Диссертация (1026227), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

Тогда при расчетном давленииудельном объемеv 0 ,p 0инаходим:11mmV  v 0    p i   V   1    p i   Q P  Q П    1      1  ,t   v1    p1   t    0    p1  (2.53)здесь символ «два штриха» характеризует соответствующие величины впроцессе измерения величины Q P  Q П .132Аналогичным образом определим объем воздуха, запасенного в рабочихполостях установки – VU в виде:11m  v 0   p к  mpн кVU  V      1  V      1 v н   p н   0   p н (2.54)и производительность компрессора Qк:1V  v 0   p к  m V     1 Q П QК  РК  v н   p н  РК1  н   p к  m      1  Q П ,  0   p н (2.55)где символ «три штриха» характеризует соответствующие величины впроцессе работы компрессора.Поскольку в общем случае, при широком диапазоне изменения расходных итемпературных характеристик, величины m,m иm в выражениях(2.50)…(2.55) нельзя считать постоянными и/или равными единице, становитсяочевидной невозможность нахождения контролируемых объемов воздуха впроцессах КБА с помощью простых выражений вида V=Q·t.

При этом, данныевыраженияоднозначноуказываютнаограниченностьвсехпопытокобеспечения точной дозировки контролируемых объемов воздуха в процессахКБА за счет стабилизации давлений и температур потоков, а такжеиспользованиярасходомерныхустройств,фактическинеспособствуетустранению негативного влияния внешней среды, масштабных и субъективныхфакторов.примененияКромевтого,системеэтивыраженияавтоматическогообосновываютуправлениянеобходимостьпроцессамиКБАинтегральных характеристик, полученных в режиме реального времени наоснове контроля точной дозировки малых объемов воздуха в каждомсорбционном цикле.

В свою очередь это создает необходимые теоретическиепредпосылки для расчета и проектирования конденсационно-адсорбционныхустановок подготовки воздуха, которые способны существенно сократитьнегативное влияние на работу кабельных линий связи, содержащихся подизбыточным давлением.133Представленные в настоящей главе подходы открывают возможности нетолько для однозначного выявления определяющих параметров протекающихпроцессов подготовки воздуха и создания методики расчета и конструированияразличных типов конденсационно-адсорбционных установок, но и создаютобъективные предпосылки для обоснованного проведениядальнейшихмодельных и экспериментальных исследований, в том числе и в реальныхэксплуатационных условиях.Выводы по главе 2Представленныекомплекснойрезультатыподготовкитеоретическихвоздухависследованийпроцессаконденсационно-адсорбционныхустановках на основе процессов КБА позволили сделать следующие выводы:1.

Теоретически показана возможность описания сорбционных процессов,протекающих в конденсационно-адсорбционных установках подготовкивоздуха, на основе многомодальной функции плотности распределенияадсорбтива по слою адсорбента.2. Показано, что в конденсационно-адсорбционных установках подготовкивоздуха распространение сорбционных фронтов влаги по слою силикагеляможет быть удовлетворительно описано на основе стационарных решенийкинетического уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова.3. Найден явный вид функций распределения адсорбтива по слою адсорбентаи показана возможность описания адсорбционных фронтов с помощью двухнезависимых множеств адсорбтива, соответствующих выпуклым участкамизотермыадсорбциипаровводынасиликагеле,наосновекомбинированных комплексов, характеризующих интенсивность случайныхсоставляющих протекающих процессов по отношению к интенсивности ихдетерминированных составляющих.4.

Показано, что в конденсационно-адсорбционных установках подготовкивоздуха процесс очистки и осушки воздуха можно представить в виде134некоторой последовательности, обладающей свойствами асимптотическойсходимости.5. Выдвинута гипотеза, требующая экспериментальной проверки, о наличии впроцессах КБА с регулируемым объемом осушенного воздуха, подаваемогона регенерацию, статистических условий устойчивого динамическогоравновесия сорбционных и десорбционных фронтов в слое адсорбента.6. Найден набор определяющих показателей процесса осушки воздухасиликагелем в конденсационно-адсорбционных установках на основепроцессов КБА с регулируемым объемом воздуха, подаваемого нарегенерацию, и в рамках феноменологического подхода установленызависимости для них.135Глава 3. Экспериментальные исследования определяющих параметровпроцессовподготовкивоздухавконденсационно-адсорбционныхустановках3.1.

