Для упрощения уравнений, описывающих переходные процессы системы автоматического регулирования, в теории автоматического регулирования стремятся к тому, чтобы между количеством передаваемой теплоты в теплообменнике и регулирующим воздействием, вырабатываемым регулятором, была линейная зависимость. Для этого следует подобрать статические характеристики цепочки из последовательно соединенных нелинейных звеньев (механизма сопряжения регулирующего органа с исполнительным механизмом, регулирующего органа и теплообменника) так, чтобы их общая статическая характеристика была линейной. Суммарная статическая характеристика системы автоматического регулирования СКВ зависит от статических характеристик отдельных элементов, составляющих систему. Статическая характеристика поверхностного теплообменника — графическая зависимость относительного количества передаваемой теплоты от отношения регулирующего воздействия (расхода, температуры воды и воздуха) к расчетному значению того же параметра.

Статическая характеристика поверхностного теплообменника, а следовательно характер изменения количества передаваемой теплоты, зависят от выбранного способа регулирования теплоотдачи: изменение расхода жидкости, расхода воздуха, одновременное изменение расхода воздуха и жидкости, изменение температуры жидкости на входе в теплообменник.

Анализ зависимости (формула 11.1) показывает, что при регулировании количества передаваемой теплоты изменением расхода жидкости статические характеристики являются нелинейными.

Нелинейная статическая характеристика теплообменника при изменении расхода жидкости представлена на рисунке 11.9 а: при малых изменениях расхода и скорости воды количество теплоты изменяется значительно; при больших скоростях количество теплоты изменяется незначительно из-за малого изменения коэффициента теплопередачи теплообменника; при скоростях жидкости больше 0,5 м/с происходит так называемое «насыщение» регулировочной характеристики.

Рисунок 11.9. Суммарная статическая характеристика звена автоматического регулирования

«теплообменник — регулирующий клапан»:

а) характеристика теплообменника, 6) равнопроцентная характеристика регулмрукнцего клапана; б) суммарная характеристика

При нелинейной статической характеристике теплообменника рекомендуется так подбирать статические характеристики отдельных элементов объекта регулирования, чтобы их суммарная статическая характеристика была линейная. Поэтому в этом случае следует подобрать регулирующий клапан с нелинейной характеристикой плунжера, например равнопроцентной (рисунок 11.9 6), так, чтобы суммарная статическая характеристика звена автоматического регулирования «теплообменник — регулирующий клапан» была линейная (рисунок 11.9 в). Таким образом, при использовании схемы на рисунке 11.8 а следует подбирать двухходовой регулирующий клапан с равнопроцентной характеристикой.

В шаровых клапанах «Векто» (рисунок 11.10), имеющих изначально нелинейную характеристику, устанавливают специальный корректирующий диск, обеспечивающий равнопроцентную характеристику. В результате получают линейную суммарную характеристику звена «теплообменник — шаровой регулирующий клапан «ВеИлю» (рисунок 11.11).

Данный способ управления имеет особенности, связанные с ограничениями по минимальному расходу воды для предотвращения замораживания теплообменника. Постоянная времени, характеризующая инерционность переходного теплового процесса, сильно зависит от переменной скорости движения жидкости в трубках теплообменника, что усложняет выбор настроек регулятора.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