Меню

Доработка клапана КЗР

1 Введение. При проведении наладочных работ системы регуляции ГВС на ЦТП ЕСР-2 с открытым водоразбором, который состоит из: - односедельного регулятора затраты КЗР производства ОАО "Армагус" как исполнительного механизма (в дальнейшем КЗР); - двухканального регулятора температуры отопления и ГВС Трм32 как командного аппарата (в дальнейшем Трм32) оказались конструктивные недостатки КЗР и сложность применимости Трм32, поскольку дан прибор предназначенный для применения на ЦТП с закрытым водоразбором. Для более правильного решения поставленного задания было принято решение заменить Трм32 на ПОД – регулятор Трм12 совместно с преобразователем входного сигнала. Для улучшения качеству регуляции была нужно проработка недостатков конструкции КЗР. При этом систематически применялась программа "Укут2000" с формой "ЦД данные" (мгновенные значения), разработанная отделом АСУ нашего предприятия. 2. Конструкция КЗР. Рис. 1. Конструкция КЗР. Рис. 2 Схема включения КЗР при открытом водоразборе. G1 – это часть затраты Gгвс из подающего трубопровода, Gгвс = G1+g2 где G2 – часть затраты из обратного трубопровода; Gгвс – затрата ГВС. 3. Выбор КЗР. Формулы. Qгвс=q1+q2; гдеq1 – Тепло из подающего трубопровода; Q2 – Тепло из обратного трубопровода. Отсюда: Gгвс65=(G1+g2) 65=g1tпс + G2тос; гдеg1 – Часть воды из подающего трубопровода; G2 – Часть воды из обратного трубопровода. В основном рассматривалось задание со следующими условиями: Случай1. Тпс=120 гр. Из(Тос=62 гр. Из); Gгвсmin=1 м3/ч, Тгвс=65 гр. С. Из системы уравнений: 65=g1120+(1-G1) 62; G1=(65-62)/(120-62)=0,05 [м3/ч]; Условие выбора пропускной способности КЗР для определенного ЦТП: Тпс=70 гр. Из(Тос=36 гр. Из); Gгвс=148 т/сут, ж/д ул. Малишева, 84. G1max=3gгвс м3/ч. – "пиковый" водоразбор. Gгвс Max=3148/24=18,5 [м3/ч]G1max=18,5((65-36)/(70-36))=15,8 [м3/ч]. Выбираем клапан по таблицы: Dn25; Kv16 V=9 м/с; d=(4g1/(Vmaxpi))^(1/2)=(416/(36009pi))^(1/2)=25 мм; Минимальный зазор в затворе в случае неполного закрытия клапана – 0,3 мм G=((12,5+0,3-0,1)^2-12,5^2) Pivmax/4=0,00036 м3/с=2,1 дм3/мин=0,128 м3/ч. На ЦТП в направлении ж/д по ул. Малишева, 84 на трубопроводе ГВС из подачи установлен клапан Dy=50, Ky=40. Примем размеры: А = 42,5 мм; В = 42,5 мм, то есть отсутствие зазора по конусу плунжера с его седлом в закрытом положении. Рассчитаем величину изменения площади проходного пересечения КЗР для данной системы автоматической регуляции температуры ГВС. Состав: КЗР, Трм32. Дискретность хода штока: и. Минимальная длительность сигнала Трм32: D=0,3 с. L=9,5 мм – длина рабочей поверхности. Ni=9,5/(0,330,3)=96 – кол-во минимальных ходов за полный ход регуляции. F(x)=(Pi)(R^2-r(x)^2); r(x)=r-dr(x)=21,25-xtg(a); F(x)=Pi(r^2-(r-tg(a) x)^2); df(x) /dx=-pi(-2rtg(a)+2xtg(a)^2)=2Pitg(a)(d-xtg(a)); x=vt; xmin=0,330,3=0,1 [мм]; dfmin=pi(21,25^2-21,21^2)=5,34 [мм2] – минимальное изменение площади. Рассчитаем минимальную величину затраты при фактической скорости потока V=7,8 м/с: dgmin=vdfmin=5.347,83600/1000000=0.15m3/ч; В случае 1 нужная затрата составляет 0,05м3/ч, следовательно за один минимальный шаг регуляции мы превысили нужную затрату из подающего трубопровода в 3 разы. Тгвс=(1200,15+62(1-0,15)) /1=70,7 – за один шаг регуляции изменение температуры ГВС составит 5гр. Сесли еще учесть фаску "С"(см. Рис. 1), Та регуляция в малом диапазоне вообще невозможна. 4. Теортическое обоснования. Существует какая-то случайная апериодическая функция изменения затраты ГВС при конкретных условиях(Тп или t1, То или t2) с известным результатом (Тгвс или t). Вполне понятно, что она имеет несколько решений. Будем отталкиваться от максимально возможной эффективности. 4.1. Определим случай 1. G1мин=0,05т/с - в дальнейшем Gmin; Gгвсмакс - в дальнейшем Gmax: Система уравнений: Q=q1+q2g=g1+g2, гдеq1 - часть количества тепла из подающего трубопровода, Q2 - часть количества тепла из обратного трубопровода, G1 - затрата теплоносителя из подающего трубопровода, G2 - затрата теплоносителя из обратного трубопровода. Gt=g1t1+g2t2; G=g1+g2, гдеt - температура ГВС; t1 - температура теплоносителя на подающем трубопроводе; t2 - температура теплоносителя на обратном трубопроводе. G2=g-g1, делаем подстановку: Gt=g1t1+gt2-g1t2; Gt-gt2=g1t1-g1t2; G1=g(t-t2)/(t1-t2). 4.2. Определение максимума G1 при первых конкретных условиях t1/t2. Не нужно брать величину пикового водоразбора. Берите эффективные точки. Возьмем, например, G=4.0. берем из первого случая = 0,05;1. t1=120/t2=62 G=4 => G1=4(65-62)/(120-62)=0,21;2. t1=110/t2=59 G=4 => G1=4(65-59)/(110-59)=0,47;3. t1=101/t2=54 G=4 => G1=4(65-54)/(101-54)=0,94;4. t1=91/t2=49 G=4 => G1=4(65-49)/(91-49)=1,52;5. t1=80/t2=46 G=4 => G1=4(65-46)/(80-46)=2,24;6. t1=70/t2=40 G=4 => G1=4(65-40)/(70-40)=3,33. На основании полученных данных построим график 1. Вот, в основном нужная, методика расчета эффективной рабочей поверхности односедельного регулятора затраты. Дальше абсолютно несложно, в зависимости от минимальной длительности импульса регулятора(командного аппарата), выбрать необходимое количество точек или шагов регуляции, растянуть или вообще убрать этот участок поверхности, то есть добиться необходимой точности регуляции. Понятно, учитывая, что каждый последующий участок поверхности начинается от нуля, и вынужденный мириться с достоинствами и недостатками предыдущих участков, включая их. Необходимо провести проверку на снижение перепада при t1=65 и пиковом водоразборе по диаграмме для выбора дроссельного устройства.

Полная версия статьи с рисунками и объяснениями находится на первоисточнике:

Похожие статьи: