ПЗ (1230909), страница 2

Файл №1230909 ПЗ (Разработка системы автоматического управления насосной станцией повышающего давления) 2 страницаПЗ (1230909) страница 22020-10-06СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Энергетические устройства – системы используемые для электроснабжения станции. В ее состав входят силовые распределительные устройства, токопроводы, трансформаторы, системы защиты.

Противопожарные и санитарно – технологические устройства используются для предотвращения аварийных ситуаций, связанных с оборудованием, имеющим повышенную пожароопасность и взрывоопасность (силовой трансформатор, электродвигатель, масляное хозяйство и т.д.).

    1. Характеристики насосно станции

Основными характеристиками НС являются зависимости выходных подачи и давления жидкости от времени и входной подачи, а также от ряда возмущающих воздействий. Эти зависимости отражают изменение режима работы НС.

Анализ характеристик НС осуществляется на основе ее математической модели. В общем случае для т насосов, соединенных параллельно, уравнения системы имеют вид:

динамика изменения уровня жидкости в резервуаре

,

где l – уровень поверхности жидкости в резервуаре;

S – площадь поверхности жидкости в резервуаре соответственно;

Qвх – результирующие подачи жидкости на входе;

Qвых∑ результирующие подачи жидкости на выходе НС;

Qувых) - подача утечек, в функции от выходного давления .

Баланс подач жидкости на выходе НС:

A·Q = 0,

где А = [11 ... 1 -1 -1] — узловая вектор-строка размерностью т+2;

Q = [Qцн1Qцн2Qцнт Qвых∑ Qу]т — вектор-столбец подач всех элементов, соединяющихся на выходе НС.

Условие равенства давлений на выходе параллельно работающих насосов:

В·Р = 0,

где В — контурная матрица размерностью т×т - 1;

Р = [ Pцн1 Pцн2 Pцнm]т -вектор-столбец перепадов давления системы насос- задвижка;

0 — нулевой вектор столбец размерностью т-1.

Матрица В имеет следующий вид:

1

1 -1 0…0

0

0

0 1 -1…0

00

0

0…0 1 -1

-1


В=

.

Перепад давления на соединенных последовательно насосе и задвижке определяется зависимостью, учитывающей регулирование частоты.

Баланс напоров жидкости на выходе НС:

Pцнi = Pцнi (Qцнi , ωцнi ) – P3i (Qцнi , x3i).

Баланс напоров жидкости на входе НС:

Pвх(l) + Pцнi = Pвых = Pст + Pг (Qвых∑),

где Pвх(l) давление на входе насосов, зависящее от уровня жидкости во входном резервуаре;

Pст + Pг (Qвых∑) - статическое противодавление и динамический

перепад давления в гидравлической сети соответственно.

При решении приведенной системы уравнений следует дополнительно выполнять анализ направления подачи через каждый насос. При получении отрицательного значения подачи через насос, уравнения, описывающие гидравлические процессы в нем, исключаются из рассмотрения, и порядок системы m понижается на единицу.

Для получения рационального алгоритма управления НС должен быть выполнен анализ гидравлического режима работы насосного оборудования. Баланс расходов и давлений жидкости для случая трех параллельно работающих насосов описывается математической моделью на основе системы приведенных уравнений подраздела. При m = 3 после раскрытия матриц получаем следующие уравнения для балансов подач и напоров:

Qцн1+Qцн2+ Qцн3 = Qвых∑ - Qувых),

Pцн1 = Pцн2 = Pцн3 = Pцн ,

Pцн1 = Pцн1 (Qцн1 , ωцн1 ) – P31 (Qцн1 , x31),

Pцн2 = Pцн2 (Qцн2 , ωцн2 ) – P32 (Qцн2 , x32),

Pцн3 = Pцн3 (Qцн3 , ωцн3 ) – P33 (Qцн3 , x33),

Pвх(l) + Pцн = Рвых = Pст + Pг (Qвых∑).

На рисунке 1.1 показан качественный характер изменения параметров системы из трех насосов, в которой регулируется частота вращения рабочего колеса одного из насосов. Насосы имеют характеристики вида 1, а

магистраль — характеристику вида 4. Увеличение подачи и давления производится в следующем порядке. На начальном этапе в работу включается один насос с частотно-регулируемым электроприводом. Для обеспечения подачи Q1 его частота вращения увеличивается до значения col. Дальнейший рост подачи и давления возможен до величин Q3 и РЗ соответственно. Если необходимо обеспечить дальнейшее увеличение подачи, то происходит переключение питания электропривода первого насоса с выхода преобразователя частоты на сеть, а к выходу преобразователя частоты коммутируется электропривод второго насоса и частота вращения увеличивается до требуемого значения. Например, для обеспечения подачи и давления Q2' и Р2' соответственно частота вращения второго насоса должна быть увеличена до значения ω2'. Таким образом обеспечивается регулирование параметров НС в области, заключенной между характеристиками 1 и 2. При необходимости дальнейшего увеличения подачи и давления до значений выше Q3' и РЗ' питание электропривода второго насоса переключается с выхода преобразователя частоты на сеть и в работу вводится третий насос, управляемый частотно-регулируемым электроприводом. В этом случае регулирование происходит в области, заключенной между характеристиками 2 и 3. При снижении подачи и давления коммутация и регулирование частоты вращения электроприводов насосов происходит в обратном порядке.

