125022 (690240), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Для перегретого водяного пара К=1,3 и п=0,546. По значению коэффициента п определяют критическое давление водяногопара на входе редукционных установок. Pкр>пP1,где P1-давление до редукционного клапана, Па; Pкр-критическое давление после редукционного клапана, Па.

Для рассматриваемых редукционных установок РУ1,2/0,8 МПа, РУ1,2/0,65 МПа и РУ0,8/0,65 МПа критические давления составляют соответственно 0,65; 065 и 0,44 МПа. Эти давления не больше давлений после редукционных клапанов, которые составляют соответственно 0,8; 0,65 и 0,65 МПа. На основании этих соотношений давлений скорости течения водяного пара через редукционный клапан 2 и регулируемый клапан 4 редукционных установок (рисунок 4) принимаются докритическими.

Уравнение динамики водяного пара в редукционной установке может быть представлено в следующем виде:

где V-объем водяного пара в камере понижения давления редукционной установки, м3, -плотность водяного пара, кг/м3; t-время, с;

G1 и G2-массовый расход водяного пара соответственно на входе в камеру понижения давления редукционной установки и на выходе из этой камеры, кг/с.

Для газообразных сред используют уравнение состояния /2/

P/=RT, (2)

где P-давление газообразной среды, Па; R-газовая постоянная, м²с^{-2 0}К^-1; Т-абсолютная температура среды, ⁰К. После дифференцирования уравнение (2) по давлению Р и плотности

и подстановки в уравнение (1) получим:

Скорость течения водяного пара через редукционный и регулируемый клапаны 2 и 4 докритические. Для докритического течения газа (водяного пара) массовый расход определяется по формуле /3/

где μ1-коэффициент расхода; F1-площадь проходного сечения редукционного клапана, м2;

K-коэффициент адиабаты перегретого водяного пара;

P1,P-давление водяного пара до и после редукционного клапана 2, Па.

Согласно /3/ уравнение (5) может быть преобразовано к виду:

где Ka-коэффициент, определяемый по формуле:

где μ2-коэффициент расхода выходного регулируемого клапана;

F2-площадь проходного сечения выходного регулируемого клапана, м2.

Уравнение (4) с учетом соотношений (6) и (8) принимает вид:

Полученное уравнение (9) - это нелинейное уравнение, которое для дальнейшего анализа необходимо линеаризовать. Переменными величинами в уравнении (9) являются F1, F2, P1, P и P2. Установившиеся значения этих переменных величин обозначаем через F10, F20, P10, P0 и P20. Соответствия между переменными величинами и их установившимися значениями имеют вид:

F1→F10; F2→F20; P1→P10; P→P0; P2→P20. (10)

Координаты переменных величин, выражаются через приращения и установившиеся значения следующими соотношениями:

F1=F10+ΔF1; F2=F20+ΔF2; P1=P10+ΔP1;

P=P0+ΔP; P2=P20+ΔP2. (11)

При линеаризации соотношения (9) вначале разлагают его в ряд Тейлора, пренебрегая величинами второго порядка малости, а затем вместо всех переменных параметров

делают подстановку их установившихся значений из соотношений (10). В результате таких действий получим линеаризованное уравнение:

которое после некоторых упрощений принимает вид

Для установившегося течения водяного пара уравнение (9) при значениях соотношений (10) принимает вид:

Это соотношение равно нулю потому, что производная от постоянной величины dP/dt = 0. Уравнение (13) позволяет определить установившийся расход водяного пара через оба клапана редукционной установки, а именно:

Вычитая из уравнения (12) уравнение (13), и поделив обе части полученного соотношения на установившийся расход G0, получим:

После упрощения это уравнение принимает вид:

Перепишем уравнение (15) таким образом, чтобы были отношения ΔP/P0; ΔP1/P10 и ΔP2/P20

Введем в уравнении (16) следующие обозначения:

С учетом соотношений (17) уравнение (16) принимает вид

После преобразования по Лапласу получим:

где s-оператор Лапласа.

На рисунке 5 представлена структурная схема редукционной установки водяного пара, составленная по уравнению (19) с использованием типовых динамических звеньев теории автоматического управления. По этой схеме по каждому входному сигналу (каналу) можно определить передаточную функцию.

Рисунок 5: Структурная схема редукционной установки водяного пара

Полученные уравнения (18) и (19) позволяют провести анализ влияния различных параметров редукционной установки на постоянную времени Т1 и коэффициенты К1, К2 и К3, а также эффективно синтезировать цифровую систему управления редукционной установкой.

4. Разгонные характеристики

Рис.6: Структурная схема

Графики переходных процессов

Рис.7: График кривой разгона инерционного звена I-го порядка

Рис.8:

Рис.9: Расход пара от мощности ПГ.

Выводы

В данной курсовой работе била исследована динамика редукционной установки. Выходным параметром рассматривалось давление пара. Была составлена мат. модель, выведено дифференциальное уравнение замкнутой системы, также был проведен анализ динамических свойств, из уравнения замкнутой системы получили передаточные функции редукционной установки по давлению пара. По составленной структурной схеме с помощью пакета Simulink получили графики переходных процессов.

Литература

1. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Автоматизированные системы управления технологическими процессами АЭС" В.А. Демченко. - Одесса: ОНПУ, 1994. - 27с.

2. Автоматизация и моделирование технологических процессов АЭС и ТЭС В.А. Демченко Одесса 2001

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Рис. Регулирующий клапан Ду 150, 300, серия 6с-8

Приложение 3

Рис. Главный предохранительный клапан

Приложение 4

Характеристики

Список файлов курсовой работы