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


Информация о работе «Автоматизация системы управления холодильной установкой»
Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 35842
Количество таблиц: 4
Количество изображений: 19

Похожие работы

Скачать
185895
9
45

... .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 ...

Скачать
35552
0
0

... 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 ...

Скачать
79391
6
0

... 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 ...

Скачать
65138
15
79

... (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


Наверх