Рассмотренный способ регулирования режима работы насосной установки обеспечивает плавное и непрерывное изменение подачи и давления жидкости в широком диапазоне изменения значений регулируемых параметров ot Q1 до Q3" и характеристики сети от 4 до 4' .

Рисунок 1.1 – Комбинированное регулирование режима работы насосной станции

    1. Методы управления электроприводами и напором станции

В течении дня, в разные дни недели расход воды в системе все время изменяется. Насос станции в свою очередь во время своей работы создает постоянное давление на выходе, что не очень удобно в случае динамического изменения расхода воды. Возникает потребность регулировать напор воды на выходи из станции, существуют следующие методы:

      1. Дросселирование ( управления задвижками)

Дроссель - это устройство, обеспечивающее требуемую связь между пропускаемым расходом и перепадом давления на нем. По характеру протекающего процесса он представляет собой гидравлическое сопротивление с регламентированной характеристикой.

Метод дроссельного регулирова­ния избыточное давление уничтожается на выходной задвижке с насосной станции. При её прикрытии создаётся дополнительное сопротивление току воды (≡ ↑ S). Характеристика системы при этом изменяется таким образом, чтобы необходимый напор на выходе насосной станции, при данной величине водоразбора, соответствовал характеристике насоса. Часть рабочей жидкости, находящейся под давлением, «стравливается» и перепускается через переливной клапан в гидробак, не выполняя полезной работы. Следовательно, дроссельное регулирование основано на изменении величины потерь, т.е. на изменении КПД гидропривода. В связи с этим дроссельное регулирование применяют при малых передаваемых мощностях.

Для стабилизации скорости поршня применяются специальные регуляторы, при помощи которых можно устанавливать и автоматически поддерживать постоянную скорость поршня независимо от характера изменения нагрузки на штоке. Регулятор скорости представляет собой совмещенные в одном корпусе регулируемый дроссель и предохранительный клапан с серводействием. Устанавливается он на ответвлении или на выходе из гидроцилиндра.

При дроссельном регулировании возможны два принципиально разных способа включения регулирующего дросселя: последовательно с гидродвигателем и параллельно ему.

Дроссельное регулирование гидропривода при последовательном включении дросселя

Последовательное включение дросселя может быть осуществлено тремя способами: дроссель включают на входе в гидродвигатель, на выходе из него и на входе и выходе одновременно

При полном открытии дросселя скорость поршня максимальна. При уменьшении открытия давление перед дросселем повышается, клапан приоткрывается и пропускает часть подачи насоса на слив. Скорость поршня при этом снижается. При полном закрытии дросселя вся подача насоса идет через клапан и скорость рабочего органа равна нулю. При постоянном открытии дросселя и увеличении преодолеваемой нагрузки, т.е. силы F, давление насоса возрастает, расход через клапан увеличивается, а скорость поршня уменьшается.

Гидродвигатель, например, гидроцилиндр при расчете гидропривода можно рассматривать как особое местное гидравлическое сопротивление, вызывающее потерю давления pц. С учетом вышеприведенных уравнений скорость поршня выражается следующей зависимостью:

Скорость поршня не зависит от расположения дросселя относительно гидродвигателя (на входе в него или на выходе).

Из формул видно, что нагрузочная характеристика гидропривода Vп=f(F) при одновременном дросселировании на входе и выходе такая же, как при одном дросселе на входе или выходе. Скорость выходного звена при ее регулировании последовательно включенным дросселем пропорциональна степени открытия дросселя. Максимальная нагрузка, при которой выходное звено тормозится, от степени открытия дросселя не зависит.

Потери давления и КПД гидропередачи при регулировании последовательно включенным дросселем не зависят от места его установки. Однако, при дросселировании потока на выходе из гидродвигателя, последний работает более устойчиво, особенно при знакопеременной нагрузке. Имеется возможность регулирования гидропривода при отрицательных нагрузках, т.е. при направлении действия силы в сторону перемещения поршня. Кроме того, при установке дросселя на сливной гидролинии теплота, выделяющаяся при дросселировании потока жидкости, отводится в бак и не оказывает влияния на работу гидродвигателя.

При использовании гидроцилиндра с односторонним штоком, расходы жидкости в напорной и сливной магистралях неравны, так как эффективная площадь поршня с одной стороны меньше, чем с другой, на площадь сечения штока.

КПД гидропривода при последовательном включении дросселя

Характеристики

Список файлов ВКР

Разработка системы автоматического управления насосной станцией повышающего давления
648 - Воропаев Никита Алексеевич
Чертежи
plot.log
чертеж .bak
чертеж 2.bak
чертеж 2.dwg
чертеж 5.bak
чертеж 5.dwg
чертеж.dwg
чертеж3.bak
чертеж3.dwg
чертеж32.bak
чертеж32.dwg
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее