Регулирование уровня.

 

Уровень является косвенным показателем гидродинамического равновесия в аппарате. Постоянство уровня свидетельствует о соблюдении материального баланса, когда приток жидкости равен стоку, и скорость изменения уровня равна нулю.

 

В общем случае изменение уровня описывается уравнением вида

 

S dLdt = Gвх Gвых ± Gоб ,

 

где S – площадь горизонтального (свободного) сечения аппарата; Gвх,Gвых – расходы жидкости на входе в аппарат

 

и выходе из него; Gоб – количество жидкости, образующейся (или расходуемой) в аппарате в единицу времени.

В зависимости от требуемой точности поддержания уровня применяют один из сле-

 

дующих двух способов регулирования:                    
1. позиционное регулирование,         LC        
                   
  при котором уровень в аппара-             4      
  те поддерживается в заданных,     5        
               
             
  достаточно широких пределах:     6          
                3  
  Lв ≤ L ≤ Lн. Такие системы ре-                
      2      
            LE  
  гулирования устанавливают на            
                     
                     
  сборниках жидкости или про- 1              
               
  межуточных емкостях (рис.                    
  Рис. 3.4.Схема позиционного регулирования уров-  
  3.4). При достижении предель-  
  ного значения уровня происхо- ня:        
  дит автоматическое переклю- 1 –насос; 2 –аппарат; 3 –сигнализатор уровня; 4 –регулятор  
    уровня; 5,6 – регулирующие клапаны.        
  чение потока на запасную емкость;        
2. непрерывное регулирование, при котором обеспечивается стабилизация уровня на за-  
  данном значении, т. е. L = L0.                    
                 


Особенно высокие требования предъявляются к точности регулирования уровня в теп-лообменных аппаратах, в которых уровень жидкости существенно влияет на тепловые про-цессы. Например, в паровых теплообменниках уровень конденсата определяет фактическую поверхность теплообмена. В таких АСР для регулирования уровня без статической погрешно-сти применяют ПИ–регуляторы. П–регуляторы используют лишь в тех случаях, когда не тре-буется высокое качество регулирования и возмущения в системе не имеют постоянной со-ставляющей, которая может привести к накоплению статической погрешности.

 

При отсутствии фазовых превращений в аппарате уровень в нем регулируют одним из трех способов:

 

1. изменением расхода жидкости на входе в аппарат (регулирование «на притоке», рис. 3.5, а);

 

2. изменением расхода жидкости на выходе из аппарата (регулирование «на стоке», рис. 3.5, б);

        FE    
2       3    
  LC        
           
  1 1   1    
  LC   LC    
         
        5 4  
      2 FEC FE  
           
а   б   в 2  

Рис. 3.5.Схемы непрерывного регулирования уровня:

 

а –регулирование«на притоке»; б –регулирование«на стоке», в –каскадная АСР(1 –регулятор уровня, 2 –регули-рующий клапан, 3, 4 – измерители расхода, 5 – регулятор соотношения).

 

3. регулированием соотношения расходов жидкости на Пар  
входе в аппарат и выходе из него с коррекцией по 2            
         
LC  
уровню (каскадная АСР, рис. 3.5, в); отключение кор- 3            
           
ректирующего контура может привести к накоплению Греющий пар            
           
ошибки при регулировании уровня, так как вследст-            
             
             
вие неизбежных погрешностей в настройке регулято- 1            
ра соотношения расходы жидкости на входе и выходе Жидкость  
аппарата не будут точно равны друг другу, и вследст- Рис. 3.6.Схема регулирова-  
вие интегрирующих свойств объекта, уровень в аппа- ния уровня в испарителе:  
1 –испаритель; 2 –регулятор уров-  
рате будет непрерывно нарастать (или убывать). ня, 3 – регулирующий клапан.  

 


В случае, когда гидродинамические процессы в аппарате сопровождаются фазовыми превращениями, можно регулировать уровень изменением подачи теплоносителя (или хлада-гента). В таких аппаратах уровень взаимосвязан с другими параметрами (например, давлени-

 

Зернистый   Зернистый ем), поэтому выбор способа регулиро-  
     
материал               материал     вания уровня в каждом конкретном слу-  
                   
                   
                чае должен выполняться с учетом ос-  
                               
1                 1           тальных контуров регулирования.  
                           
                           
                2             Особое место в системах регули-  
                            рования уровня занимают АСР уровня в  
              LC LC        
             
                   
                              аппаратах с кипящим (псевдосжижен-  
а           3 б 3           ным) слоем зернистого материала (рис.  
                     
                    3.7). Устойчивое поддержание уровня  
Газ   Газ  
Рис. 3.7.Регулирование уровня кипящегослоя: кипящего слоя возможно в достаточно  
а –отводом зернистого материала, б –изменением расхода узких пределах соотношения расхода  
газа (1 – аппарат с кипящим слоем, 2 – регулятор уровня, 3 газа и массы слоя. При значительных  
регулирующий орган).                

колебаниях расхода газа (или расхода зернистого материала) наступает режим уноса слоя или его оседания. Поэтому к точности регулирования уровня кипящего слоя предъявляют особо высокие требования. В качестве регулирующих воздействий используют расход зернистого материала на входе или выходе аппарата (рис. 3.7, а) или расход газа на ожижение слоя (рис. 3.7, б).

 








Дата добавления: 2015-11-06; просмотров: 1404;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.