Быстрый поиск

Реферат: Автоматическое управление сжиганием топлива с учетом его состава и кислородного потенциала

J	компо- нент	Э, энтальпия при температуре, кДж/м 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
1	СО2	2716.4	3242.1	3766.5	4304.7	4844.2	5386.5	5930.4
2	Н2О	2132.3	2564.4	2996.6	3458.3	3925.6	4402.0	4887.6
3	SО2	2733.6	3217.2	3692.8	4160.4	4620.0	5071.6	5515.2
4	О2	1800.7	2129.6	2456.1	2797.4	3138.4	3182.6	3831.4
5	N2	1704.0	2005.0	2332.0	2654.3	2977.6	3303.9	3630.5
6	возд.	1719.0	2035.0	2351.0	2676.2	3001.2	3331.7	0.0
7	Н2	1611.9	1902.6	2199.6	2505.1	2815.2	3130.0	0.0
8	СО	1723.3	2039.2	2359.3	2682.2	3007.8	3335.2	0.0
9	Н2S	2293.1	2754.4	3225.4	3706.1	4196.5	4696.6	5206.4
10	СН4	3435.7	4204.9	5006.8	5841.4	6708.7	7608.7	8541.4
11	С2Н4	4503.0	5514.2	6580.7	7702.5	8879.6	10112.0	11339.7
12	С2Н6	5790.0	7124.8	8534.4	10018.8	11578.0	13212.0	14920.8
13	С3Н8	8256.0	10178.0	12226.0	14400.0	16700.0	19126.0	21678.0
14	С4Н10	10727.0	13219.0	15879.0	18707.0	21703.0	24867.0	28199.0
15	С5Н12	13197.0	16253.0	19514.0	22980.0	26651.0	30527.0	34608.0
16	СМНN	4503.0	5514.2	6580.7	77025.0	88796.0	10112.0	11339.7

сжигания количества кислорода и воздуха.

; (8) ; (9)

Количество каждого j -го компонента в продуктах сгорания i - го газа определялось как сумма количеств этого компонента, образовавшаяся в результате сжигания всех горючих компонентов, а также начального их присутствия в газе, т.е. суммирование выполнялось также по К.

; (10) где: - количество j - го компонента, образующегося при сгорании к - го компонента.

Общее количество продуктов сгорания определялось как сумма их компонентов без учета возможного их взаимодействия, ведущего к изменению объема: ; (11)

Калориметрическая температура горения определялась итерационным путем, исходя из того, что энтальпия дыма равна сумме энтальпий всех j - тых компонентов без учета возможного их взаимодействия, а также диссоциации исходных горючих компонентов и равна теплоте сгорания i - го газа.

; (12)

C учетом шага таблицы № 2 в 200 градусов, числа итераций m и при условии линейной интерполяции на промежутке калометрическая температура равна ; (13).

При найденной температуре определялась энтальпия каждого j - го компонента: ; (14).

Общая энтальпия дыма при калометрической температуре:

; (15).

Дополнительно определить удельные характеристики:

1. Усредненная теплоемкость дыма на 1 м3 сожженного газа:

; (16).

2. Усредненная теплоемкость дыма на 1 м3 образовавшихся продуктов горения: ; (17).

3. Удельный расход воздуха на единицу тепла: ; (18).

4. Удельная плотность газа на единицу тепла: ; (19).

Расчет локальной системы регулирования.

1. Получение передаточной функции объекта по заданной переходной характеристике.

Заданная переходная функция (кривая разгона) в графическом виде рис.1.

Исходные данные: K об = 1,41; t = 0,3; T =0,85; X (¥) = 1,41; Dt = 0,05 с.

(рис.1)

Порядок расчета.

1. Разбивают отрезок времени от момента нанесения возмущения до момента выхода величины x на установившееся значение на равные отрезки времени Dt так, чтобы на каждом участке кривая мало отличалась от прямой. Выбираем Dt = 0,05 с.

2. Составляют табл. 1 и заносят новое время в графу I, а значение x в конце каждого интервала в графу 2. Находят безразмерное значение выходной величины s (iDt), разделив x на Dx (¥) = 1,41 - результат заносят в графу 3.

3. Вычисляют 1 - s (iDt) и вписывают в графу 4.

4. Подсчитывают сумму чисел графы 4 равной 14,1092.

5. По формуле (6) определяют площадь F1.

F1 = 0,05 { 14,1092 - 0,5 [ 1 - 0]} = 0,6805 с.

6. Находят время в новом масштабе q = t / F1 и заносят в графу 5.

7. Подсчитывают разность 1 - q и заносят в графу 6.

8. Вычисляют (1 - s) * (1 - q), перемножая числа граф 4 и 6, и заносят в графу 7.

9. Находят сумму чисел графы 7 равной 6,0465.

10. По формуле (7) определяют площадь F2.

