Аннотация
Богдан Б. В., Федюн Р. В. Система автоматического управления технологическими параметрами химической водоочистки ТЭСВыполнен анализ системы химической очистки воды как объекта автоматического управления. Поскольку процесс химической очистки воды представляет собой совокупность нескольких процессов, то система автоматического управления (САУ) представлена двумя контурами управления технологическими параметрами. Главным регулируемым параметром является значение pH в осветлителе, дополнительным, который представлен в виде возмущения, температура питательной воды в теплообменнике. Разработаны математические модели предложенных контуров системы автоматического управления химической очистки воды.
Ключевые слова:
химическая очистка воды, pH-параметр, температура питательной воды, система автоматического управления, математическое моделирование.
Система химической очистки воды состоит из нескольких взаимосвязанных процессов. Первым процессом является подогрев питательной воды. На этой стадии происходит нагрев исходной воды паром с коллектора собственных нужд ТЭС на подогревателе сырой воды (ПСВ) до температуры 30±10 °С. Исходная вода поступает в пароподогреватель, куда подается и пар. На выходе из пароподогревателя получаем воду с заданной температурой, которая поступает в осветлитель, где и происходит этап очистки воды. Технологическая схема объекта представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Технологическая схема процесса химической очистки воды
Динамика объекта по каналу управления температурой жидкости на выходе и осветлитель описываются математической моделью в виде апериодического звена 1-го порядка с запаздыванием:
где k – коэффициент усиления;
Т – постоянная времени объекта;
ρ – комплексная переменная;
τ – временная задержка.
Для применяемого объекта управления температурой жидкости эти значения: k = 0,015; T = 7,3 c; τ = 2 c.
Для применяемого объекта осветлителя эти значения равны: k = 0,02; T = 25 c; τ = 9 c.
На рисунке 2 показана структурная схема системы автоматического управления температуры в теплообменнике.
Рисунок 2 – Технологическая схема процесса химической очистки воды
Рисунок 3 – Переходный процесс в САУ температуры с ПД-законом управления
На рисунке 4 показана структурная схема системы автоматического управления pH-параметром в осветлителе.
Рисунок 4 – Структурная схема САУ pH-параметром в осветлителе
Рисунок 5 – Переходный процесс в САУ pH-параметра с ПИД и ПД-законом управления
Список использованной литературы
1. Федюн Р. В., Попов В. А., Найденова Т. В. Принципы построения динамической модели процесса биохимической водоочистки. Наукові праці ДонНТУ. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск 20 (158).– Донецк, ДВНЗ ДонНТУ
, 2010. – с. 30–37.
2. Федюн Р. В., Найдьонова Т. В., Юрченко Р. В. Математична модель технологічного процесу біохімічного водоочищення. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск – 22 (200) – Донецьк, ДонНТУ, 2012.– с. 48–55.
3. Федюн Р. В., Попов В. О., Бунєєв В. О. Автоматичне управління гідравлічними параметрами системи водопостачання. Наукові праці ДонНТУ. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація, Випуск 14 (129). – Донецк, ДонНТУ, 2008. – с. 54–63.