ювання повинна забезпечити можливо менші відхилення тиску пари, виключити підрив запобіжних клапанів і зменшити вплив контуру регулювання тиску пара па контур регулювання рівня води. Крім того, необхідно враховувати вплив контуру регулювання тиску пари на контур регулювання подачі повітря. Останній накладає ряд істотних обмежень на процес регулювання тиску пари - необхідно виключити коливальність процесу під час можливо менших динамічних розузгодження в подачі палива і повітря. Очевидно, що різні структури регуляторів забезпечують неоднакове якість перехідних процесів.
5. Виведення рівняння динаміки котла як об'єкта регулювання
1. Судновий паровий котел з природною циркуляцією представляється як єдина ємність, в якій акумулюється тепло.
2. Нехтуємо інерційними властивостями пароперегрівача. p> 3. Розглядається тільки пароводяної тракт котла, при цьому не зачіпається газоповітряний тракт.
4. Нехтуємо фізичним теплом палива, живильної води і повітря подається в топку котла.
5. Коефіцієнт надлишку повітря О± приймаємо оптимальним і постійним при будь-яких навантаженнях котла.
Експериментальні дослідження динамічних властивостей суднових котлів показують, що при збурюваннях як зовнішніх (витрата пара), так і внутрішніх (витрата палива) розгінні характеристики по тиску пари несуттєво відрізняються від розгінних характеристик одноемкостних об'єктів зі слабо вираженим самовирівнюванням. Таким чином маємо спрощене рівняння динаміки котла як об'єкта регулювання тиску пари - рівняння одноемкостного стійкого об'єкта
(1)
- час розгону котла по тиску пари - час, в протягом якого відносна зміна тиску пари досягає величини, рівній відносного ступенчатому зміни чи, с;
- відносна зміна тиску пари;
- відносна зміна підведення тепла до парообразующей частини котла;
- відносна зміна парової навантаження;
Кількість тепла, акумульованого в котлі, може бути визначене як
- коефіцієнт акумуляції тепла парообразующей частини котла, що показує, скільки потрібно підвести (або відвести) тепла до парообразующей частини котла, щоб тиск пари змінилося на 1;
- тиск пари при номінальному навантаженні,. Значення може бути визначено за формулою
В
де - коефіцієнти, що характеризують відповідно частку води, пари та метала в загальній теплової акумуляції котла;
- обсяги води і пари в котлі,;
- маса металу котла, кг;
Коефіцієнти можуть бути визначені з таблиць водяної пари як
В
Кількість тепла, відведеного з котла:
В
де - витрата пара - паспортна паропродуктивність котла, кг/с;
Тоді час розгону (с)
(2)
- ентальпія води, ккал/кг;
Коефіцієнт самонівелювання може бути визначений як безрозмірна різниця приватних похідних по відведенню і підводу тепла до парообразующей частини котла:
(3)
де - кількість тепла, відведений з парою;
- кількість тепла, підведене з паливом;
Якщо рівняння (1) розділити на коефіцієнт самонівелювання z, то вийде представляє собою класичну форму запису диференціального рівняння:
, (4)
де - постійна часу об'єкта регулювання, с;
- коефіцієнт посилення об'єкту.
6. Визначення коефіцієнтів рівняння динаміки об'єкта регулювання
Існує два методи визначення коефіцієнтів рівняння динаміки об'єкта регулювання: аналітичний та графоаналітичний. Перший з них пов'язаний з визначенням конструктивних і теплотехнічних характеристик, що часом буває деколи скрутно в суднових умовах і до того ж вимагає багато часу на обробку отриманих даних. Другий метод більш прижився в інженерній практиці, простий у використанні і економний в часі. Зак Лючано він в знятті розгінної характеристики по каналу регулювання шляхом нанесення ступеневої обурення на об'єкт регулювання. При зніманні розгінної характеристики систему автоматичного регулювання розмикають, тобто об'єкт від'єднують від регулятора. Обурення зазвичай наноситься регулюючим органом (РО), в даній курсовій роботі роль регулюючого органу виконує регулюючий паливний клапан, шляхом зміни його положення на невелику величину. Ця величина обурення вибирається так, щоб зміна вихідного параметра не виходило за технологічно допустиму величину. У нашому випадку величина обурює впливу (ступеневої відкриття паливного клапана) становить:
В
Якщо об'єкт є нестійким або нейтральним, то знімають частину розгінної характеристики з допустимими відхиленнями вихідної величини. Для реєстрації величини відхилення регульованого параметра використовують безінерційні точні вимірювальні прилади, самописці, шлейфові або запам'ятовуючі осцилографи. При ручній реєстрації розгінної хар...
