WorldodTech

По сигналу «В схему защиты» - отключаются магистрали подачи исходных реагентов GА , GБ и отбора смеси Gсм.

3. Материалы к лекции №3

Типовая схема процесса перемещения. Трубопровод как объект управления

Типовая схема процесса перемещения жидкости.

1.Объект управления - схема, приведенная на рис.1.

Рис.1.

Из емкости 1 насосом 2 по трубопроводу 3 жидкость перекачивается в емкость 4.

2. Показатель эффективности процесса - расход Q.

3. Цель управления процессом Q=Qзд.

4. Анализ типовой схемы как объекта управления:

Основные элементы, подлежащие анализу - трубопровод 3 и насос 2.

Основные параметры трубопровода как объекта управления.

· внутренний диаметр d:

,

где Q –расход, м^3/с, v - скорость потока, м/с.

· Скорость потока v = 0.5 – 2.5м/с.

· Гидравлическое сопротивление трубопровода:

Dpгс = Dpск + Dpтр + Dpмс

¨ потери давления на сообщение потоку скорости:

¨ потери давления на преодоление трения потока о стенки трубопровода:

где l = f(Re,l) - коэффициент трения.

¨ потери давления на преодоление местных сопротивлений:

Dpмс = åxмс*Dpск,

где xмс - коэффициент местного сопротивления.

· Сопротивление, затрачиваемое на подъем жидкости на высоту h:

Dpпод = r*g*h

· Дополнительное сопротивление:

Dpдоп = p2 – p1

· Полное сопротивление:

· Мощность ,которую необходимо затратить на перекачивание:

N = Dpобщ*Q/(10^3*h),

h= hн*hп*hд,:

где h-полный к.п.д., насоса; hн - к.п.д. насоса; hп - к.п.д. передачи;

hд - к.п.д. двигателя.

Схема трубопровода как объекта управления

для типовой схемы процесса перемещения жидкости.

Рис.1.

Математическое описание статики объекта.

1. Материальный баланс для трубопровода (рис.1) на основании условия неразрывности струи:

Sa*va = Sb*vb (1)

Из (1) получим :

va = Sb*vb/Sa (1б).

Обозначим Sb / Sa = m (1в).

2. Энергетический баланс - уравнение Бернулли:

(2)

Подставим в (2) выражение для скорости потока в сечении «а» на основании (1б):

(3)

Подставим в (3) вместо vb его выражение из соотношения для объемного расхода в сечении «b»:

Qb= vb*Sb;

откуда

vb =Qb / Sb: