Ылғалды ауаның негізгі параметрлері
Аңдатпа
Осы дипломдық жобаның тақырыбы - ғимараттың вентиляция жүйесін
автоматты басқару болып табылады.
Осы жұмыс
вентиляциялық жүйенің
технологиялық
процестің
бейнелеуінен, приципиалдық - технологиялық сұлбасын жасаудан тұрады.
Автоматтандыру сұлбасы жасалып, қажетті құралдар таңдалған, реттеуіштің
параметрлері есептеліп, жүйе орнықтылыққа зерттелген және контроллерде
объектті автоматтандыру жүйесінің бағдарламасы жазылған.
Экономикалық бөлімде вентиляцияны автоматтандыру жүйесінің
құрылыстық-пайдалану шығындары, жұмысшылардың жалақы мөлшері
анықталған.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде микроклимат пен желдеткіштің
талап етілген параметрлер есептемесі жүргізілген.
Аннотация
Темой данного дипломного проекта
является
управление
вентиляционной ситемы здании .
Данная работа включает в себя описание технологического процесса,
разработку принципиально - технологической схемы вентиляцой системы.
Разработана схема автоматизации, осуществлен выбор необходимого
оборудования, система исследована на устойчивость, произведен расчет
параметров регулятора
и написана программа системы автоматизаций
объекта на контроллере.
В экономической части был расчитан строительно-пользовательский
расход автоматизированной системы здании и зарплата рабочих.
В разделе безопасности жизнедеятельности произведен
требуемого параметра микроклимата и вентиляции.
расчет
Мазмұны
Кіріспе
1 Негізгі бөлім
1.1 Ылғалды ауаның негізгі параметрлері
1.2 Ылғалды ауаның негізгі қасиеттері
1.3 Автоматты басқару теориясы және оның элементтері бойынша
талдау
1.4 Өзектілік
1.5 Вентиляция жүйесіндегі автоматтандыр
1.6 Вентиляция жүйесін автоматтандырудың негізгі мәселелері
1.7 Есептің қойылуы
2 Арнайы бөлім
2.1 Ылғалды ауаның d-h диаграммасы
2.2 Ауа алмасу және вентиляциялау жүйесінің термодинамикалық
моделі.
2.3 АРЖ буындары және жүйенің математикалық модельдері АРЖ
буындары және жүйенің математикалық модельдері
2.4 Жүйені орнықтылыққа зерттеу және ПИД-реттеуішінің
көрсеткіштерін анықтау
2.5 Деңгей реттеу жүйесінің төменгі деңгейінің бағдарлама техникалық
кешенін құрастыру
3 Экономикалық бөлім
3.1 Технико-экономикалық далелдеу.
3.2 Жұмысшылардың төлем ақысының қорының есебі 1 кестеде
көрсетілген
3.3 Ғимаратқа кететін айына шаққандағы шығынын есептеу.
4 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі
4.1 Қалыпты жағдайдағы ауа температурасының талаптары
4.2 Ауа тазарту және желдету жүйелерін есептеу
4.3 Ғимараттағы жылуылғалдығының теңестігі есептеу
4.4 Ауа алмасуды есептеу
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қосымша А
7
8
8
11
12
14
15
18
19
20
20
24
31
34
41
47
47
48
51
52
52
54
58
59
62
63
65
Кіріспе
Өмірлік тәжірибе мен ғылыми зерттеулерге байланысты адам
организмі физикалық және зерделі қызмет үшін үлкен потенциалды
резервтерді өзінде сақтайды. Осы резервтерді қолдану үшін нақты қолайлы
шарттарды ұйымдастыру қажет. Көбіне ол қоршаған ортаға тиісті: ауаның
тазалығы, ылғалдылығы, температурасы, ауа қозғалысының жылдамдығы
және т.б. болып табылады.
Осы қажет етілген шарттар бойынша вентиляция жүйесі және ауаны
кондиционирлеу жүесі қамтамасыз ете алады. Вентиляция жүйесінің сапалы
жұмыс істеуі, қажет параметрлерді дәл ұстап тұру және эксплуатционды
шығындардың төмен болуы жұмыс істеу алгаритмі мен аппараттарды
реализациялаудың автоматты жүйесіне байланыс болып келеді.
Вентиляция жүйесі - тыныс алу адам денсаулығы үшін өте маңызды
рөл атқарғандықтан, осы тақырыптың ең негізгі түсініктерін, Алматы қаласы
үшін қолайлы факторлар мен қолайлы әрі тиімді вентиляция түрін
қарастырамыз. Қазіргі таңда жұмыс орындарында және тұрғын үйлерде аса
байыппен мән берілмесе де, атмосфералық ауаның күннен күнге құртылып
бара жатқанына байланысты, адам денсаулығы үшін ең маңызыды
мәселелердің бірі болып табылады.
Вентиляция жүйесі білетініміздей табиғи және жасанды болып
бөлінгендіктен, ең бірінші бізге қайсысы тиімді емес қолайлы екенін
қарастырумыз керек. Табиғи вентиляция бізге тек фильтр арқылы өтіп
сырттан ауаны жеткізеді. Ал жасанды вентиляциянің көпшілігі сырттағы
ауаны өңдеп стандартқа сәйкес бізге жеткізеді. Осы айырмашылықтарға
байланысты біз жасанды вентиляцияның маңыздылығын, жұмыс істеу
принциптерін қарастырамыз.
1 Негізгі бөлім
1.1 Ылғалды ауаның негізгі параметрлері
Ауа- бұл өте қозғалмалы орта, сондықтан оның параметрлері біртекті
емес, жұмыс орнында көптеген мәнді параметрлер аймағын ала аламыз. Және
осы аймақтар вентиляция жүйесінің әсерін анықтай алайды. Кеңестіктегі
бірқалыпты емес параметрлер ғимараттың ішкі шарттарына және ауаның
бөлінуіне байланысты. Ал уақытша бірқалыпты еместік қоршаған орта мен
ішкі шарттарға байланысты. Қажет етілген параметрлер жұмыс аймағында
пайда болады. Жұмыс аймағы деп 2 метр шегіндегі бөлме көлемін атайды.
Бөлменің ауасын нормалайтын негізгі параметрлер: температура,
ылғалдылық, қозғалыс жылдамдығы, газ құрамы, шаңның механикалық
бөліктері.
Бөлменің ауа ортасындағы оптималды құрамын құру үшін пайда
болған жылуды жою, газ,шаң және артық ылғалды жою, белгілі мөлшердегі
дайындалған таза ауаны енгізу болып табылады.
Ауаның оптималды параметрлері өзімен шарттардың жиынтығын
ұсынады, адамдардың қолайлы сезінуін немесе технологиялық процестің
дұрыс ағылу шарты.
Ауаның рұқсат етілетін параметрлері бекітіледі егерде,
технологиялық талап бойынша немес техникалық және экономикалық
себептермен оптималды нормамен қамтамасыз етпесе.
Санитарлы-гигиеналық талаптарға сай қоғамдық,
административті-тұрмыстық бөлмелерде температура 20-25 ºС, рұқсат
етілетін жылы мезгілде - 20 ºС-тан 28 ºС-қа дейін, суық және өтпелі
мерзімінде - 18 ºС-тан 22 ºС-қа дейін.
Салыстырмалы ылғалдылық оптималды ретінде жылы мезгіл
үшін 30дан 60%-ға дейін саналады, ал суық және өткінші мезгілде 30-45 ºС.
Салыстырмалы ылғалдылықтың жоғарғы рұқсат етілген шегі - 65 ºС.
Адам денесінен бөлінетін газды қабықты жою үшін, ауа
ортасының қозғалысын ұйымдастыру қажет. Бірақ ауа ортасының
қозғалысын аса көтеру рұқсат етілмейді, дискомфрттық сезім пайда болуы
және суық тиіп қалуы мүмкін. 20-25 ºС ауа температурасындағы рұқсат
етілген ауа қозғалысының жылдамдығы 0,2-0,3 мс жеңіл жұмыс үшін, орта
қиындықтағы жұмыс үшін 0,4-0,5 мс, 0,6мс - ауыр жұмыс үшін.
Ауа тазартуға арналған жылыту және ылғалдық теңестігін құрау
үшін, желдету техникасында қабылданған жалпыға мәлім әдістермен
шығарылады. Ғимараттағы ауа орта күйін өзгертуіне әсер етуші барлық
факторлар есепке алынуы тиіс.
Әртүрлі тағайындалудағы ғимарат ішіне ғимарат сыртында пайда
болушы (сыртқы) жылу жүктемесі әсер етеді; ғимарат ішінде пайда болушы
(ішкі) жылу жүктемесі әсер етеді.
Оптималды температура нормасы, тұрғын, қоғамдық және
административті-тұрмыстық орындардың ауа қозғалысының жылдамдығы
мен салыстырмалы ылғалдылығы [СНиП 2.04.05-91 жылыту, вентиляция
және ауаны кондиционерлеу] 1.1 кестеде.
1.1 кесте - Оптималды ауа нормасы
Рұқсат етілген температура нормасы, қоғамдық және
административті-тұрмыстық орындардың ауа қозғалысының жылдамдығы
мен салыстырмалы ылғалдылығы [СНиП 2.04.05-91 жылыту, вентиляция
және ауаны кондиционерлеу] 1.2 кестеде.
