Промисловість
 
НОВИНКИ

  • watch movies

  • Доопрацювання клапана КЗР

    1 Введення. При проведенні налагоджувальних робіт системи регулювання ГВС на ЦТП ЕСР-2 з відкритим водорозбором, що складається з: - односедельного регулятора витрати КЗР виробництва ОАО "Армагус" як виконавчого механізму (надалі КЗР); - двоканального регулятора температури опалювання і ГВС Трм32 як командного апарату (надалі Трм32) виявилися конструктивні недоліки КЗР і складність застосовності Трм32, оскільки даний прилад призначений для застосування на ЦТП із закритим водорозбором. Для правильнішого вирішення поставленого завдання було ухвалено рішення замінити Трм32 на ПІД – регулятор Трм12 спільно з перетворювачем вхідного сигналу. Для поліпшення якості регулювання було потрібно опрацьовування недоліків конструкції КЗР. При цьому систематично застосовувалася програма "Укут2000" з формою "ЦД дані" (миттєві значення), розроблена відділом АСОВІ нашого підприємства. 2. Конструкція КЗР. Мал. 1. Конструкція КЗР. Мал. 2 Схема включення КЗР при відкритому водорозборі. G1 – це частина витрати Gгвс з подаючого трубопроводу, Gгвс = G1+g2 де G2 – частина витрати із зворотного трубопроводу; Gгвс – витрата ГВС. 3. Вибір КЗР. Формули. Qгвс=q1+q2; гдеq1 – Тепло з подаючого трубопроводу; Q2 – Тепло із зворотного трубопроводу. Звідси: Gгвс65=(G1+g2) 65=g1tпс + G2тос; гдеg1 – Частина води з подаючого трубопроводу; G2 – Частина води із зворотного трубопроводу. В основному розглядалося завдання з наступними умовами: Случай1. Тпс=120 гр. З(Тос=62 гр. З); Gгвсmin=1 м3/ч, Тгвс=65 гр. С. Із системи рівнянь: 65=g1120+(1-G1) 62; G1=(65-62)/(120-62)=0,05 [м3/ч]; Умова вибору пропускної спроможності КЗР для певного ЦТП: Тпс=70 гр. З(Тос=36 гр. З); Gгвс=148 т/сут, ж/д вул. Малишева, 84. G1max=3gгвс м3/ч. – "піковий" водорозбір. Gгвс Max=3148/24=18,5 [м3/ч]G1max=18,5((65-36)/(70-36))=15,8 [м3/ч]. Вибираємо клапан по таблиці: Dn25; Kv16 V=9 м/с; d=(4g1/(Vmaxpi))^(1/2)=(416/(36009pi))^(1/2)=25 мм; Мінімальний зазор в затворі у разі неповного закриття клапана – 0,3 мм. G=((12,5+0,3-0,1)^2-12,5^2) Pivmax/4=0,00036 м3/с=2,1 дм3/мін=0,128 м3/ч. На ЦТП у напрямі ж/д по вул. Малишева, 84 на трубопроводі ГВС з подачі встановлений клапан Dy=50, Ky=40. Приймемо розміри: А = 42,5 мм; У = 42,5 мм, тобто відсутність зазору по конусу плунжера з його сідлом в закритому положенні. Розрахуємо величину зміни площі прохідного перетину КЗР для даної системи автоматичного регулювання температури ГВС. Склад: КЗР, Трм32. Дискретність ходу штока: i. Мінімальна тривалість сигналу Трм32: D=0,3 с. L=9,5 мм – довжина робочої поверхні. Ni=9,5/(0,330,3)=96 – к-ть мінімальних ходів за повний хід регулювання. F(x)=(Pi)(R^2-r(x)^2); r(x)=r-dr(x)=21,25-xtg(a); F(x)=Pi(r^2-(r-tg(a) x)^2); df(x) /dx=-pi(-2rtg(a)+2xtg(a)^2)=2Pitg(a)(d-xtg(a)); x=vt; xmin=0,330,3=0,1 [мм]; dfmin=pi(21,25^2-21,21^2)=5,34 [мм2] – мінімальна зміна площі. Розрахуємо мінімальну величину витрати при фактичній швидкості потоку V=7,8 м/с: dgmin=vdfmin=5.347,83600/1000000=0.15m3/ч; У разі 1 потрібна витрата складає 0,05м3/ч, отже за один мінімальний крок регулювання ми перевищили потрібну витрату з подаючого трубопроводу в 3 рази. Тгвс=(1200,15+62(1-0,15)) /1=70,7 – за один крок регулювання зміна температури ГВС складе 5гр. Сеслі ще врахувати фаську "С"(див. Мал. 1), Те регулювання в малому діапазоні взагалі неможливе. 4. Теортічеськоє обгрунтування. Існує якась випадкова аперіодична функція зміни витрати ГВС за конкретних умов(Тп або t1, То або t2) з відомим результатом (Тгвс або t). Цілком зрозуміло, що вона має декілька рішень. Відштовхуватимемося від максимально можливої ефективності. 4.1. Визначимо випадок 1. G1мін=0,05т/с - надалі Gmin; Gгвсмакс - надалі Gmax: Система рівнянь: Q=q1+q2g=g1+g2, гдеq1 - частина кількості тепла з подаючого трубопроводу, Q2 - частина кількості тепла із зворотного трубопроводу, G1 - витрата теплоносія з подаючого трубопроводу, G2 - витрата теплоносія із зворотного трубопроводу. Gt=g1t1+g2t2; G=g1+g2, гдеt - температура ГВС; t1 - температура теплоносія на подаючому трубопроводі; t2 - температура теплоносія на зворотному трубопроводі. G2=g-g1, робимо підстановку: Gt=g1t1+gt2-g1t2; Gt-gt2=g1t1-g1t2; G1=g(t-t2)/(t1-t2). 4.2. Визначення максимуму G1 за перших конкретних умов t1/t2. Не потрібно брати величину пікового водорозбору. Беріть ефективні крапки. Візьмемо, наприклад, G=4.0. беремо з першого випадку = 0,05;1. t1=120/t2=62 G=4 => G1=4(65-62)/(120-62)=0,21;2. t1=110/t2=59 G=4 => G1=4(65-59)/(110-59)=0,47;3. t1=101/t2=54 G=4 => G1=4(65-54)/(101-54)=0,94;4. t1=91/t2=49 G=4 => G1=4(65-49)/(91-49)=1,52;5. t1=80/t2=46 G=4 => G1=4(65-46)/(80-46)=2,24;6. t1=70/t2=40 G=4 => G1=4(65-40)/(70-40)=3,33. На підставі отриманих даних побудуємо графік 1. Ось, в основному потрібна, методика розрахунку ефективної робочої поверхні односедельного регулятора витрати. Далі абсолютно нескладно, залежно від мінімальної тривалості імпульсу регулятора(командного апарату), вибрати необхідну кількість крапок або кроків регулювання, розтягнути або взагалі прибрати цю ділянку поверхні, тобто добитися необхідної точності регулювання. Зрозуміло, враховуючи, що кожен подальша ділянка поверхні починається від нуля, і вимушений миритися з достоїнствами і недоліками попередніх ділянок, включаючи їх. Необхідно провести перевірку на зниження перепаду при t1=65 і піковому водорозборі по діаграмі для вибору дросельного пристрою.

    Повна версія статті з малюнками і поясненнями знаходиться на першоджерелі: