Навигация
Структурная идентификация объекта
35842
знака
4
таблицы
19
изображений
1.2 Структурная идентификация объекта
На объект охлаждения, холодильную камеру, действует тепловой поток Qo6, приходящий с продуктом, помещенным в холодильную камеру.
Холодильная машина должна отвести от холодильной камеры тепловой поток Qn, причем так, чтобы параметры рабочей среды поддерживались в заданных пределах. Холодильная машина выполняет работу, потребляя энергию Е от внешнего источника для вывода тепла Qe в охлаждающую среду.
Рисунок 1.1 – Функциональная схема холодильной установки
ХМ - холодильная машина,
ХК - холодильная камера,
Qoб - тепловой поток продукта в холодильной камере;
Qn - тепловой поток, отводимый холодильной машиной от холодильной камеры;
Е - энергия потребления ХМ;
Qв - тепло, отводимое ХМ от ХК в окружающую среду
1.3 Математическая модель холодильной камеры
Математическая модель взята из книги Канторовича В.И. «Автоматизации холодильных установок» М.:«Агропромиздат», 1987г., с. 136.
При выводе модели объекта использовались следующие допущения:
а) Считаем, что утечка тепла через стенки холодильной камеры не происходит.
б) Считаем, что температура в холодильной камере распределена равномерно по всему объему камеры.
в) Считаем, что продукт до момента помещения его в холодильную камеру имел температуру, равную температуре окружающей среды (Qв).
г) Считаем, что температура воздуха окружающей среды постоянна. Тогда уравнение теплового баланса будет иметь вид:
Qп – Qоб = 0 (1.1)
Значение теплового потока, отводимого от ХК (Qn) в Дж/с, рассчитываем по формуле:
Qп = kпFп(Qп - Qоб) (1.2)
где kп – коэффициент теплопередачи испарителя, Дж/(м2×0С×с),
Fп – площадь теплопередающей поверхности испарителя, м2.
Значение теплового потока, приходящего в ХК (qo6) в Дж/с, рассчитываем по формуле
Qоб = kобFоб(Qоб - Qв) (1.3)
где kоб – коэффициент теплопередачи продукта, Дж/(м2×0С×с),
Fп – площадь теплопередающей поверхности, м2.
Запишем уравнение (1.1) для рассматриваемого процесса в динамике, в приращениях:
dDQ0 = (DQn- DQoб)dt, (1.4)
где DQ0 - количество тепла, необходимого для восстановления теплового баланса за время dt, записанное в приращении, Дж.
Значение (DQ0) найдем по формуле:
DQ0=cmDQоб, (1.5)
где с - удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг×0С),
m - масса продукта, кг,
DQоб - приращение температуры, на которое нужно изменить
температуру продукта, чтобы сохранить тепловой баланс, °С.
Подставляя в (1.4) выражения (1.2), (1.3), (1.5) получим
(1.6)
В выражение (1.6) было подставлено значение
(1.7)
После некоторых преобразований запишем уравнение (1.6) в другом виде:
(1.8)
Обозначим:
С учетом принятых обозначений выражение (1.8) примет вид:
(1.9)
Для нахождения численных значений параметров модели используем данные из книги Канторовича В.И. «Автоматизации холодильных установок», и рассчитаем значения коэффициентов модели объекта.
Подставим следующие значения в формулы расчета значений Т, kl, k2:
Тем самым получим значения коэффициентов:
Т = 43,45; kl = -1,22; k2 = 0,02.
Подставляя полученные значения в выражение (1.9) получим модель объекта
Похожие работы
... .3 +810.3 Срок окупаемости Лет -- 0.242 -- Вывод Из данного расчета и проведенного анализа технико-экономических показателей делаем вывод о целесообразности внедрения «Автоматизированной системы управления компрессорной установкой». Так как в результате годовая экономия затрат от автоматизации системы составляет 3347839.05 рублей. Это достигается за счет экономии в зарплате 785925.5 ...
... батареи и воздухоохладители)? испарители для охлаждения промежуточного хладоносителя; отделители жидкости или защитные ресиверы (при надобности). Автоматизация испарительной системы холодильной установки с промежуточным хладоносителем (рассолом) предусматривает: а) автоматическое регулирование температуры воздуха в охлаждаемых помещениях; б) автоматическое регулирование температуры ...
... камере понижается ниже допустимой , то в данном случае включаются электронагреватели , которые встроены в ВО. Включением и выключением поддерживают заданную температуру в камере. 3.2 Работа узлов функциональной схемы автоматизации холодильного модуля. Основной регулируемой величиной в данной схеме есть температура воздуха в холодильной камере. Ее регулируют включением и выключением КМ , а зимой ...
... (при утехах). Поэтому возникает необходимость замены холодильной установки на более современную в достижениях холодильной техники. 3. Описание холодильной установки 3. Описание холодильной установки. Судовая холодильная установка состоит из двух систем холодильного агента обслуживающих каждый роторный морозильный аппарат FGP-25-3, включающих в себя два ...
0 комментариев