1.2 кесте - Оптималды ауа нормасы
Есептемелік температура, тұрақты және тұрақсыз өндіріс жұмыс
орындарындағы ауаның жылдамдығы және салыстырмалы ылғалдылығы
[СНиП 2.04.05-91]
Табиғи вентиляция жүйесі қарапайым, қиын әрі қымбат
қондырғыларды және көп эксплуатационды шығындарды қажет етпейді.
Бірақ бұл жүйенің әсерлігі сыртқы факторларға тәуелді, сонымен қатар аз
қысымдылығы вентиляция облысында күрделі және әртүрлі тапсырмаларды
орынадай алмайды. Сондықтан жүйені механикалық түркісіне ауыстырады.
Механикалық түрткі жүйесінде қондырғылар
қолданылады(желдеткіш), қажет етілген алшаққа ауаны жеткізе алады.
Керекті жағдайда ауа көптеген өндіруден өтеді: тазалау, жылыту, суыту,
ылғалдау, кептіру. Механикалық түрткідегі вентиляцияны жергілікті және
жалпы ауыспалы болып бөлуге болады.
Жергілікті вентиляция дегеніміз ол берілген ауаны тек нақты
дерлерге жеткізеді, немесе зиянды бөліну пайда болған жердегі лас ауаны
жою. Жыл
периоды
Ауа
температурасы, С
Ауаның
салыстырмалы
ылғалдылығы, %
Ауа
қозғалысының
жылдамдығы,
мс, көп емес
Жылы
28ден көп
емес
65
0,5
Суық және
өткінші шарттар
18-22
65
0,2
Жыл
периоды
Ауа
температурасы, С
Ауаның
салыстырмалы
ылғалдылығы, %
Ауа
қозғалысының
жылдамдығы,
мс, көп емес
жылы
20-22
23-25
60-30
60-30
0,2
0,3
Суық және
өткінші шарттар
20-22
45-30
0,2
Егер жергілікті вентиляция санитарлы-гигиеналық және
технологиялық талаптарды қамтамасыз ете алмаса, жалпы ауыспалы
вентиляция жүйесі қолданылады.
Жалпы ауыспалы тарту жүйесі барлық бөлмеден бірқалыпты
ауаны жояды, ал жалпы ауыспалы құйылатын - ауа әпереді және оны барлық
желдендірілетін көлемге жеткізеді. Бір уақытта істейтін құйылатын және
тартылатын вентиляция өзара шығындары бойынша теңдесуі керек.
Егер бөлмеге берілетін ауа, сыртқы ауа мен бөлмеден жойылатын
ауамен араласып құрылатын болса, онда ол құйылатын-рециркуляционды
деп аталады.
Берілетін және ауа өткізгіштері немес каналдар бойынша
жойылатын вентиляция жүйелерін каналды деп аталады, ал каналдары
болмаса каналсыз деп аталады.
Кондиционирлеу жүйесі келесі түрде классифициаланады:
Жылу және суық көздерінің бар болуына байланысты -
автономды және автономды емес болып бөлінеді.
Қызмет көрсетілетін нысан бойынша кондиционирлеу жүйесінің
орналасу принципі бойынша - орталық және жершілікті;
Қызмет көрсетілетін бөлмелер саны бойынша бір залды және көп
залды болып бөлінеді;
Қызмет көрсетілетін нысанның типі бойынша - тұрмыстық,
жартылай өндірістік және өндірістік.
Автономды ауаны кондиционирлеу жүйесі барлық
қондырғылардың комплексін өзінде құрайды, нормативті талаптарға сай
ауаны өңдеу бойынша тазалау, жылыту, суыту, кептіру, ылғалдандыру, орын
ауыстыру және бөлуге мүмкіндік береді, сонымен қатар автоматты және
дистанционды басқару мен бақылау. Автономды ауаны кондиционирлеу
жүйесі жұмыс істеуі үшін тек электр энергиясын беру керек. Автономды
ауаны кондиционирлеу жүйесіне шкафты кондиционерлер, сплит жүйелері
жатады.
Автономды емес ауаны кондиционирлеу жылу мен суықтың
көздері болатын кірістірілген агрегаттыр жоқ. Осы ауаны кондиционирлеу
жүйесіне басқа жылу және суықты қамтамасыз ететін көздерінен суық және
жылу уәкілдері беріледі(су,фреон).
Орталық ауаны кондиционирлеу жүйесі өзімен автономды емес
кондиционерлерды ұсынады, ауаны тазарту кезекті түрде дайындалып ауа
өткізгіштер арқылы бөлмелерге таратылады. Және олар қызмет көрсетілетін
бөлмелерден тыс жерде орналасады.
Жергілікті ауаны кондиционирлеу жүйесі автономды және
автономды емес базасында шығарылады және қызмет көрсетілетін
бөлмелерде орналастырылады.
Бір залды ауаны кондиционирлеу жүйесі тек бір ғана бөлмеге
бірдей жылу мен ылғал бөліну қолданылады, мысалы, кинотеатр, көрме
залдарында және т.б.
Көп залды ауаны кондиционирлеу жүйесі бірнеше бөлмеге
қызмет көрсету немесе бөлменің жылу мен ылғалдың бірдей емес бөліну.
Тұрмыстық кондиционерлер тұрмыстық үйлерде, офистерде
қондыруға арналған. Тұрмыстық кондиционерлердің ерекшелігі бір фазалы
желіден қорек алады және пайдаланатын қуаты 3 кВт-тан көп емес.
Жартылай өндірістік кондиционерлердің суық өндіруі 5 тен 300
кВт-қа дейін. Қуат кернеуі үш фазалы. Қут кернеуі 10кВт-қа дейінгі суық
өндіретін модельдер бір фазалы болуы мүмкін.
Өндірістік кондиционерлер өнімділігі 30 кВт жоғары және өндірі
орындарына қондыруға арналған және ұқсас бөлмелерге.
1.2 Ылғалды ауаның негізгі қасиеттері
Атмосфералық ауа өзімен түрлі газдар мен су буының қоспасын
ұсынады. Техникалық көзқарас бойынша бұл газдар қоспасын (су парынсыз)
құрғақ ауа деп атауға рұқсат етілген, ал атмосфералық ауа құрғақ ауа мен су
буының қоспасын ұсынады. Ауаның құрамындағы су буының мөлшері
әртүрлі әдіспен көрсетілуі мүмкін. Көбіне ылғал мөлшерін көрсетуге болады:
-Тығыздық, немесе су буының парциалды қысымы;
-Абсолютті ылғалдылық;
-Салыстырмалы ылғалдылық, немесе гигрометриялық көрсеткіш.
Атмосфералық ауаның қысымы (
) құрағақ ауаның (
) және су
буының (
) парциалды қысымдарының суммасын өзімен бірге ұсынады
(Дальтон заңы):
(
)= (
)+ (
).
(1.1)
Парциалды қысым Паскалда немесе милибарда өлшенеді, 1мбар
= 100Па.
Абсолютті ылғалдылық (D) - бір куб метр ылғалды ауаның
құрамындағы бу мөлшерінің (кг):
D=
,
(1.2)
мұндағы
бу
- бу массасы, кг;
L - ылғалды ауаның көлемі,
.
Ылғал мөлшері ылғалды ауанікі (d) - ылғалды ауаның
көлеміндегі бу мөдшері, 1кг құрғақ ауа мен
бу г будан тұрады.
d=
·1000 не есе d=
,
(1.3)
мұндағы Мқұр=ылғалды ауаның құрғақ бөлігінің массасы, кг.
Салыстырмалы ылғалдылық (φ'), немес ылғалдылық дәрежесі,
немес гигрометриялық көрсеткіш, парциалды су буының қысымы парциалды
қаныққан будың қысымына қатынасын айтамыз, процент ретінде
көрсетілген:
φ'=
·100%,
(1.4)
Практикалық есептемелер үшін:
φ = ·100%, бірақ φ'!= φ,
(1.5)
мұндағы
қ
- қаныққан будың ылғал көлемі.
Тығыздық (көлемдік салмағы) ылғалды ауанікі - 1
ауаның салмағы келесі формула бойынша анықтауға болады:
ылғалды
Ρ=1,293
(
-0,378
), кг
,
(1.6)
мұндағы Т - температура, К.
Ылғалды ауаның көлемдік салмағы құрғақ ауаның көлемдік
салмағынан әрқашан аз болады, бірдей температура және қысымда болса да.
Алайда айырмашылығы болмашы, және практикалық есептемелерде
ылғалды ауаның көлемдік салмағы құрғақ ауаның көлемдік салмағына тең
деп алынады. Сонымен, қаныққан ауаның көлемдік салмағы t=20ºC және
=101 кПа болғанда 1,178 кгм құрайды, ал құрғақ ауанікі тура сол
шарттарда - 1,205 кгм.
