тні тепло- масообмінні апарати
Контактні апарати (зрошувальні камери, парозволожувачі) найбільш складні з точки зору їх подання як об'єктів управління. У них одночасно івзаімосвязано відбувається тепло і масообмін, а отже, змінюється як температура, так і вологість повітря. Керуючими впливами для зрошувальної камери є температура орошающей води tw, витрата повітря Gв і витрата води Gw, а возмущающими впливами - tвх і dвх. Режими використання води залежать від необхідних процесів тепловологісної обробки повітря. При ізоентальпійном процесі, використовується тільки рециркуляційна вода, якщо знехтувати підживленням з водопроводу не більше 0,5-3,0% води, що випарувалася. У цьому процесі теплосодержание (ентальпія) повітря практично не змінюється, тому що температура повітря близька до температури орошающей води, проте відносна вологість не досягає 100% через короткочасність перебування повітря в камері.
При політропний процес, коли відбувається не тільки зволоження, але і мінятися теплосодержание повітря за рахунок різниці tвх і tw, зрошувальна камера працює напеременной суміші холодної та рециркуляционной води. У літній період при температурі зовнішнього повітря, що перевищує розрахункові, в камеру подається тільки холодна вода.
Складність процесів тепломасообміну в зрошувальних камерах ускладнює отримання однозначних їх динамічних і статичних характеристик, причому, у різних дослідників відрізняються не тільки розрахункові залежності для оцінки коефіцієнтів передачі і постійних часу, але й види передавальних функцій. Найбільш наочною інтерпретацією динамічних процесів, що відбуваються воросітельной камері, є її представлення у вигляді двох ланок [3]. Перша ланка - дощове простір зрошувальної камери, т. Е. Обсяг, де розміщені форсунки, і відбувається тепломасообмін. Його можна вважати підсилювальним ланкою зі змінним коефіцієнтом передачі, що залежать від початкових параметрів повітря і води, обраного каналу управління, і т. Д., Т. Е. Нелінійним ланкою. Друга ланка (піддон) може бути представлено апериодическим ланкою з постійною часу, де - обсяг піддону. Залежно від умов роботи динамічні характеристики можуть наближатися або до аперіодичного (в ізоентальпійном процесі), або кусілітельному (в політропний процес) ланкам.
Розглянемо основні функціональні схеми, відповідні технічної реалізації управління зрошувальної камерою по каналах, Gw і Gв (рис. 9).
Рис. 9 Методи управління зрошувальної камерою: а - витратою рідини; б - температурою теплоносія; в - витратою повітря
Управління витратою води Gw (рис. 9, а) виробляють або дроселюванням мережі за допомогою клапана, або позиційно - скважностью подачі води (шпаруватість? - відношення часу включеного насоса? вкл до сумарного часу включеного і вимкненого стану насоса? вкл +? викл).
Управління витратою повітря Gв (рис. 9, в), що проходить через зрошувальну камеру, здійснюють за допомогою байпасній лінії, аналогічно поверхневим теплообмінникам. Зазвичай ці дві схеми використовуються для здійснення ізоентальпійного процесу. Зі зменшенням Gw при Gв=const ефективність зволоження падає, а зі скороченням витрати повітря Gв при незмінному Gw ефективність зростає. Крім того, при певному зниженні Gw може мати місце «згортання» факела води на виході з форсунки, що зменшує ефективність зволоження до нуля. Етоогранічівает використання дроселювання при управлінні зміною Gw.
Що стосується регулювальних характеристик, то при управлінні скважностью (?) вона лінійна, а при зміні Gв і Gw - нелінійна.
Для Політропний процесів, зазвичай, управління ведуть зміною температури води (рис. 9, б) за допомогою двох синхронно керованих прохідних клапанів або одного змішувального в трубопроводах холодної та рециркуляционной води. У цьому випадку при Gв=const регулювальна характеристика (залежність між кінцевою температурою повітря і початковою температурою води) лінійна. Технологічної та конструктивною особливістю зрошувальних камер є наявність піддону, у зв'язку з чим виникає задача управління рівнем води в ньому. Це незалежний контур управління, необхідність якого слід враховувати при побудові системи управління. Передавальна функція зрошувальної камери при управлінні зміною параметрами води може бути представлена ??у вигляді
,
Значення T і K, а також коефіцієнтів? і? можна знайти в роботі [4].
4.5 Змішувальні камери
Змішувальні камери виконують функції з'єднання потоків зовнішнього та рециркуляційного повітря. У них змінюється як витрата повітря, так і його термодинамічний стан. Як ланка САР змішувальна камера є безінерційним підсилювальним ланкою, характеризується коефіцієнтом передачі Ксм, який знаходиться з рівнянь теплового та масового балансів:
,
