2.4 Выбор приемника-накопителя

В качестве приемника-накопителя была выбрана емкость нержавеющая Я1-ОСВ-6,3 с термоизоляцией, необходимого объема.

Технические характеристики:

высота, м 2;

ширина, м 1,5;

длина, м 2,1;

объем, м³ 6,3;

показатель теплообмена нержавейки, Вт/К 460;

удельная теплоемкость жидкости, Дж/кг 4190;

плотность жидкости, кг/м3 1000.

Приемник-накопитель с достаточной точностью можно описать как линейное позиционное инерционное звено 1-го порядка

, (8)

где - коэффициент передачи;

- время запаздывания.

Коэффициент передачи

. (9)

Время запаздывания

, (10)

где с — удельная теплоемкость воды, Дж/кг;

— плотность воды, кг/м³;

— показатель теплообмена на внутренних поверхностях Вт/К;

— объем, м³.

К/Вт,

c.

Передаточная функция приемника-накопителя

. (11)

2.5 Выбор насоса

Для рассматриваемой системы был выбран дренажный насос «Гном 10». Конструкция насоса многоблочная центробежная.

Насосы «Гном» применяются для откачивания гравийно-глинистых и грунтовых вод из котлованов и траншей, для полива сельскохозяйственных угодий, в промышленном и гражданском строительстве, а также при эксплуатации гидросооружений, метрополитенов и шахт. Перекачиваемая среда — загрязненная вода температурой до плюс 35°С, с содержанием механических примесей массовой концентрацией до 10 %.

Технические характеристики:

расход, м³/час 10;

напор, м 10;

масса, кг 21;

высота, мм 450;

ширина, мм 280;

диаметр на входе, мм 50;

диаметр на выходе, мм 40;

давление, Па ;

относительная скорость потока, м/с 1,6;

число лопаток 5.

Передаточная функция насоса в общем виде

, (12)

где - коэффициент передачи;

- время запаздывания.

Коэффициент усиления передаточной функции насоса

, (14)

где - номинальное значение расхода, м³/час;

- номинальное значение давления, Па.

.

Время запаздывания передаточной функции насоса

, (15)

где — относительная скорость потока, м/с;

— число лопаток;

— выходной диаметр, м;

— входной диаметр, м.

Получим время запаздывания передаточной функции насоса

.

Передаточная функция насоса

. (16)

2.6 Выбор датчика уровня

Датчик уровня воды ДУУ5 предназначен для контроля уровня воды в баке, ванне и других емкостях.

Датчик уровня воды используется в ванных комнатах, подвалах, где требуется предупреждение о протечках. Подключение к контрольной панели через нормально открытые контакты реле. Пар или мелкие капли не приводят к срабатыванию извещателя.

Технические характеристики:

питание, В 3 халкалиновые батареи ААА 1,5;

контакты, мА/В 100;

мощность звучания сирены, дБ/м 100;

рабочая температура, °С от 0 до плюс 40;

потребление, мА 1;

срок службы батареи, год 1;

длина провода до датчика, м 1,5;

выходной сигнал, В 60;

время реакции, с 0,6.

Общая передаточная функция датчика

, (17)

где — коэффициент усиления;

— время реакции датчика на изменение входного параметра.

Коэффициент усиления передаточной функции датчика рассчитывается как отношение выходного сигнала к входному, получим

, (18)

где - максимальное напряжение, В;

- максимальное значение уровня воды в приемнике-накопителе (входной сигнал датчика), = 2 м.

Получим

.

Передаточная функция датчика имеет вид

. (19)