Ауаның меншікті жылусыйымдылығы (с) - 1 кг ауаны 1 К
қыздыруға кеткен жылу. Құрғақ ауаның жылусыйымдылығы тұрақты
қысымда температураға тәуелді, бірақ практикалық есептемелерде ауаны
кондиционирлеу жүйесінде құрғақ ауа не ылғалды ауаның
жылусыйымдылығы болсын бірдей деп есептеледі
=1,006 кДж(кг·К)=0,24 ккал(кг·К)=0,28Вт(кг·К).
Су буының жылусыйымдылығы теңдей қарастырады
=1,86 кДж(кг·К)=0,44 ккал(кг·К)=0,52Вт(кг·К).
(1.7)
(1.8)
Энтальпия (жылу мөлшері) ылғалды ауанікі (
) - ылғалды
ауаның көлеміндегі жылу мөлшері және құрғақ бөлігі 1кг болуы
1.3 Автоматты басқару теориясы және оның элементтері бойынша
талдау
1.3.1 Автоматты басқару жүйесіндегі негізгі ұғымдар мен
анықтамалар
Барлық технологиялық объектілер басқарушы құрылғысымен бірге
қайсыбір автоматты жүйені құрады,ал ол өз кезегінде автоматты басқару
теориясы заңдарымен талданып,синтезделеді.
Автоматты басқару және реттеу теориясы - автоматты реттеу жүйесін
талдау,синтездеу тәсілдерін және құру принциптерін зерттейтін ғылым.
Автоматты басқару жүйесін құру үшін маман ең алдымен
басқарылатын обьектінің математикалық моделін тұрғыза білу керек. Ал бұл
есепті экспериментті және аналитикалық жолдармен шешуге болады.
Басқару обьектісіне басқару алгоритміне сәйкес әсер ететін кез - келген
техникалық құрылғы автоматты басқару құрылғысы деп аталады.
Бір - бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара
әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару
обьектісінің жиынтығы автоматты басқару жүйесі деп аталады.Жұмыс
барысында автоматты басқару жүйесіне әртүрлі ішкі және сыртқы әсерлер
ықпал жасайды. Автоматты жүйенің бір белігінен келесі белігіне
технологиялық процестің бірқалыпты өтуін қамтамасыз ететін әрекеттің
тізбекті желісін қүрайтын әсерді ішкі әсер деп атайды. Оларды бас арушы
әсер дейді. Ал сыртқы әсер екіге белінеді. Технологиялық процестің
тиянақты етуіне қажет бірінші әсер қызмет алгоритміне сәйкес жүйе кірісіне
беріледі де, жоспарланған немесе тапсырысты
әсер деп аталады. Ал,
екінші әсер жүйеге немесе басқару объектісіне сыртқы ортадан беріледі. Ол
жүйе жұмысында алдын ала еске алынбайды да, кездейсоқ сипатта болып,
басқару процесін қиындатады. Сол себепті оларды обалжыт ыш әсер деп
атайды.
Технологиялық процестің дұрыс етуіне сәйкес басқарылатын шаманың
берілген уақыт аралығында ұстап отыруға керекті мәнін алдын ала берілген
ән деп, ал фактілі, яғни процестің елшенген мәнін на ты (қазіргі) деп
атайды. Реттелетін шаманың алдын ала жоспарланған және нақты мәндерінің
арасындағы айырмасын келісіл еген (айырымдық) шама дейді.
Сол себепті ендірістік жабдықтарды (басқару объектісін) басқарып
отыру қажет, яғни басқарылатын шама қоздырушы әсердің ықпалына
қарамастан берілген ереже (программа) бойынша езгеретіндей дел есеппен
басқарушы әсерді қалыптастыру керек.
1.3.2 Автоматты жүйе элементтері мен жіктелуі
Автоматты жүйе өзара байланысқан және белгілі бір қызмет атқаратын
дербес конструкциялық элементтерден тұрады, оларды автоматика
элементтері не құралдары деп атайды. Элементтерді жүйеде атқаратын
қызметіне қарай салыстырушы, түзетуші, қабылдаушы, жоспарлаушы,
түрлендіруші және атқарушы деп ажыратады.
Қабылдаушы
элементтер
не бастапқы түрлендіріп бергіштер
(датчиктер) технологиялық процестердің басқарылатын шамаларын өлшейді
де, оларды бір физикалық түрден екінші бір физикалық шамаға түрлендіреді
(мысалы, термоэлектрлік термометр температура айырымын термоЭҚК-не
түрлендіреді).
Жоспарлаушы элементтер
(баптау элементтері) арқылы жүйеге
реттелетін шаманың Х0 қажет мәні беріледі; оның нақты мәні осы берілген
мәнге сәйкес келуі тиіс.
Салыстырушы элементтер реттелетін шаманың берілген мәнін Х{)
нақты мәнімен X салыстырады. Бүл элементтің шығысында алынатын
айырымдық сигнал X - Ха -- Х атқарушы элементке тікелей не күшейткіш
арқылы беріледі.
Түрлендіруші элементтер сигналдың пайдалануға ыңғайлы түрге
түрлендірілуін және оның қуатын магниттік, электрондық және т. б.
күшейткіштер арқылы үдетуін жүзеге асырады.
Атқарушы элементтер басқару объектісіне берілетін басқару әсерін
тудырады. Олар басқару объектісіне берілетін не одан алынатын энергия
немесе заттар санын өзгерту арқылы басқарылатын шаманы берілген мәніне
сәйкес етіп ұстап отырады.
Түзетуші элементтер басқару процесінің сапасын жақсарту үшін қажет.
Автоматты басқару жүйесін жіктеу жүйенің тағайындалуы мен
конструкциясын сипаттайтын және басқа да принциптер мен белгілер
бойынша жүргізіледі. Алдымен автоматты жүйенің басқару алгоритмі мен
жүмыс істеу алгоритмін сипаттайтын, басқару теориясы үшін өте маңызды
белгілер арқылы жіктеуді қарастырайық. Ол белгілер ретінде автоматты
басқару жүйесінің жүмыс істеу сыйпатын, реттеу яғни әсер ету тізбегінің
түрін және басқарушы әсерді алу әдісін жатқызуға болады.
Автоматты басқару жүйесін бас ару әдісі және
ыз ет белгісі
бойынша жіктеуге болады. Басқару әдісіне қарай жүйелер: кәді гі - өздігінен
бапталмайтын және адаптивті - өздігінен бапталатын болып үлкен екі
класқа жіктеледі. Кәдімгі жүйелер қарапайым категориясына жатады да,
басқару процесінде өз құрылымын өзгертпейді. Олар - ажыратылған немесе
тұйы тал аған, туйы талған және аралас басқару жүйелері болып қосалқы
үш класқа ажыратылады. Ал түйықталмаған АБЖ автоматты нық басқару
жүйесіне (АНБЖ) және қобалжыту бойынша басқару жүйесіне бөлінеді.
Ажыратылған жүйелерде басқарылатын шама бақыланбайды, яғни
басқарушы құрылғының кірісіне тек сыртқы әсер ғана беріледі. Өз кезегінде
ажыратылған жүйелерді тек берілген әсердің өзгеруіне сәйкес басқаруды
қамтамасыз ететін жүйелер және қобалжыту әсері өзгергенде басқаратын
жүйелер деп екі класқа бөлуге болады.
1.4 Өзектілік
Автоматтандыру - бұл өндірістік процестерді адамның қатысуынсыз,
бірақ оның бақылауымен жүзеге асыруға мүмкіндік беретін кешенді
құралдарды пайдалану. Өндірістік процестерді автоматтандыру
шығарылымының артуына,өзіндік құнының төмендеуіне және өнімнің
сапасының артуына, қызмет етуші персоналдың санының және машинаның
ұзақтығының азаюына алып келді, материалдарды үнемдеуге, еңбек шартын
және қауіпсіздік техникасын арттыруға мүмкіндік берді.
Автоматтандыру адамды механизмді басқару қажеттілігінен босатады.
Автоматтандырылған өндірістік процестерде адамның ролі жөндеуде,
реттеуде, автоматтандыру құралдарына қызмет көрсетуде және оның
әрекетін бақылауда жүреді. Егер автоматтандыру адамның физикалық
еңбегін жеңілдетсе, онда автоматтандыру ақылдық еңбекі жеңілдетуге де
мақсат қоя алады. Автоматтандыру құралдарын пайдалану қызмет етуші
персоналдан жоғары біліктілік техникасын талап етеді.
Адам еңбегінің мәні, ол машиналар мен механизмдерді басқарып,
орнатады(құрылғыларды қосып немесе ажыратып отырады және т.б ) және
олардың жұмысын үздіксіз бақылайды немесе өлшеуіш аспаптарды қарайды.
Бірақ та ЖЭО-ын басқаратын негізгі және қосалқы қондырғыларында
тәулік бойы жұмыс жасап тұрған энергетикалық құрылғылардың механикасы
адамның бірқалыпты еңбегінен босатпайды, ал ең бастысы эксплуатациялық
персоналдың жоғарғы дәрежеде болуы да оның қауіпсіз және тиімді жұмыс
атқаратынына сенім жоқ.
Механизмделген өндірістің автоматизациясы деп машиналарды,
механизмдерді, қондырғыларды басқаруды айтамыз. Және де арнайы
қондырғылар арқылы адамның қатысуынсыз немесе қатысуын шектеп
олардың жұмысын бақылайды.