Методика экспериментального исследования процессов подготовкивоздуха в конденсационно-адсорбционных установках3.1.1.Экспериментальныйстенддлякомплексногоисследованияопределяющих процессов подготовки воздухаДля проверки адекватности разработанной модели и установления границее применимости, а также нахождения величин определяющих параметров,разработан экспериментальный стенд, позволяющий проводить комплексныеисследования определяющих процессов подготовки воздуха. Стенд создан наэкспериментальной базе ООО «Пневматические системы» город Москва.Общий вид стенда представлен на Рисунке 3.1.Рисунок 3.1. Общий вид экспериментального стенда для комплексногоисследования определяющих процессов подготовки воздухаСтенд позволяет проводить исследования при температурах не более 45 оС,в диапазоне давлений от 10 до 106 Па с изменением относительной влажностиосушаемого воздуха в пределах от 5 до 98% с контролем влажности воздуха дотемпературы точки росы минус 70оС.136Структурная схема экспериментального стенда для исследования основныххарактеристик процессов подготовки воздуха представлена на Рисунке 3.2.Рисунок 3.2.

Структурная схема экспериментального стенда для комплексногоисследования определяющих процессов подготовки воздухаI – компрессорная группа (КГ), II – блок осушки и автоматики (БОА), III – блокизмерений (БИ)137КГ I предназначена для сжатия атмосферного воздуха, его охлаждения,предварительной очистки и осушки конденсационным методом, а такженакопления и подачи воздуха в БОА (Рисунок 3.1).

Стенд предусматриваетвозможность различного конструктивного оформления КГ I (Рисунки 3.1 и3.3). В качестве компрессора группы I использовались полупромышленныепоршневые одноступенчатые машины со смазкой цилиндров объемнойпроизводительностью от 130 до 500 дм3/мин с объемом ресивера (по воде) от20 до 100 дм3.Рисунок 3.3. Варианты конструктивного оформления КГ стендаБОА II (Рисунок 3.2) обеспечивает разнообразные варианты реализации иуправления процессами комплексной очистки и осушки атмосферного воздухапри различных режимах работы исследуемых образцов.

Он допускаетприменение различных модификаций блока автоматического управлениястендом (Рисунок 3.4) без изменения своих составных элементов.При этом имеется возможность изменения алгоритмов управления стендомнепосредственно в процессе эксперимента (Рисунок 3.5).БИ III (Рисунок 3.2), включая в себя системы измерения расхода ивлажности воздуха, предназначен для контроля и регистрации основныхпараметров исследуемой системы в режиме реального времени.138Рисунок 3.4. Различные модификации блока управления стендаСистема измерения расхода БИ (Рисунок 3.6) построена на основеротаметров с местными показаниями типа РМ по ГОСТ 13045-81 базовыхмоделей РМ IV 6,3 ГУЗ с основной допускаемой погрешностью ±2,5%, РМ А1-0,063 ГУЗ с основной допускаемой погрешностью ±4% от верхнего пределаизмерения и ряда других.

При этом дополнительная погрешность ротаметровне превышала 0,5% на каждые 10оС изменения температуры.Рисунок 3.5. Изменение алгоритма управления стендомКроме того, в состав системы измерения расхода БИ входили счетчики газабарабанного типа первого класса точности (ГСБ-400 по ТУ 25-04-2261-75) сверхним пределом измерения стрелочного механизма 5 дм3, с ценойнаименьшего деления 0,02 дм3 и пределами измерения 0,02-0,6 м3/час, спорогом чувствительности не более 1% от номинального расхода 0,4 м3/час.139Рисунок 3.6. Система измерения расходов стендаВ состав системы измерения влажности воздуха БИ входили стандартныесерийно выпускаемые гигрометры марки «Байкал-1» и «ИВГ-1» (Рисунок 3.7)и термогигрометры «ИВТМ-7 МК».Рисунок 3.7.

Гигрометры марки «Байкал-1» и «ИВГ-1» системы измерениявлажности воздуха стендаКулонометрический гигрометр «Байкал-1» имел 9 диапазонов измерений от0,2-10000 млн-1 с основной погрешностью измерений на каждом из диапазонов,не превышающей ±10% от их верхних пределов и дополнительнойпогрешностью ±2% с временем начала реагирования не более 0,5 мин,постоянной времени не более 3 мин и временем переходного процесса не более14010 мин. Более детальная оценка погрешности измерения кулонометрическихгигрометров представлена в работе [3].Гигрометры «ИВГ-1» и термогигрометры «ИВТМ-7 МК» представляютсобой измерители влажности и температуры [42], использующие сорбционночастотный метод определения влажности [3].

Характеристики

Список файлов диссертации