Практична робота 7

АВТОМАТИЗАЦІЯ ОБ’ЄКТІВ ТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ

План

1. Характеристика теплових процесів як об’єктів регулювання

2. Збурюючі впливи теплових об’єктів.

3. АСР температури в теплообміннику.

4. СА випарного апарату.

Передача тепла в теплових процесах харчових виробництв проводиться за допомогою радіації, змішання холодного і теплого або гарячого потоків, а також теплообміну через стінки.

Як об’єкти регулювання теплові процеси характеризуютьсязначною інерційністю і наявністю запізнювання. Інерційні властивості об’єктів додатково збільшуються внаслідок того, що промислові датчики температури – манометричні термометри, термопари, терморезистори – у свою чергу володіють інерційністю. Разом з тим теплові об’єкти відносяться до статичних об’єктів, тобто об’єктів, що характеризуються самовирівнюванням. Ця обставина підвищує стійкість АСР, полегшуючи завдання регулювання. У загальному випадку теплові об’єкти описуються аперіодичними ланками другого порядку з чистим запізненням.

Збурюючими впливами теплових об’єктів є тепловміст, що характеризується температурою, і витрата вхідних продуктів, їх кількість в ємностях і збірниках, а також тепловміст і витрата гріючих середовищ.

АСР теплових об’єктів мають повільно протікаючі перехідні процеси. В якості закону регулювання найбільш часто використовується ізодромний.

На рисунку 11 наведена АСР температури в теплообміннику.

Сигнал від датчика 1а температури продукту (Пвих) на виході з теплообмінника поступає на показуючий і самописний прилад з ізодромним законом регулювання 1б. Регулюючий вплив передається через панель дистанційного управління 1в на регулюючий клапан 1г, який змінює подачу теплоносія Fвх в теплообмінник.

Одним з поширених процесів теплообміну є процес випаровування. На рисунку 12 наведена схема однокорпусного випарного апарата.

У теплообміннику вихідний розчин – продукт Пвх нагрівається до температури кипіння, після чого поступає у випарний апарат, у якому під впливом пари здійснюється процес випаровування до отримання готового продукту Пвих з необхідною концентрацією. Вторинний пар направляється в барометричний конденсатор, що забезпечує необхідне розрідження в апараті.

При автоматизації процесу випарювання регулюються концентрацією готового продукту, що гріє, тиск пари, рівень розчину і розрідження у випарному апараті.

Автоматичне регулювання концентрації готового розчину забезпечується шляхом зміни часу перебування розчину у випарному апараті. Сигнал від датчика концентрації 5а поступає на показуючий і самописний регулюючий прилад 5б з ізодромним законом регулювання, який через панель дистанційного керування 5в змінюється регулюючим клапаном 5г витрата цього розчину з випарного апарата, змінюючи тим самим час його перебування в апараті до забезпечення необхідної концентрації.

Робота контурів регулювання тиску гріючої пари і рівня у випарному апараті аналогічна розглянутим вище.

Охолодження барометричного конденсатора з метою забезпечення необхідного розрідження у випарному апараті здійснюється холодною водою, подача якої регулюється статистичним регулятором 7а в залежності від вимірюваної величини розрідження. За необхідності підтримки розрідження без остаточного відхилення може бути застосований ізодромний закон регулювання.

Питання для самоконтролю:

1.Поясніть за допомогою чого відбувається передача тепла в теплових процесах харчових виробництв.

2. Поясніть чим характеризуються теплові процеси як об’єкти керування.

3. Поясніть, що є збурю чим впливом теплових процесів.

4.Накресліть схему та поясніть принцип роботи АСР температури в теплообміннику.

5. Накресліть схему та поясніть принцип роботи АС випарного апарату.