Автоматтандыру - бұл комплексті құралдарды қолдану арқылы
өндірістік процесстерді адамның үздіксіз қатысуынсыз бірақ, олардың
бақылауымен жүзеге асырылады.
Өндірістің автоматизациялық процесі өзіндік құнды азайтады, өнімнің
сапасын жоғарлатады, қызмет етіп жатқан жұмысшыларды азайтады,
сенімділікті арттырады және еңбек жағдайы мен техникалық қауіпсіздікті
жақсартады.
1.5 Вентиляция жүйесіндегі автоматтандыруды техникалық-
программалық жабдықтармен қамтамасыздандыру мәселелері
Автоматтық құрылғылар мемлекеттік құралдар жүйесі аймағында
таңдалуы керек. Автоматтық құрылғылар техникалық және экономикалық
жағынан тиімді таңдалуы керек. Автоматтық құрылғының нақты типі
таңдалған басқару жүйесі мен басқару объекты ерекшеліктерін ескерумен
таңдалынады. Негізінде бір типті, орталықтандырылған және бір сериясы
шығарылатын қондырылғыларды таңдағын дұрыс.Біз бұл дипломдық
жұмысты орындау барысында Matlab,оның ішінде Simulink моделі және де
SIMATIC S7-300 контроллері қолданылды.
Matlab келесі комплекс Matlab+Simulink+Toolbox+Blockset түрінде
беріледі,мұндағы Toolbox және Blockset бөлімдері ретінде Math Works
корпорациясы сәйкесінше Matlab және Simulink жүйелердің кеңейтулерін
атайды.
Matlab жүйесінің негізгі есептерінің біреуі қуатты бағдарламалау тілін
пайдаланушыға ұсыну болып табылады.Бұл тіл техникалық және
математикалық есептеулерді жасауға бағытталған және сандық әдістерді іске
асыруға көп жылдары қолданылған дәстүрлі бағдарламалық тілдердің
мүмкіншіліктерінен асып кеткен.
Simulink - визуалды модеьдеу құрылғысы. Пайдаланушыға әртүрлі
инжерерлік және ғылыми есептерді шешуге құралдар жиындарының өте
көптігі Matlab жүйесінің кең қолданылуының себебінің бірі болып табылады.
Осы құралдар арасында Simulink пакетінің ерекше орны бар.
Simulink жүйесі
-
блок-диаграммалардың графикалық тілін
қолданатын, динамикалық жүйелерді модельдеу және анализдеуге
негізделген интерактивті орта.
Simulink жүйесі:
- сызықты немесе бейсызықты үздіксіз, дискретті және гибридты
жүйелерді модельдеуге мүмкіндік береді;
- өзінің құрамында блоктардың (үздіксіз элементтер, дискретті
элементтер, математикалық функциялар, бейсызықты элементтер,сигналдар
көздері, көрсету құралдары, қосымша блоктар) кең библиотекасын орнатқан,
оларды жаңа жүйелерді жасауға қолдануға болады;
- блок-диаграммаларды құрамдасқан блоктарға бірлестіруге мүмкіндік
береді,сондықтан модель құрылымын иерархты көрсетуге болады;
- уақыт бойынша құрылымы өзгеріп тұратын жүйелерді жобалауға
мүмкіндік бар, бірақ осындай мүмкіндіктері шектелген.
SIMATIC S7-300 - бұл кіші және орташа дәрежедегі автоматты жүйесін
құруға арналған модульді бағдарламалаушы контроллер (1.2 суретті
қараңыз). Модульдік конструкциясы, шынайы салқындатқышпен жұмыс
жасау, локальді структураның қолданылуы және енгізу-шығару үйлесімі, кең
коммуникациялық қолданыстар, көптүрлі функциялар, эксплуатациялауға
ыңғайлы және өндірістегі автоматты басқару жүйесін құру үшін пайдалы
шешімдер қабылдау үшін өте қолайлы.
Контроллерді эффективті пайдалану мүмкіндігі, ол әр түрлі
өндіруліктегі орталық процессорларды қолдануы, функционалды
модельдерді және коммуникациялық процестерді қолдану болып табылады.
SIMATIC S7-300S7-300 - дің қолдану облысы:
- автоматты өлшеу қондырғылары және басқасы;
- арнайы мақсаттағы автоматты машиналарға;
- өндірістік техникалық құралдарды басқару автоматизациясына және
электротехникалық құралдарға;
- автоматты реттеу жүйесін құру және позициялауға.
1.5.1 к е с т е
- Контроллердің салыстырмалы анализі
1.5.2 сурет - SIMATIC S7-300 контроллері
STEP 7-
бұл SIMATIC S7-300S7-400WIN AC программалау
контроллері негізінде құрылған программалардың базалық пакеті. Оның
құрамына аппаратты конфегурация жасау және өндірістік сеттерді,
параметрлерді күйге келтіру, программалау, диагностика және басқару
Контроллер
Артықшылықтары
Кемшіліктері
Siemens Simatic
S7
1. Әртүрлі модельдегі орталық
процессорлары әртүрлі
есептердің тиімді шешімдерін
құруға мүмкіндік береді.
2. Эксплуатациялауға ыңғайлы
және сенімділігі жоғары.
3. Бағдарламалау тілдері
ыңғайлы, әрі орындалу
жылдамдығы жоғары.
4.Сапасы және
функционалдылығы жағынан
ыңғайлы.
5. ТМД елдерінде, Қазақстанда
кең таралған.
1.Бағасы жоғары.
Schneider
Electric
1.Автоматты қосып -
өшіргіштері сапалы.
2. Бағдарламалау тілдері
ыңғайлы, әрі қарапайым.
1.Бағасы жоғары.
2.Жады аз.
3.Құрылымдық бөліну
жады өзгеріссіз.
Rockwell
Automation
1. Кіріс-шығыс жүйесінің жоғары
сенімділігі.
2. Бағдарламалау тілдері
ыңғайлы, әрі қарапайым.
3.Сапасы және
функционалдылығы жағынан
ыңғайлы.
4. ТМД елдерінде кең таралған.
1. Құрылған
функциялардың үлкен
көлемді болуына
байланысты жоғары
қуаттылығы.
2. Бағасы жоғары.
жүйесін күту сияқты барлық құрал жабдықтар жүйесін күту сияқты барлық
құрал жабдықтар спектрі кіреді.
STEP пакетінің негізгі ерекшелігі, көптүрлі программаланатын
контроллерді қолданып, өндірістік компьютерлерде, өндірістік
байланыстардың сетьтік структурасында автоматизация проекттерін
комплексті түрде жетілдіріп базаланады.
Бұған кедергі болатын тек қана программатордың функционалдық
мүмкіндігі немесе STEP 7-ге қиын проекттерді оңайлату үшін құрал
саймандармен толықтырулар жасалады.
STEP 7 қолданушының барлық программаларының файлдарын және
блоктағы барлық файлдар мәліметін қосады. Олардың шақыру механизмы
шақыру қосалқы программасын еске түсіреді. Ол қолданушының
программасының структурасын жақсартуға, модификациясын қолайлы
қылуға, дайын блоктарды бір программадан басқа ға ауыстыруға
көмектеседі.
STEP программасы организацонды блок (ОВ), функционалды блок
(FB), функциалар (FC), мәліметтер блогы (DB) және де операционды жүйеге
орнатылған CPU блоктары: функционалды жүйелік блок (SFB), жүйелік
функция (SFC) және жүйелік мәліметтер блогынан құралады. STEP 7 мықты
жүйелік бұйрықты ұстанады.Ол әр түрлі логикалық және математикалық
операцияларды орындайды.
1.6 Вентиляция жүйесін автоматтандырудың негізгі мәселелері
Ауаны бөлмеге үрлейтін вентиляторды басқару обьектісі ретінде
қарастыру.
Вентиляция жүйесінің приципиалды технологиялық сұлбасы 1.6.1
суретте көрсетілген.
Процестің жұмыс істеу принципін қарастырсақ: сыртағы ауа жапқыш
(2) арқылы кіріп фильтрдан (3) өтеді. Тазаланған ауа қыс мезгілінде
калориферден (4) өтіп ыстылады, жаз мезгілінде ауа суытқыш (7) арқылы
суытылады. Одан соң вентилятор (1) арқылы ауа бөлмелерге жеткізіледі.
Қолданылған ауа басқа вентилятор (1) арқылы тартылып сыртқа шығарып
тасталынады. Құйылатын ауаның температурасы бөлмеге жеткізілмес бұрын
реттегішпен (4) реттеліп отырады.
-
-
-
-
құйылатын ауа температурасы;
құйылатын ауаның ылғалдылығы;
қызмет көрсетілетін бөлменің температурасы;
қызмет көрсетілетін ауа ылғалдылығы;
Автоматты реттеу бір немесе бірнеше ауа ортасындағы рұқсат етілген
оптималды параметрлерді сақтау үшін қолданылады. Сол параметр ретінде
болуы мүмкіндер:
Вентиляция жүйесінің приципиалды технологиялық сұлбасы 1.6.1
суретте көрсетілген.
1-желдеткіш(вентилятор), 2-жапқыштар, 3-фильтр, 4-реттегіш, 5-насос, 6-
калорифер, 7-ауа суытқыш, 8-чиллер.
1.6.1 сурет - Вентиляция жүйесінің принципиалды сұлбасы
1.7 Есептің қойылуы
Бұл дипломдық жұмысында төмендегідей қызметтер атқарылады:
- бу қазандығының технологиялық сұлбасын құру;
- бу қазандығының кіріс және шығыс
шамалары арасындағы
байланысты құру;
- барабанды бу қазандығындағы бу қысымын реттеудің
принципиалдық сұлбасы мен автоматты реттеу жүйесінің құрылымдық
сұлбасын зерттеу;
- бу қысымы реттеуішінің оптималды параметрлерін анықтау;
- жүйені Михайлов критерийі бойынша орнықтылыққа зерттеу;
- математикалық модельдің құрылымдық сұлбасын құру;
- микропроцессорлық басқару жүйесін программамен
қамтамасыздандыру және визуализациясын құру;
- экономикалық бөлімде қазандықтың автоматтандыру жүйесінің
құрылыстық-пайдалану шығындары
және экономикалық тиімділігі
есептемесін жүргізу;
2 Арнайы бөлім
2.1 Ылғалды ауаның d-h диаграммасы
Ылғалды ауаның жылу мөлшер теңдеуінің есептеулерін оңайлату үшін
график түрінде ұсынылды, ол I-d диаграммасы деген атқа ие болды.
1918 жылы Петербург университетінің прфессоры Рамзин Л.К. I-d
диаграммасы ұсынды, онда белгілі атмосфералық қысымда Рқ ылғалды
ауаның параметрлерімен t, d, h, φ бір мәнде шағылысады.
Техникалық әдебиеттерде бұл диаграмманың әртүрлі интерпретациясы
кездеседі, ал Рамзиннің d-h диаграммасынан айырмашылығы болмашы.
Мысалы, Молье диаграммасы, Кэриер диаграммасы, Америка жұртының
жариялаған ASHRAE диаграммасы және Француз инженерлерінің
ассоциациясының диаграммасы AICVF. Бірақ біздің және көрші
мемлекеттерде Рамзиннің d-h диаграммасы кеңінен етек алған.
I-d диаграмма ылғал ауаның 5 параметрін біріктіреді: жылу және ылғал
мөлшерін, температураны, салыстырмалы ылғалдылық және су буының
сіңіру қысымын біріктіреді. Нүктелердің орналасуы арқылы екі параметрін
анықтау арқылы барлығын табуға болады. I-d диаграммасына тән негізгі
процесстер:
сурет 1.1 - те көрсетілген 1 - 2 нүктелер арқылы ауаны қыздыру d =
const (ылғал мөлшерін ұлғайтусыз) жүреді. Нақты жағдайда ауаны қыздыру
калориферде жүргізіліеді. Жылу мөлшері мен температура артып ауаның
салыстырмалы ылғалдылығы кемиді.
сурет 1.1 - те көрсетілген 1 - 3 нүктелер арқылы ауаның су процесі d =
const жүреді. Процесс ауа салқындатқыштың үстіңгі қабатында өтеді.
Процесс барысында жылу мөлшері мен температура кеміп, ауаның
салыстырмалы ылғалдылығы артады. Салқындатуды одан ары жалғастырған
жағдайда процесс = 100% 4 - ші нүктеге қарай бет алады. Нүктені кеспей,
яғни жағалай отырып, (d4-d5) гкг мөлшерде ауа ылғалдылығын бөліп 5 ші
нүктеге жетеді. Бұл жағдайда ауаның құрғауы тұжырымдалады. Процесс
нақты жағдайда = 100% жетпейді. Ауаның ақырғы салыстырмалы
ылғалдылығы оның бастапқы көлеміне байланысты болып келеді.
Профессор О. Я. Кокориннің мәліметтері бойынша беттік ауа
салқындатқыштар үшін:
max = 88% бастапқыға қарағанда нач = 45%
max = 92% бастапқыда 45% нач 70%
max = 98% бастапқыда нач 70%.
I-d диаграммасында ауаны салқындату мен құрғату процесстері
жалғасқан 1 - 5 нүктелері арқылы түзу сызықпен көрсетіледі.
Алайда, процесстің = 100% d = const салқындату бағытымен бас
қосуы - шық нүктесі деп аталады. Оның орналасуы арқылы шық нүктесінің
температурасы еңіл түрде анықталады.
Изометриялық процесс t = const (1.1 - сурет 1-6 бағыттары). Барлық
параметрлері, яғни, ылғал мөлшері, салыстырмалы ылғалдылығы және
жылуы артады. Нақты жағдайда бұл ауаны бу арқылы ылғалдандыру болып
келеді. Әдетте берілге аздаған мөлшердегі будың көлемі азын аулақ
болғандықтан есепке алынбайды. Бірақ бұндай ылғандандыру энергияны
жеткілікті көп түрде қажет етеді.
Адиабаталық процесс I = const (2.1.1 - сурет 1-7 бағыттары).
Температура кеміп, ылғал мөлшері мен салыстырмалы ылғалдылығы артады.
Процесс ауаның сумен тікелей қосылуының арқасында немесе
ылғалдандырылатын саптама немесе бүріккіден өту арқылы жүзеге асады.
Ылғалдандырылатын саптаманың тереңдігі 100 мм болған жағдайда
бастапқы 10% - ға қарағанда = 45% салыстырмалы ылғалдылық алуға
болады. 200 мм саптамамен = 70%, ал 300 мм = 90% (жүздік
ылғандандырғыш ВЕЗА фирмасының блоккамерлерінің мәліметтері
бойынша). Ауа бүріккі камерасынан өткенде ылғандандырғыш саптамаларға
қарағанда энергияның әлдеқайда үлкен шығынмен = 90 - 95% дейін
артадды.
I = const до = 100% бағытын жалғастыру арқылы дымқыл термометр
нүктесін (және температура) аламыз, ол ауаның сумен қосылғандағы пайда
болатын тепе - теңдік нүктесі болып табылады.
Адиабаталық ылғалдандыру негізіндегі құрылғылар ыстық әрі құрғақ
елдерде жақсы таралған. Мысалы: шілде айында 46ºС және салыстырмалы
ылғалдылығы 10% болатын Бағдад қаласында мұндай ауа салқындатқыш
жүйелері 10-20 еселік ауаалмасымдылығы бар ғимарат ішінде ішкі
температураны 26ºС
- қа және салытырмалы ылғалдылықты 60-70% ал
құйылатын ауа температурасын 23ºС дейін төмендетуге мүмкіндік береді.
Келесі тұрғызуларды тіркеп отыратын дымқыл термометр нүктесі. Екі
түрлі параметрге ие ауа араласу кезінде қоспа бағыты сол екі параметрді
байланыстырушы ретінде тура, ал қоспа нүктесі араласып жатқан ауаның
пропорционалдық массасына кері ара - қашықтықта жатады.
Қоспадағы жылу мөлшері:
I с
G1 * I 1 G2 * I 2
G1 G2
.
(2.1)
Ал, ылғал мөлшері:
d с
G1 * d1 G2 * d 2
G1 G2
.
(2.2)
Ғимарат ішінде адамдар бар кезде бір мезгілде артық мөлшерде жылу
мен ылғалдылық жіберілген жағдайда ауа - бұрыштық коэффицент
бағытымен қыздырылып ылғандандырылады (немесе процесс сәулесімен,
немесе тепловлажностным қатынасымен) ε:
Qn
W
,
(2.3)
мұндағы ∑Qn - толық жылудың жиынтық саны, кДжсағ; суммарное
количество полного тепла, кДжч;
∑W - ылғалдың жиынтық саны кгсағ; суммарное количество
влаги, кгч.
I-d диаграмманы дұрыс тұрғызу үшін ε мәнін кДжгН2О ретінде, сосын
ылғал мөлшерінің осьтеріне d = 1 алып қою керек немесе 10 г алынған
нүктені I-d диаграммасындағы 0 нүктесімен байланыстыру қажет.
Негізгі процесстер қатарына жатпайтындар - политропикалық деп
аталады.
Имзометриялық процесс t = const, ε = 2530 кДжкг мәнімен
түсіндіріледі.
2.1.1 сурет - ылғалды ауаның I-d диаграммасы
2.1.2 сурет - Ылғалды ауаның I-d диаграммасы. Негізгі процесстер.
2.2 Ауа алмасу және вентиляциялау жүйесінің термодинамикалық
моделі.
Ауаның кондициялау технологиясы дегеніміз - ауаның технологиялық
операциялыраның жиынтығынан тұратын ауаны кондициялау ортасына
бермес бұрынғы жүретін дайындық процесі. Кондицияланатын ауаның
ылғалды - жылу технологиясын қайта өңдеуді - кондиционерге берілетін
ауаның бастапқы параметрлерімен және ғимаратқа қажетті ауаның
параметрлерімен анықталады.
Бастапқы белгілі мәліметтер бойынша қызмет көрсететін ғимараттағы
электр және судың т.б. минималды шығында және бастапқы келтірілген
мәліметтер бойынша ауаны қайта өңдеудің сұлбасын тұрғызу үшін I-d
диаграммасы қолданылады.
