся в соответствии с методикой, изложенной в работе [29]:
(2.34)
Коэффициенты k2 и T2 определяются свойствами древесины и могут быть найдены из выражений:
(2.35)
(2.36)где Сдр, Рдр, —теплоемкость, плотность и объем древесины;
— коэффициент использования воздушного потока, равный отношению потока, проходящего через высушиваемые штабеля, к общему циркуляционному потоку, развиваемому вентиляционной системой;
— коэффициент, учитывающий долю древесины, участвующей в теплообмене (нагреве — охлаждении) при небольших скачкообразных изменениях температуры среды.
Коэффициент (2.37)
где X — глубина диффузионной зоны, определяемая по данным Г. С. Шубина [25].;
R — характерный размер (половина толщины доски). Соотношение (2.37) означает, что при изменениях температуры среды температура древесины изменяется только в слое толщиной
х, причем температура поверхности древесины изменяется на величину приращения температуры среды, а на глубине свыше х температура древесины остается постоянной. На рис. 2.15—2.16 показаны примеры кривых разгона, снятых экспериментально на камерах непрерывного действия «Валмет» и высокотемпературной периодического действия «Сатеко», установленных на ЭПЗ «Красный Октябрь». Даже на таких разнообразных объектах характер кривых аналогичен. На кривых разгона имеется запаздывание и два характерных участка, первый из которых характеризует инерционность камеры как теплового объекта н определяется параметрами Tu kit а второй участок с
замедленным подъемом температуры — нагревом древесины (T2, k2). Рис. 2.15. Кривые разгона камеры «Валмет» при изменении температуры воды в калорифере от 57 до 67°С:
1 — экспериментальная; 2 — расчетная по уравнению ґ=50+4,2[1—0,335е—185(т—0,35) — -0,6656-0,83* (т—0,35)д
Расчетные кривые разгона, построенные на рисунках по уравнению (2.32), удовлетворительно совпадают с экспериментальными, что показывает правильность принятой структурной схемы (см. рис. 2.14) и возможность определения коэффициентов- M2 и T2 по уравнениям (2.35—2.36). В табл. 2.3 приведены динамические параметры исследуемых камер [38], определенные из кривых разгона и расчетным путем. С достаточной для практики точностью результаты расчетов совпадают с экспериментальными данными. Таким образом, получено дифференциальное уравнение (2.32), описывающее переходный процесс с учетом древесины по каналу управления: температура среды в камерах — температура теплоносителя в калорифере. Коэффициенты уравнения могут быть определены по конструктивнотехнологическим показателям камер и свойствам древесины. Из формул (2.35—2.36) следует, что параметры T2 и k0 должны изменяться в процессе сушки. Действительно, так как глубина диффузионной зоны х увеличивается при уменьшении влажности древесины в процессе сушки, постоянная времени T2 должна также увеличиваться. На рис. 2.17 приведены в качестве примера зависимости коэффициентов передачи и постоянной времени от влажности высушиваемых пиломатериалов в штабеле, полученные в результам экспериментов на камере «Сатеко». Величина T2 н сушки изменяется значительно (в 2 раза и более), а коэффициенты передачи начинают заметно увеличиваться при влажности штп- беля ниже 30%. Очевидно, этот факт надо учитывать при расчетах САР. Если в наблюдаемом диапазоне влажности 30—20% коэффициент передачи ко увеличился примерно на 20%, то при сушке до 8—10% влажности следует ожидать увеличения коэффициента на 40—50%. отрывки (возможны ошибки распознавания, формулы опущены) из книги Автоматизация процессов сушки пиломатериалов Е. С. БОГДАНОВ Список литературы
От: AntonSokolov,
Скрыть комментарии (отзывы) (0)
Похожие темы:
« Вернуться
|
