3 Расчет параметров автоматического регулирования

Теплоемкость установки

,

где mв, св – масса, кг и теплоемкость воды, Дж/(кг×^оС).

Коэффициент теплопотерь в окружающую среду:

,

где Fбок и Fт – площади боковой и торцевой поверхности, м²

Постоянная времени

где С – теплоемкость установки, Дж/(кг×^оС); А – коэффициент теплопотерь в окружающую среду, Вт/^оС.

Коэффициент передачи установки

,

где А – коэффициент теплопотерь в окружающую среду, Вт/^оС.

Мощность, необходимая для поддержания заданной температуры в установившемся режиме

,

где tу –температура нагрева воды, ^оС; kоб – коэффициент передачи установки, ^оС /Вт.

Регулирующее воздействие при включении электронагревательных элементов

,

где Рн–установленная мощность, Вт; Ро – мощность, необходимая для поддержания заданной температуры в установившемся режиме, Вт.

Регулирующее воздействие при выключении электронагревательных элементов

В2=1

Зона неоднозначности регулятора ТРЭ104

,

а = 0.011/2 = 0.0055

где 2а=0,5…1^оС, из параметров регулятора ТРЭ104.

Длительность включения нагревателей. Коэффициент передачи для тепловых процессов в относительных единицах равен единице k_об = 1.

Время запаздывания t в расчетах можно принять равным 10…15 мин. для нагревательных установок

,

Длительность пауз , (3.12)

где В1 и В2 – регулирующее воздействие при включении и при выключении электронагревательных элементов; t – время запаздывания; а – зона неоднозначности прибора; kоб – коэффициент передачи установки.

Период колебаний

где Т1 и Т2 – длительность включения нагревателей и длительность пауз, с.

Частота включений

Тк – период колебаний, с.

Диапазон колебаний температуры

где В1 и В2 – Регулирующее воздействие при включении и при выключении электронагревательных элементов; а – зона неоднозначности прибора; t – время запаздывания; kоб – коэффициент передачи установки.

Положительная амплитуда температуры

где В1– Регулирующее воздействие при включении электронагревательных элементов; а – зона неоднозначности прибора; t – время запаздывания; kоб – коэффициент передачи установки.

Абсолютное значение

, (3.17)

где t1 – положительная амплитуда температуры; tу –температура нагрева воды, ^оС.

Отрицательная амплитуда температуры

,

где В2 – Регулирующее воздействие при выключении электронагревательных элементов; а – зона неоднозначности прибора; t – время запаздывания; kоб – коэффициент передачи установки.

Абсолютное значение

,

где t2 – отрицательная амплитуда температуры; tу –температура нагрева воды, ^оС.

Величина коррекции регулятора

,

где В1 и В2 – Регулирующее воздействие при включении и при выключении электронагревательных элементов; kоб – коэффициент передачи установки.

Расход энергии за сутки

где Т1– длительность включения нагревателей, с; Рн – номинальная мощность, Вт; Тк – период колебаний, с.

Рисунок 3.1 График регулирования температуры объекта.