Мұндай ауаның өңделу сұлбасын ауаны
кондициялау жүйесінің термодинамикалық моделі деп аталады. (ТДМ)
Кейінгі қайта өңделуге кондиционерге жіберілетін сыртқы ауа
параметрлері үлкен диапазонда тәулік және жыл бойында ауысып отырады.
Сол себепті, сыртқы ауаны көп өлшемді жүйеге Хн = хн(τ) жатқызуға
болады. құйылатын ауа параметрлерінің жиынтығына сәйкес Хпр = хпр(τ)көп
өлшемді жүйесі, ал қызмет көрсететін ғимаратта хпом(τ) (жұмыс аумағындағы
параметрлер) бар болып келеді.
Математикалық технологиялық процесс
- көп өлшемді жүйе
қозғалысының Хн - нің Хпр - ге және одан соң Хпом аналитикалық немесе
графикалық түрде сипатталуы мүмкін.
Атап кететін жайт, жүйенің айнымалы жағдайында х(τ) жүйенің
жинақталған көрсеткіштері кеңістіктің әр түрлі аумағында және түрлі уақыт
аралығында түсіндіріледі.
Хн к Хпом қозғалыстың термодинамикалық можелін I-d диаграммасында
тұрғызып, құрылғыға өңдеуге қажетті ауаның алгоритмін және ауаның
автоматтық реттеу параметрлерін анықтайды.
I-d диаграммасының ТДМ тұрғызу берілген географиялық аумақтағы
сыртқы ауаның күйін анықтаудан басталады.
Сыртқы ауаның есептеуге болатын аумағын СНиП 2.04.05_91 (Б
параметрі) анықталады.
Изотерма tл және изоэнтальпа hл жоғарғы шегі болып есептеледі
(жылбойындағы жылудың шекті параметрлері). Төменгі шегіне изотерма tзм
және изоэнтальпа hзм жатады(айнымалы мезгіл кезіндегі салқын ауаның
шекті параметрлері). Сыртқы ауаның салыстырмалы ығалдылығының шекті
мәні метеорологиялық бақылау нәтижелерімен анықталады. Мәліметтер
болмаған жағдайда 20 пайыз бен 100 пайыз аралығындағы диапазон
алынады.
Сыртқы ауаның мүмкін болатын параметрлерінің көп өлшемді жүйесі
(2.2.1 - сурет) көрсетілген abcdefg көпбұрышында жасалған.
Содан соң I-d диаграммаға ғимараттағы ауаның немесе жұмыс
аумағындағы ауаның қажетті күйі түседі.
Ол жұмыс аумағы Р1Р2Р3Р4 (жайлы кондициялау) немесе нүкте
(прецизиондық кондициялау) болуы мүмкін.
Келесі, ғимараттағы ауаның параметрлерінің өзгеруінің бұрыштық
коэфицентін ε және процесс бағытын жұмыс аумағындағы шекті нүктелер
арқылы өткізеді. Егер де ғимараттың ылғалды - жылу процесі жайлы
мәліметтер болмаған жағдайда ε - ні (кДжкг) күйіндежуықтап алуға болады:
-
-
-
-
сауда-саттық және қоғамдық тамақтану мекемелерінде 8500 - 10000
көрермен залдары 8 500 - 10 000
пәтерлер 15 000 - 17 000
офистық мекемелер 17 000 - 20 000
2.2.1 сурет - I-d диаграммасында кондиционирлеу кезіндегі ауа
параметрлері көрсетілген
Одан соң, құйылатын ауаның зонасын саламыз. Ол үшін ε бағытында
шектік нүктелер арқылы өткен Р1Р2Р3Р4 зонасынан температураның есептік
деңгейіне сәйкес кесінді қалдырылады.
Δt = tбөл - t ұй,
(2.4)
мұнда tқұй - құйылатын ауаның есептік температурасы.
Есепті көп өлшемді жүйеден тұратын ауа параметрлерін Хн жүйесінен
Хбөл жүйесіне көшіру арқылы шешімін табады.
Δt мәнін салқындату жүйесінің параметрлерінен берілген мәліметтер
бойынша немесе норма бойынша есептейді.
Жойылатын және құйылатын өндіріс ғимараттары үшін ауа
температурасының шектеулі деңгейі (Δt) 6 - 9 °С, сауда залдарында - 4 - 10 °С,
ал биіктігі 3м болатын ғимараттар үшін - 12 - 14 °С. Жалпы алғанда
ғимараттан шығарылатын ауа параметрлері жұмыс аумағындағы ауа
параметрлерінен ерекшелінеді. Айырмашылығына ауаның ғимаратқа берілу
тәсілі, ғимарат биіктігі, ауа алмасу процесінің еселігі және басқа да
факторлар жатады.
I-d диаграммасында П, Р и У зоналары температураның түрлілігіне
Δt1= tпом - tпр және де Δt2 = tуд - tпом сәйкес белгілі ара қашықтықта ε бағытын
жағалай бірдей формада орналасқан
tпр, tпом және tуд арасындағы байланыс:
=
=
(2.5)
Кондициялау процесі осылайша сыртқы (abcdef көпбұрышы) және
приточный(П1П2П3П4 көпбұрышы) ауаның көптеген параметрлері арқылы
түсіндіріледі.
Оның қайта құруының техникалық жүзеге асуы процесі түрлі
құрылымдық сұлбалармен берілуі мүмкін. Мысалы: құйылатын, ауа
рециркулясымен және жылу рекуперациясымен берілуі мүмкін.
2.1.2 суретте көріп тұрғанымыздай вентиляция жүйесінің құйылатын
және ағылатын ауаның технологиялық сұлбасы көрсетілген. Және де мұнда
құылатын ауаның өңделіп ғимаратқа берілуі және қолданылған ауан сыртқа
шығарып тасталуы суреттелген.
2.2.2 сурет - Вентиляция жүйесінің технологиялық сұлбасы
Осы сұлбаға қарасты әр қондырғының типі мен параметрін таңдай
отырып сипаттамасын талдаймыз. Вентиляция жүйесі үшін ең қолайлы
болып есептелетін қондырғыларды алу үшін оның сипаттамаларына
байланысты алу болғанымен, ең қолайлы түрі болып келетін вентиляциялық
агрегат болып табылады. Онда вентиляцияның құйылатын ауасы үшін
барлық қондырғылары эксплутация шығындары аз болуы үшін бір-біріне
сәйкесінше таңдалып алынған. Құйылатын агрегет ретінде VTS VENTUS
таңдаймыз. Құйылатын агрегет VTS VENTUS қондырғысының техникалық
характеристикасы 2.2.1 - кестеде келтірілген, бейнесі 2.2.3 суретте
көрсетілген.
2.2.1 к е с т е - Қондырғысының техникалық характеристикасы
Осы кесте бойынша VTS VENTUS қондырғы агрегатының
сипаттамасы анықталғанымен оның суретін кескіндейтін болсақ, ол 2.1
суретте көрсетілген. Дегенменде қондырғылардың сипаттамаларын дұрыс
таңдай біліп, агрегат емес жеке жүйе құрайтын болсақ көп көлемді орын
алуы ықтималдылығы көп болып табылады. Агрегаттың бір ерекшелігі
ретінде, агрегаттың бір бөлігі жөндеу жұмыстарын қажет еткен жағдайда,
толығымен емес, жеке жөндеуге және алынып салбалы қасиетке ие.
Агрегат VTS VENTUS
Құйылатын тармақ
Ағылатын тармақ
Ұзындығы
9050 мм
7450 мм
Биіктігі
2100 мм
1700 мм
Ені
2250 мм
2250 мм
Кіретін ауаның көлемі
6,67 сек
5,25 сек
Сыртқы қысым
900 Па
900 Па
Ауаның беріліс
кезіндегі жылдамдығы
1,84 мсек
1,45 мсек
Ауа өткізгіштің өлшемі
1700х2250 мм
1700х2250 мм
Комплект салмағы
7218 кг
7218 кг
2.2.3 сурет - құйылатын агрегат VTS VENTUS
Вентиляция агрегатының бөліктерін жеке қарастырған жағдайда
немесе бөлік ретінде қондыратын жағдайда төмендегі сипаттамалар бойынша
қарастырамыз: жапқыш (2.2.4 кесте, 2.2.4 сурет), ауа фильтрі (2.2.5 кесте,
2.2.5 сурет), калорифер (2.2.6 кесте, 2.2.6сурет), ауа суытқыш (2.2.7 кесте,
2.2.7 сурет), вентилятор (2.2.8 кесте, 2.2.8 сурет), реттегіш заңдылығын
таңдау кестесі 2.2.9 кестеде көрсетілген.
2.2.4 к е с т е - Жапқыш VTS VENTUS CP 40-SP қондырғысының
характеристикасы
2.2.4 сурет - жапқыш VTS VENTUS CP 40-SP
2.2.5 кесте - Ауа фильтрі EU3 қондырғысының сипаттамасы
Жапқыш ұзындығы
125 мм
Жапқыш салмағы
59 кг
Қосылатын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Осы дипломдық жобаның тақырыбы - ғимараттың вентиляция жүйесін
автоматты басқару болып табылады.
