REGLAREA PARAMETRILOR DIN PROCESELE INDUSTRIALE

04.01.2022 Views

brusc F e , care micşorează nivelul din tambur. Înainte ca nivelul să scadă sensibil,regulatorul de debit are tendinţa de a stabiliza debitul, micşorând variaţianivelului. Regulatorul de nivel introduce un efect suplimentar de stabilizare.a. b.Fig.1.12. Reglarea nivelului în cascadă cu debitul:a. – cu ventil de reglare în aval; b. - cu ventil de reglare în amonte.Reglarea în cascadă este eficientă dacă bucla secundară de debit este multmai rapidă decât bucla principală de nivel. În faza de proiectare, timpul derăspuns al SRA pentru debit se propune a fi de circa zece ori mai mic decâttimpul de răspuns al SRA pentru nivel. Dacă se respectă această cerinţă,perturbaţiile datorate modificării debitului de fluid sunt anihilate de buclasecundară şi nu mai pot modifica mărimea reglată, nivelul L.I.3.2. Modelarea matematică a proceselor cu reglare de nivelPentru stabilirea ecuaţiilor care descriu procesele cu reglare de nivel sepresupune că toate conductele sunt pline cu lichid şi că acceleraţiile sunt mici,astfel că se pot neglija efectele de inerţie care apar la variaţii de debit. Curgerealichidelor prin conductele de legătură poate fi turbulentă (numărul Raynolds estemai mare de 4000) sau laminară (numărul Raynolds este mai mic de 2000).Calculul modelului matematic al procesului de umplere – golire la unrezervor cu secţiune constantă A, alimentat cu debitul F a , din care se extragedebitul F e , ia în considerare două cazuri posibile [1,7,25,34]:- evacuare la debit constant;- evacuare la debit variabil, în funcţie de nivelul din rezervor.În cazul evacuării la debit constant, pentru regimul staţionar (acumularenulă în sistem), cantitatea introdusă este egală cu cantitatea extrasă din rezervor: F F 0 , (1.29)a0 e0unde: F a0 este debitul de alimentare;F e0 – debitul de evacuare; - densitatea lichidului vehiculat.23

În regim dinamic, diferenţa dintre fluxul introdus şi cel extras estecompensată de cantitatea acumulată în sistem:dd Fat Fe0 M t A Lt, (1.30)dtdtîn care: A este secţiunea rezervorului;L(t) – nivelul de lichid la momentul t;M(t) – masa lichidului din rezervor la momentul t.Mărimile variabile în timp din relaţia (1.30) se obţin prin variaţii arbitrare,date peste valorile lor de regim staţionar:LFtta L0 F La0t Fat. (1.31)Cumulând relaţiile (1.30) şi (1.31) rezultă:d Fa0 Fat Fe0 A L0 Lt. (1.32)dtŢinând seama de condiţia de regim staţionar exprimată prin relaţia (1.29),se obţine:d F at A Lt . (1.33)dtySe normează variaţiile mărimilor şi se obţine:L tt - mărimea reglată; utL 0Fta - mărimea de execuţie;Fa0AL0 dyt ut. (1.34)F dta0Funcţia de transfer, de la variaţia debitului de alimentare F a (t) la variaţianivelului L(t), este:Hpscu: T1 (1.35)T spALV0 0p .Fa0Fa024

brusc F e , care micşorează nivelul din tambur. Înainte ca nivelul să scadă sensibil,

regulatorul de debit are tendinţa de a stabiliza debitul, micşorând variaţia

nivelului. Regulatorul de nivel introduce un efect suplimentar de stabilizare.

a. b.

Fig.1.12. Reglarea nivelului în cascadă cu debitul:

a. – cu ventil de reglare în aval; b. - cu ventil de reglare în amonte.

Reglarea în cascadă este eficientă dacă bucla secundară de debit este mult

mai rapidă decât bucla principală de nivel. În faza de proiectare, timpul de

răspuns al SRA pentru debit se propune a fi de circa zece ori mai mic decât

timpul de răspuns al SRA pentru nivel. Dacă se respectă această cerinţă,

perturbaţiile datorate modificării debitului de fluid sunt anihilate de bucla

secundară şi nu mai pot modifica mărimea reglată, nivelul L.

I.3.2. Modelarea matematică a proceselor cu reglare de nivel

Pentru stabilirea ecuaţiilor care descriu procesele cu reglare de nivel se

presupune că toate conductele sunt pline cu lichid şi că acceleraţiile sunt mici,

astfel că se pot neglija efectele de inerţie care apar la variaţii de debit. Curgerea

lichidelor prin conductele de legătură poate fi turbulentă (numărul Raynolds este

mai mare de 4000) sau laminară (numărul Raynolds este mai mic de 2000).

Calculul modelului matematic al procesului de umplere – golire la un

rezervor cu secţiune constantă A, alimentat cu debitul F a , din care se extrage

debitul F e , ia în considerare două cazuri posibile [1,7,25,34]:

- evacuare la debit constant;

- evacuare la debit variabil, în funcţie de nivelul din rezervor.

În cazul evacuării la debit constant, pentru regimul staţionar (acumulare

nulă în sistem), cantitatea introdusă este egală cu cantitatea extrasă din rezervor:

F F 0 , (1.29)

a0 e0

unde: F a0 este debitul de alimentare;

F e0 – debitul de evacuare;

- densitatea lichidului vehiculat.

23

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!