F2 = 0,6805 * 0,05 { 6,0465 - 0,5 [ 1 - 0]} = 0,1887 с2.

11. Рассчитывают и заносят в графу 8 величину 1- 2*q + q2 / 2.

12. Вычисляют (1 - s) * (1 - 2*q + q2 / 2), перемножая числа граф 4 и 8, и заносят в графу 9.

13. Находят сумму чисел графы 9 равной 1,5303.

14. По формуле (8) определяют площадь F3.

F3 = 0,68052 * 0,05 { 1,5303 - 0,5 [ 1 - 0]} = 0,0239 с3.

15. Так как F3 имеет положительное значение, следовательно коэффициенты a3; a2; a1 равны : a1=F1; a2=F2; a3=F3 , то безразмерная передаточная функция имеет вид:

W*об (p) = .

0,024 * p3 + 0,189 * p2 + 0,681 * p + 1

Таблица № 1. Расчет передаточной функции.

Время, с	Dx, oC	s (iDt)	1- s (iDt)	q = t / F1	1 - q	(1 - s) * * (1 - q)	1- 2*q + + q2 / 2	(1 - s) * (1 - 2*q + q2 / 2)
0,0000	0,0000	0,0000	1,0000	0,0000	1,0000	1,0000	1,0000	1,0000
0,0500	0,0235	0,0167	0,9833	0,0735	0,9265	0,9111	0,8557	0,8415
0,1000	0,0400	0,0283	0,9717	0,1470	0,8530	0,8289	0,7169	0,6966
0,1500	0,0588	0,0417	0,9583	0,2204	0,7796	0,7471	0,5834	0,5591
0,2000	0,0764	0,0542	0,9458	0,2939	0,7061	0,6678	0,4554	0,4307
0,2500	0,1058	0,0750	0,9250	0,3674	0,6326	0,5852	0,3327	0,3077
0,3000	0,1410	0,1000	0,9000	0,4409	0,5591	0,5032	0,2154	0,1939
0,3500	0,1880	0,1333	0,8667	0,5144	0,4856	0,4209	0,1036	0,0898
0,4000	0,2468	0,1750	0,8250	0,5878	0,4122	0,3400	-0,0029	-0,0024
0,4500	0,3173	0,2250	0,7750	0,6613	0,3387	0,2625	-0,1040	-0,0806
0,5000	0,3643	0,2583	0,7417	0,7348	0,2652	0,1967	-0,1996	-0,1481
0,5500	0,4583	0,3250	0,6750	0,8083	0,1917	0,1294	-0,2899	-0,1957
0,6000	0,5405	0,3833	0,6167	0,8818	0,1182	0,0729	-0,3748	-0,2311
0,6500	0,6345	0,4500	0,5500	0,9552	0,0448	0,0246	-0,4542	-0,2498
0,7000	0,7403	0,5250	0,4750	1,0287	-0,0287	-0,0136	-0,5283	-0,2509
0,7500	0,8401	0,5958	0,4042	1,1022	-0,1022	-0,0413	-0,5970	-0,2413
0,8000	0,9400	0,6667	0,3333	1,1757	-0,1757	-0,0586	-0,6602	-0,2201
0,8500	1,0458	0,7417	0,2583	1,2492	-0,2492	-0,0644	-0,7181	-0,1855
0,9000	1,1163	0,7917	0,2083	1,3226	-0,3226	-0,0672	-0,7706	-0,1605
0,9500	1,1750	0,8333	0,1667	1,3961	-0,3961	-0,0660	-0,8177	-0,1363
1,0000	1,2103	0,8583	0,1417	1,4696	-0,4696	-0,0665	-0,8593	-0,1217
1,0500	1,2573	0,8917	0,1083	1,5431	-0,5431	-0,0588	-0,8956	-0,0970
1,1000	1,2925	0,9167	0,0833	1,6166	-0,6166	-0,0514	-0,9265	-0,0772
1,1500	1,3160	0,9333	0,0667	1,6900	-0,6900	-0,0460	-0,9520	-0,0635
1,2000	1,3395	0,9500	0,0500	1,7635	-0,7635	-0,0382	-0,9720	-0,0486
1,2500	1,3630	0,9667	0,0333	1,8370	-0,8370	-0,0279	-0,9867	-0,0329
1,3000	1,3748	0,9750	0,0250	1,9105	-0,9105	-0,0228	-0,9960	-0,0249
1,3500	1,3924	0,9875	0,0125	1,9840	-0,9840	-0,0123	-0,9999	-0,0125
1,4000	1,3983	0,9917	0,0083	2,0574	-1,0574	-0,0088	-0,9984	-0,0083
1,4500	1,4100	1,0000	0,0000	2,1309	-1,1309	0,0000	-0,9914	0,0000
1,5000	1,4100	1,0000	0,0000	2,2044	-1,2044	0,0000	-0,9791	0,0000
Сумма			14,109			6,0465		1,5303