Осы жұмыс
вентиляциялық жүйенің
технологиялық
процестің
бейнелеуінен, приципиалдық - технологиялық сұлбасын жасаудан тұрады.
Автоматтандыру сұлбасы жасалып, қажетті құралдар таңдалған, реттеуіштің
параметрлері есептеліп, жүйе орнықтылыққа зерттелген және контроллерде
объектті автоматтандыру жүйесінің бағдарламасы жазылған.
Экономикалық бөлімде вентиляцияны автоматтандыру жүйесінің
құрылыстық-пайдалану шығындары, жұмысшылардың жалақы мөлшері
анықталған.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде микроклимат пен желдеткіштің
талап етілген параметрлер есептемесі жүргізілген.
Аннотация
Темой данного дипломного проекта
является
управление
вентиляционной ситемы здании .
Данная работа включает в себя описание технологического процесса,
разработку принципиально - технологической схемы вентиляцой системы.
Разработана схема автоматизации, осуществлен выбор необходимого
оборудования, система исследована на устойчивость, произведен расчет
параметров регулятора
и написана программа системы автоматизаций
объекта на контроллере.
В экономической части был расчитан строительно-пользовательский
расход автоматизированной системы здании и зарплата рабочих.
В разделе безопасности жизнедеятельности произведен
требуемого параметра микроклимата и вентиляции.
расчет
Мазмұны
Кіріспе
1 Негізгі бөлім
1.1 Ылғалды ауаның негізгі параметрлері
1.2 Ылғалды ауаның негізгі қасиеттері
1.3 Автоматты басқару теориясы және оның элементтері бойынша
талдау
1.4 Өзектілік
1.5 Вентиляция жүйесіндегі автоматтандыр
1.6 Вентиляция жүйесін автоматтандырудың негізгі мәселелері
1.7 Есептің қойылуы
2 Арнайы бөлім
2.1 Ылғалды ауаның d-h диаграммасы
2.2 Ауа алмасу және вентиляциялау жүйесінің термодинамикалық
моделі.
2.3 АРЖ буындары және жүйенің математикалық модельдері АРЖ
буындары және жүйенің математикалық модельдері
2.4 Жүйені орнықтылыққа зерттеу және ПИД-реттеуішінің
көрсеткіштерін анықтау
2.5 Деңгей реттеу жүйесінің төменгі деңгейінің бағдарлама техникалық
кешенін құрастыру
3 Экономикалық бөлім
3.1 Технико-экономикалық далелдеу.
3.2 Жұмысшылардың төлем ақысының қорының есебі 1 кестеде
көрсетілген
3.3 Ғимаратқа кететін айына шаққандағы шығынын есептеу.
4 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі
4.1 Қалыпты жағдайдағы ауа температурасының талаптары
4.2 Ауа тазарту және желдету жүйелерін есептеу
4.3 Ғимараттағы жылуылғалдығының теңестігі есептеу
4.4 Ауа алмасуды есептеу
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қосымша А
7
8
8
11
12
14
15
18
19
20
20
24
31
34
41
47
47
48
51
52
52
54
58
59
62
63
65
Кіріспе
Өмірлік тәжірибе мен ғылыми зерттеулерге байланысты адам
организмі физикалық және зерделі қызмет үшін үлкен потенциалды
резервтерді өзінде сақтайды. Осы резервтерді қолдану үшін нақты қолайлы
шарттарды ұйымдастыру қажет. Көбіне ол қоршаған ортаға тиісті: ауаның
тазалығы, ылғалдылығы, температурасы, ауа қозғалысының жылдамдығы
және т.б. болып табылады.
Осы қажет етілген шарттар бойынша вентиляция жүйесі және ауаны
кондиционирлеу жүесі қамтамасыз ете алады. Вентиляция жүйесінің сапалы
жұмыс істеуі, қажет параметрлерді дәл ұстап тұру және эксплуатционды
шығындардың төмен болуы жұмыс істеу алгаритмі мен аппараттарды
реализациялаудың автоматты жүйесіне байланыс болып келеді.
Вентиляция жүйесі - тыныс алу адам денсаулығы үшін өте маңызды
рөл атқарғандықтан, осы тақырыптың ең негізгі түсініктерін, Алматы қаласы
үшін қолайлы факторлар мен қолайлы әрі тиімді вентиляция түрін
қарастырамыз. Қазіргі таңда жұмыс орындарында және тұрғын үйлерде аса
байыппен мән берілмесе де, атмосфералық ауаның күннен күнге құртылып
бара жатқанына байланысты, адам денсаулығы үшін ең маңызыды
мәселелердің бірі болып табылады.
Вентиляция жүйесі білетініміздей табиғи және жасанды болып
бөлінгендіктен, ең бірінші бізге қайсысы тиімді емес қолайлы екенін
қарастырумыз керек. Табиғи вентиляция бізге тек фильтр арқылы өтіп
сырттан ауаны жеткізеді. Ал жасанды вентиляциянің көпшілігі сырттағы
ауаны өңдеп стандартқа сәйкес бізге жеткізеді. Осы айырмашылықтарға
байланысты біз жасанды вентиляцияның маңыздылығын, жұмыс істеу
принциптерін қарастырамыз.
1 Негізгі бөлім
1.1 Ылғалды ауаның негізгі параметрлері
Ауа- бұл өте қозғалмалы орта, сондықтан оның параметрлері біртекті
емес, жұмыс орнында көптеген мәнді параметрлер аймағын ала аламыз. Және
осы аймақтар вентиляция жүйесінің әсерін анықтай алайды. Кеңестіктегі
бірқалыпты емес параметрлер ғимараттың ішкі шарттарына және ауаның
бөлінуіне байланысты. Ал уақытша бірқалыпты еместік қоршаған орта мен
ішкі шарттарға байланысты. Қажет етілген параметрлер жұмыс аймағында
пайда болады. Жұмыс аймағы деп 2 метр шегіндегі бөлме көлемін атайды.
Бөлменің ауасын нормалайтын негізгі параметрлер: температура,
ылғалдылық, қозғалыс жылдамдығы, газ құрамы, шаңның механикалық
бөліктері.
Бөлменің ауа ортасындағы оптималды құрамын құру үшін пайда
болған жылуды жою, газ,шаң және артық ылғалды жою, белгілі мөлшердегі
дайындалған таза ауаны енгізу болып табылады.
Ауаның оптималды параметрлері өзімен шарттардың жиынтығын
ұсынады, адамдардың қолайлы сезінуін немесе технологиялық процестің
дұрыс ағылу шарты.
Ауаның рұқсат етілетін параметрлері бекітіледі егерде,
технологиялық талап бойынша немес техникалық және экономикалық
себептермен оптималды нормамен қамтамасыз етпесе.
Санитарлы-гигиеналық талаптарға сай қоғамдық,
административті-тұрмыстық бөлмелерде температура 20-25 ºС, рұқсат
етілетін жылы мезгілде - 20 ºС-тан 28 ºС-қа дейін, суық және өтпелі
мерзімінде - 18 ºС-тан 22 ºС-қа дейін.
Салыстырмалы ылғалдылық оптималды ретінде жылы мезгіл
үшін 30дан 60%-ға дейін саналады, ал суық және өткінші мезгілде 30-45 ºС.
Салыстырмалы ылғалдылықтың жоғарғы рұқсат етілген шегі - 65 ºС.
Адам денесінен бөлінетін газды қабықты жою үшін, ауа
ортасының қозғалысын ұйымдастыру қажет. Бірақ ауа ортасының
қозғалысын аса көтеру рұқсат етілмейді, дискомфрттық сезім пайда болуы
және суық тиіп қалуы мүмкін. 20-25 ºС ауа температурасындағы рұқсат
етілген ауа қозғалысының жылдамдығы 0,2-0,3 мс жеңіл жұмыс үшін, орта
қиындықтағы жұмыс үшін 0,4-0,5 мс, 0,6мс - ауыр жұмыс үшін.
Ауа тазартуға арналған жылыту және ылғалдық теңестігін құрау
үшін, желдету техникасында қабылданған жалпыға мәлім әдістермен
шығарылады. Ғимараттағы ауа орта күйін өзгертуіне әсер етуші барлық
факторлар есепке алынуы тиіс.
Әртүрлі тағайындалудағы ғимарат ішіне ғимарат сыртында пайда
болушы (сыртқы) жылу жүктемесі әсер етеді; ғимарат ішінде пайда болушы
(ішкі) жылу жүктемесі әсер етеді.
Оптималды температура нормасы, тұрғын, қоғамдық және
административті-тұрмыстық орындардың ауа қозғалысының жылдамдығы
мен салыстырмалы ылғалдылығы [СНиП 2.04.05-91 жылыту, вентиляция
және ауаны кондиционерлеу] 1.1 кестеде.
1.1 кесте - Оптималды ауа нормасы
Рұқсат етілген температура нормасы, қоғамдық және
административті-тұрмыстық орындардың ауа қозғалысының жылдамдығы
мен салыстырмалы ылғалдылығы [СНиП 2.04.05-91 жылыту, вентиляция
және ауаны кондиционерлеу] 1.2 кестеде.
