Міністерство освіти і науки україни національний університет “львівська політехніка”

Дослідження замкнутої системи

автоматичного регулювання тиску

Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи № 2

з дисципліни “Автоматизація неперервних технологічних процесів”

для студентів базового напряму

6.0925 “Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології”

Затверджено на засіданні

кафедри автоматизації

теплових і хімічних процесів

Протокол № 7 від 27.01.2005 р.

Львів 2005

Дослідження замкнутої системи автоматичного регулювання тиску: Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи № 2 з дисципліни “Автоматизація неперервних технологічних процесів” для студентів базового напрямку 6.0925 “Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології” / Укл. Я. П. Юсик, В. О. Фединець, О.В. Кріль. - Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2005. - 13 с.

Укладачі Юсик Я. П., канд. техн. наук, доцент

Фединець В. О., канд. техн. наук, доцент

Кріль О.В., асистент

Відповідальний за випуск Пістун Є.П., доктор техн. наук, професор

Рецензенти Кріль Б. А., канд. техн. наук, доцент

Савицький В.К., канд. техн. наук, доцент

Мета роботи:

- ознайомлення з основними методами регулювання тиску в технологічних апаратах;

- дослідження контурів регулювання тиску в об’єктах з використанням регуляторів з різними законами регулювання; вибір оптимальних законів регулювання та параметрів настроювання регуляторів;

- визначення показників якості процесу регулювання з різними типами регуляторів та параметрами настроювання.

Необхідна теоретична підготовка:

- знання правил моделювання та дослідження системи автоматичного регулювання (САР) з допомогою програмного засобу імітаційного структурного моделювання Simulink середовища Matlab;

- знання динамічних моделей об’єкта регулювання, типових перехідних процесів, показників якості процесів регулювання.

Основні теоретичні відомості

Тиск є одним з визначальних технологічних параметрів (величин, координат) багатьох технологічних процесів (ТП):

0. переміщення речовин (газів, рідин, пари, парогазової суміші, парорідинної суміші, диму, туману, пилу, суспензії, емульсії та інших);

1. нагрівання та охолодження;

2. випарювання та випаровування;

3. штучного охолодження;

4. абсорбції;

5. сушіння;

6. проведення хімічних перетворень в газовій фазі та в інших технологічних процесах.

Основними апаратами в яких необхідно контролювати та регулювати тиск є насоси, компресори, вентилятори, випарні апарати, газопроводи, ректифікаційні колони, абсорбційні колони, ресивери, нагрівальні печі, сушарки, топки котлів, барабани котлоагрегатів, парові колектори, парові магістралі, водогони, газові реактори та багато інших апаратів. Тиск в цих апаратах може змінюватись від декількох паскаль (Па) до декількох мегапаскаль (МПа). Джерелом тиску речовин можуть бути механічні, теплові, хімічні, біологічні, комбіновані та інші процеси.

Найчастіше в ТП необхідно регулювати тиск газу. Здебільшого тиск газу регулюють шляхом дроселювання. Як відомо, дроселювання газу супроводжується тепловим ефектом (охолодженням). В залежності від умов розширення і теплообміну з оточуючим середовищем процеси розширення поділяють на ізотермічні (теплообмін з оточуючим середовищем забезпечує сталість температури), адіабатичні (відсутній теплообмін з оточуючим середовищем) та політропні (має місце обмін з оточуючим середовищем, але весь тепловий ефект розширення не змінюється теплообміном). Враховуючи, що температура газу впливає на його тиск, при регулюванні тиску необхідно враховувати тепловий ефект дроселювання газу.

Зміна тиску газу є індикатором небалансу матеріальних потоків.