Разработка автоматизированной системы управления установкой кондиционирования воздуха (стр. 3 из 10)

При понижении энтальпии воздуха

(3.6)

где

(3.7-3.8)

- коэффициент орошения;

- расход обрабатываемого воздуха, кг/с;

- расход разбрызгиваемой воды, кг/с;

- удельная теплоемкость воды, Дж/(кг*К);

, - начальная и конечная температура воды, ;

- масса воды в поддоне камеры, кг;

- температура воздуха по сухому термометру после камеры, ;

, здесь (3.9)

- безразмерный коэффициент, учитывающий начальные параметры воздуха и воды. ; (3.10)

- температурный критерий. ; (3.11)

- температура точки росы, ;

- постоянный коэффициент;

, - показатели степени;

- отношение масс или объемов рециркуляционной и разбрызгиваемой воды;

- температура поступающей холодной воды, ;

; - температура воздуха по сухому термометру до камеры орошения, .

Характерной особенностью постоянной времени

и коэффициента усиления является их зависимость от соотношения масс или объемов холодной и рециркуляционной воды и начальных параметров воздуха и воды. При величина и в этом решении камера орошения может рассматриваться как усилительное звено. При увеличивается, и переходный процесс приближается к апериодическому.

При изменении расхода воздуха (количественное регулирование)

, (3.12)

однако значения постоянных времени в этом случае другие.

При адиабатических процессах

. (3.13)

Когда возмущающим воздействием является изменение влагосодержания воздуха до камеры, а выходной параметр – изменение температуры воздуха после камеры орошения,

. (3.14)

Исследования динамических свойств измерительных преобразователей температуры при их работе в воздушных потоках различной скорости показали, что они могут описываться передаточной функцией апериодического звена,

. (3.15)

Постоянная времени

является функцией скорости воздушного потока , омывающего преобразователь, и в общем случае определяется из выражения

, (3.16)

где

- постоянная времени при ;

, -постоянные величины, зависящие от конструкции и теплофизических свойств измерительного преобразователя.

Динамика электрических измерительных преобразователей влажности описывается передаточной функцией вида

, (3.17)

где

- начальное сопротивление измерительного преобразователя при

заданной влажности воздуха;

- начальная влажность воздуха;

- постоянная времени измерительного преобразователя.

Передаточная функция объектов регулирования секций подогрева в каждой точке диапазона регулирования может быть приведена к виду

, (3.18)

где

- коэффициент усиления регулирующего органа (регулирующий орган является безынерционным звеном);

- коэффициент усиления секции камеры подогрева;

- комплексная переменная;

- запаздывание (секции подогрева совместно с измерительным

преобразователем температуры);

- постоянная времени (секции подогрева совместно с измерительным

преобразователем температуры).

Температуру приточного воздуха можно регулировать путем изменения расхода горячей воды, проходящей через калорифер; расхода воздуха через калорифер со сдвоенным воздушным клапаном; температуры воды (добавлением к горячей воде холодной из постороннего источника).

Секция подогрева может описываться передаточной функцией вида

. (3.19)

Сдвоенный воздушный и регулирующий клапаны на линии теплоносителя приближенно можно считать безынерционными элементами системы регулирования

. (3.20)

Коэффициенты усиления клапанов рассчитываются по их рабочим расходным характеристикам с учетом переменных давлений на клапанах и характеристик сочленений.

Таким образом, передаточная функция объекта регулирования

. (3.21)

В общем случае коэффициент усиления

, время запаздывания , постоянная времени являются величинами, изменяющимися внутри диапазона регулирования, и, следовательно, получить одинаковое качество регулирования во всем диапазоне регулирования без принятия специальных мер невозможно.

Если величины

и в заданном диапазоне регулирования изменяются незначительно, то можно линеаризовать статическую характеристику за счет, например, специально подобранного сочленения исполнительного механизма с регулирующим органом и получить практически одинаковое качество регулирования во всем диапазоне регулирования. Если величины и изменяются значительно, то речь может идти об обеспечении качества «не хуже» заданного в диапазоне регулирования.