
- •Кафедра «Автоматизация и робототехника»
- •Задание № 22
- •Аннотация
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Описание системы терморегулирования
- •2. Описание элементов системы
- •2.1. Теплообменник с двойными трубами
- •2.2. Датчик температуры Siemens sitrans tf2
- •2.3. Кран шаровойZk/s15 с электроприводом
- •3. Описание функциональных элементов передаточными функциями
- •3.1. Теплообменник с двойными трубами
- •3.2. Датчик температурыSiemensSitransTf2
- •3.3. Кран шаровойZk/s15 с электроприводом
- •4. Структурная схема и передаточная функция системы
- •5. Настройка регулятора
- •5.1 Построение логарифмических характеристик без учёта регулятора
- •5.2 Построение логарифмических характеристик без учёта регулятора
2. Описание элементов системы
2.1. Теплообменник с двойными трубами
Теплообменник — устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители. Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные и смесительные. В поверхностных теплообменниках отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, и передача теплоты происходит через твердую стенку. А в смесительных теплообменниках теплоносители контактируют.
Широко распространены также теплообменники с двойными трубами (Рис.2.). В таких аппаратах перенос теплоты от горячего теплоносителя, поступающего в трубу меньшего диаметра, к холодному теплоносителю, протекающему в межтрубном пространстве, осуществляется конвекцией к внутренней стенке трубы меньшего диаметра, через стенку путем теплопроводности, затем конвекцией от стенки со стороны охлажденной жидкости и от нее к стенке наружной трубы также путем конвекции, через стенку наружной трубы – теплопроводностью и конвекцией от стенки к холодному теплоносителю.
Рис.2. Теплообменник с двойными трубами
1 – корпус; 2 – внутренняя трубка; 3 – наружная трубка; 4 – штуцера; 5 – трубные решетки; 6 – крышка; 7 – термопары; 8,9 – ротаметры; 10,11 – вентили; 12 – цифровой индикатор
2.2. Датчик температуры Siemens sitrans tf2
Датчики - это устройства, предназначенные для получения информации о состоянии объекта. В автоматизированных системах управления с их помощью осуществляется обратная связь системы регулирования с объектом.
Датчик температуры SitransTF2 (Рис.3.) состоит из термометра сопротивления Pt100 в защитной трубке из нержавеющей стали,корпуса из нержавеющей стали с высоким классом защиты и встроенного, параметрируемого тремя клавишами измерительного преобразователя с ЖКД. Siemens SITRANS TF2 используется для индикации и контроля измеренной температуры в месте установки.
Рис.3. Датчик температуры Siemens SITRANS TF2
Измерительные резистры подходят для температур от -50 до +200°C. Выходной сигнал: 4…20 mA.
Термометры сопротивления делятся на два класса по их предельной погрешности: класс А (предельная погрешность 0,15+0,002 °C), класс В (предельная погрешность 0,3+0,005 °C).
Составные части и подключение термометра сопротивления представлены на рисунке 4.
Рис.4. Термометр сопротивления SITRANS TF2 и его составные части
1 – Соед. головка, 2 – Консоль, 3 - Винтовой штуцер , 4 – Изм. вставка, 5 – Защитная трубка, 6 – Температурный, 7 – Соед. цоколь, 8 – Стержень , 9 – Трубка вставки, 10 – Внутр. линия, 11 – Изм. резистор , 12 – Источник тока.
2.3. Кран шаровойZk/s15 с электроприводом
Шаровой кран с электроприводом(Рис.5) используется для монтажа трубопроводов, где рабочей средой является сжатый воздух, жидкое топливо или пар. Механическое управление не обеспечивает должный уровень удобства использования, именно поэтому электроприводы управления получают широкое распространение.
Электропривод позволяет кроме непосредственно открытия и закрытия, использовать арматуру для удобного и точного регулирования потока рабочей среды, что позволяет реализовать различный набор функций электропривода, зависящий от модификации привода. Вся запорная арматура с электроприводом обязательно имеет функцию аварийного закрытия.
Рис.5. Кран шаровой ZK/S15 с электроприводом