Автоматическая система регулирования промышленного кондиционера

Вступление

Целью данного курсового проектирования является создание программно математического обеспечения для промышленного кондиционера, а также подбор технических средств для ее реализации в программе обеспечения АСУТП. Все математические расчеты были произведены с помощью пакета MATLAB7. Выбраны технические средства автоматизации для реализации спроектированной с

истемы управления.

Промышленный кондиционер

Рисунок 3.- Схема промышленного кондиционера

Таблица 3.-Матрица передаточных функций объекта

Номинальные значения параметров:

y1=70 %

y2=8 0C

y3=15 0C

y4=28 0C

у1,…, у4 – управляемые переменные (измерения), u1,…,u4 – управляющие воздействия, %хим, время в секундах

1. Краткое описание технологического процесса

Кондиционе́р — это устройство для поддержания оптимальных климатических условий в квартирах, домах, офисах, автомобилях, а также для очистки воздуха в помещении от нежелательных частиц. Предназначен для снижения температуры воздуха в помещении при жаре, или (реже) — повышении температуры воздуха в холодное время года в помещении.

На сегодняшний день трудно найти современное помещение промышленного или бытового назначения, где не была бы организована вентиляция или кондиционирование. Но если устройство микроклимата жилых помещений процесс типовой и отлаженный, то с промышленными объектами дело обстоит сложнее. Промышленное оборудование на порядок сложнее бытового и зачастую требует разработки индивидуальных проектов по выбору типа, мощности и размещению в инфраструктуре здания. Как правило, размещение промышленного климатического оборудования закладывается еще на стадии архитектурного проекта, потому как монтаж таких систем уже в готовом здании «по месту» не всегда является возможным и сопряжен с определенными техническими трудностями. Однако существует ряд оборудования, которое не требует проведения работ, связанных с перепланировкой помещений и разводкой коммуникаций

Принцип работы

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, ТРВ и др.) и испаритель соединены тонкостенными медными трубками (в последнее время иногда и алюминиевыми) и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент. (Традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается.)

В процессе работы кондиционера происходит следующее. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3 — 5 атмосфер и температурой 10 — 20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15 — 25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70 — 90 °C, после чего поступает в конденсатор.

Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10 — 20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора теплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе ТРВ давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После ТРВ смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.

Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизуется для бытовых целей: горячее водоснабжение, и др.

Устройство кондиционера

· Компрессор — сжимает рабочую среду — хладагент (как правило — фреон) и поддерживает его движение по холодильному контуру.

· Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия.

 Скачать реферат