13.2 Регулирование температуры пара прямоточных котлов.

Особенности прямоточного котельного агрегата как объекта регулирования температуры:

- на изменении температуры перегретого пара прямоточных котлоагрегатов резко сказываются любые возмущающие воздействия;

- недопустимо смещение границ фазового перехода испарительной и перегревательной зон при изменении режима работы котлоагрегата.

Регуляторы промежуточных впрысков на прямоточных котлах выполняют функции поддержания температуры и влажности пара в переходной зоне, а для котлов с сепарацией пара – влажности пара перед сепаратором. В схемах этих регуляторов широко применяются опережающие скоростные импульсы.

Так, регулятор первого по ходу пара и воды впрыска (рис 13.2,а) помимо основного сигнала по температуре пара за первым пакетом переходной зоны Ө”nз, воспринимает скоростной сигнал по влажности пара в начале пакета . Для регулятора второго впрыска (рис 13.2,б) на котлах с промывочно-сепарационной схемой основным сигналом служит уровень в мерительном сосуде сепаратора H_сеп, характеризующий расход отсепарированной влаги, а опережающим – сигнал по скорости изменения влажности в начале переходной зоны. Регулятор выходного впрыска (рис 13.2,в) действует по температуре пара за котлом Ө″n и скорости изменения температуры за впрыском .

Рис. 13.2 Структурная схемы регулирования температуры пара.

19. Билет №8 Графическая интерпретация линеаризации статических характеристик аср

Р ассмотрим сущность процесса линеаризации на примере сушильного шкафа. Зависимость температуры объекта от подаваемого напряжения в большинстве случаев нелинейна и имеет вид, представленный на рисунке.

Графически линеаризацию некоторого уравнения от двух переменных F(х,у) = 0 в окрестности некоторой точки (х₀, у₀) можно представить как замену рассматриваемого участка кривой на касательную (см. рис. 1.14), уравнение которой определяется по формуле:

,

где и - частные производные от F по х и у. Данное уравнение называется уравнением в приращениях, поскольку значения х и у здесь заменены на приращения х = х - х₀ и у = у - у₀.

Линеаризация ДУ происходит аналогично, отличие состоит только в том, что необходимо искать частные производные по производным ( , , и т.д.).

20. Билет №8 Понятие об устойчивости аср

Всякая АСР, которая подвергается внешнему воздействию, отклоняется от заданного ей закона движения. При этом регулятор стремится вернуть систему к этому движению. В результате под влиянием воздействий, с одной стороны, и восстанавливающего действия регулятора, с другой, возникает переходный процесс.

В этой ситуации возможны три случая:

1) система регулирования не может восстановить требуемого движения после его нарушения и действительное движение системы будет все дальше удалятся от требуемого. Такой переходный процесс называется расходящимся, а система – неустойчивой.

2) система регулирования после нарушения движения воздействиями с течением времени возвращается к заданному движению с точностью, отвечающей статической неравномерности (ошибки) системы регулирования. Такой переходный процесс будет сходящимся, а система – устойчивой.

3) система регулирования после нарушения равновестного режима получает дополнительно к заданному движению еще и установившееся периодическое движение, которое представляет собой незатухающие колебания. Такой переходный процесс называется незатухающим колебательным, а система находящейся на границе устойчивости.

Движение большинства реальных АСР описывается нелинейными дифференциальными уравнениями, которые для упрощения исследования АСР могут быть линеаризированы. На их основе составляется дифференциальное уравнение замкнутой системы с регулируемой величиной в качестве переменной

, (5-1)

которое представляет собой неоднородное дифференциальное уравнение, характеризующее динамические свойства системы при наличии в ней внешних воздействий.

Решение этого уравнения можно представить в виде двух составляющих.

(5-2)

описывающих свободные и вынужденные колебания системы, при этом определяется неснимающимся воздействием, приложенным к АСР.

Для получения решения уравнения (5-1) достаточно к какому-либо частному решению прибавить общее решение однородного с ним уравнения, т.е. уравнения (5-1) в котором .

Его характеристическое уравнение в операторной форме имеет вид:

, (5.3)

где - корни характеристического уравнения.

Оно получается, если приравнять нулю собственный оператор – оператор левой части неоднородного дифференциального уравнения . Для замкнутой системы при отсутствии внешнего воздействия характеристическое уравнение может быть получено по передаточной функции системы

(5.4)

При исследованиях устойчивости динамической системы в уравнение движения не вводится внешнее воздействие , а рассматриваются собственные колебания системы относительно состояния установившегося движения.

Такое исследование принято называть исследованием в малом, в отличие от исследования в большом, когда анализируется поведение системы при достаточно больших отклонениях регулируемой величины от заданного значения.