1.2 кесте - Оптималды ауа нормасы
Есептемелік температура, тұрақты және тұрақсыз өндіріс жұмыс
орындарындағы ауаның жылдамдығы және салыстырмалы ылғалдылығы
[СНиП 2.04.05-91]
Табиғи вентиляция жүйесі қарапайым, қиын әрі қымбат
қондырғыларды және көп эксплуатационды шығындарды қажет етпейді.
Бірақ бұл жүйенің әсерлігі сыртқы факторларға тәуелді, сонымен қатар аз
қысымдылығы вентиляция облысында күрделі және әртүрлі тапсырмаларды
орынадай алмайды. Сондықтан жүйені механикалық түркісіне ауыстырады.
Механикалық түрткі жүйесінде қондырғылар
қолданылады(желдеткіш), қажет етілген алшаққа ауаны жеткізе алады.
Керекті жағдайда ауа көптеген өндіруден өтеді: тазалау, жылыту, суыту,
ылғалдау, кептіру. Механикалық түрткідегі вентиляцияны жергілікті және
жалпы ауыспалы болып бөлуге болады.
Жергілікті вентиляция дегеніміз ол берілген ауаны тек нақты
дерлерге жеткізеді, немесе зиянды бөліну пайда болған жердегі лас ауаны
жою. Жыл
периоды
Ауа
температурасы, С
Ауаның
салыстырмалы
ылғалдылығы, %
Ауа
қозғалысының
жылдамдығы,
мс, көп емес
Жылы
28ден көп
емес
65
0,5
Суық және
өткінші шарттар
18-22
65
0,2
Жыл
периоды
Ауа
температурасы, С
Ауаның
салыстырмалы
ылғалдылығы, %
Ауа
қозғалысының
жылдамдығы,
мс, көп емес
жылы
20-22
23-25
60-30
60-30
0,2
0,3
Суық және
өткінші шарттар
20-22
45-30
0,2
Егер жергілікті вентиляция санитарлы-гигиеналық және
технологиялық талаптарды қамтамасыз ете алмаса, жалпы ауыспалы
вентиляция жүйесі қолданылады.
Жалпы ауыспалы тарту жүйесі барлық бөлмеден бірқалыпты
ауаны жояды, ал жалпы ауыспалы құйылатын - ауа әпереді және оны барлық
желдендірілетін көлемге жеткізеді. Бір уақытта істейтін құйылатын және
тартылатын вентиляция өзара шығындары бойынша теңдесуі керек.
Егер бөлмеге берілетін ауа, сыртқы ауа мен бөлмеден жойылатын
ауамен араласып құрылатын болса, онда ол құйылатын-рециркуляционды
деп аталады.
Берілетін және ауа өткізгіштері немес каналдар бойынша
жойылатын вентиляция жүйелерін каналды деп аталады, ал каналдары
болмаса каналсыз деп аталады.
Кондиционирлеу жүйесі келесі түрде классифициаланады:
Жылу және суық көздерінің бар болуына байланысты -
автономды және автономды емес болып бөлінеді.
Қызмет көрсетілетін нысан бойынша кондиционирлеу жүйесінің
орналасу принципі бойынша - орталық және жершілікті;
Қызмет көрсетілетін бөлмелер саны бойынша бір залды және көп
залды болып бөлінеді;
Қызмет көрсетілетін нысанның типі бойынша - тұрмыстық,
жартылай өндірістік және өндірістік.
Автономды ауаны кондиционирлеу жүйесі барлық
қондырғылардың комплексін өзінде құрайды, нормативті талаптарға сай
ауаны өңдеу бойынша тазалау, жылыту, суыту, кептіру, ылғалдандыру, орын
ауыстыру және бөлуге мүмкіндік береді, сонымен қатар автоматты және
дистанционды басқару мен бақылау. Автономды ауаны кондиционирлеу
жүйесі жұмыс істеуі үшін тек электр энергиясын беру керек. Автономды
ауаны кондиционирлеу жүйесіне шкафты кондиционерлер, сплит жүйелері
жатады.
Автономды емес ауаны кондиционирлеу жылу мен суықтың
көздері болатын кірістірілген агрегаттыр жоқ. Осы ауаны кондиционирлеу
жүйесіне басқа жылу және суықты қамтамасыз ететін көздерінен суық және
жылу уәкілдері беріледі(су,фреон).
Орталық ауаны кондиционирлеу жүйесі өзімен автономды емес
кондиционерлерды ұсынады, ауаны тазарту кезекті түрде дайындалып ауа
өткізгіштер арқылы бөлмелерге таратылады. Және олар қызмет көрсетілетін
бөлмелерден тыс жерде орналасады.
Жергілікті ауаны кондиционирлеу жүйесі автономды және
автономды емес базасында шығарылады және қызмет көрсетілетін
бөлмелерде орналастырылады.
Бір залды ауаны кондиционирлеу жүйесі тек бір ғана бөлмеге
бірдей жылу мен ылғал бөліну қолданылады, мысалы, кинотеатр, көрме
залдарында және т.б.
Көп залды ауаны кондиционирлеу жүйесі бірнеше бөлмеге
қызмет көрсету немесе бөлменің жылу мен ылғалдың бірдей емес бөліну.
Тұрмыстық кондиционерлер тұрмыстық үйлерде, офистерде
қондыруға арналған. Тұрмыстық кондиционерлердің ерекшелігі бір фазалы
желіден қорек алады және пайдаланатын қуаты 3 кВт-тан көп емес.
Жартылай өндірістік кондиционерлердің суық өндіруі 5 тен 300
кВт-қа дейін. Қуат кернеуі үш фазалы. Қут кернеуі 10кВт-қа дейінгі суық
өндіретін модельдер бір фазалы болуы мүмкін.
Өндірістік кондиционерлер өнімділігі 30 кВт жоғары және өндірі
орындарына қондыруға арналған және ұқсас бөлмелерге.
1.2 Ылғалды ауаның негізгі қасиеттері
Атмосфералық ауа өзімен түрлі газдар мен су буының қоспасын
ұсынады. Техникалық көзқарас бойынша бұл газдар қоспасын (су парынсыз)
құрғақ ауа деп атауға рұқсат етілген, ал атмосфералық ауа құрғақ ауа мен су
буының қоспасын ұсынады. Ауаның құрамындағы су буының мөлшері
әртүрлі әдіспен көрсетілуі мүмкін. Көбіне ылғал мөлшерін көрсетуге болады:
-Тығыздық, немесе су буының парциалды қысымы;
-Абсолютті ылғалдылық;
-Салыстырмалы ылғалдылық, немесе гигрометриялық көрсеткіш.
Атмосфералық ауаның қысымы (
) құрағақ ауаның (
) және су
буының (
) парциалды қысымдарының суммасын өзімен бірге ұсынады
(Дальтон заңы):
(
)= (
)+ (
).
(1.1)
Парциалды қысым Паскалда немесе милибарда өлшенеді, 1мбар
= 100Па.
Абсолютті ылғалдылық (D) - бір куб метр ылғалды ауаның
құрамындағы бу мөлшерінің (кг):
D=
,
(1.2)
мұндағы
бу
- бу массасы, кг;
L - ылғалды ауаның көлемі,
.
Ылғал мөлшері ылғалды ауанікі (d) - ылғалды ауаның
көлеміндегі бу мөдшері, 1кг құрғақ ауа мен
бу г будан тұрады.
d=
·1000 не есе d=
,
(1.3)
мұндағы Мқұр=ылғалды ауаның құрғақ бөлігінің массасы, кг.
Салыстырмалы ылғалдылық (φ'), немес ылғалдылық дәрежесі,
немес гигрометриялық көрсеткіш, парциалды су буының қысымы парциалды
қаныққан будың қысымына қатынасын айтамыз, процент ретінде
көрсетілген:
φ'=
·100%,
(1.4)
Практикалық есептемелер үшін:
φ = ·100%, бірақ φ'!= φ,
(1.5)
мұндағы
қ
- қаныққан будың ылғал көлемі.
Тығыздық (көлемдік салмағы) ылғалды ауанікі - 1
ауаның салмағы келесі формула бойынша анықтауға болады:
ылғалды
Ρ=1,293
(
-0,378
), кг
,
(1.6)
мұндағы Т - температура, К.
Ылғалды ауаның көлемдік салмағы құрғақ ауаның көлемдік
салмағынан әрқашан аз болады, бірдей температура және қысымда болса да.
Алайда айырмашылығы болмашы, және практикалық есептемелерде
ылғалды ауаның көлемдік салмағы құрғақ ауаның көлемдік салмағына тең
деп алынады. Сонымен, қаныққан ауаның көлемдік салмағы t=20ºC және
=101 кПа болғанда 1,178 кгм құрайды, ал құрғақ ауанікі тура сол
шарттарда - 1,205 кгм.
Ауаның меншікті жылусыйымдылығы (с) - 1 кг ауаны 1 К
қыздыруға кеткен жылу. Құрғақ ауаның жылусыйымдылығы тұрақты
қысымда температураға тәуелді, бірақ практикалық есептемелерде ауаны
кондиционирлеу жүйесінде құрғақ ауа не ылғалды ауаның
жылусыйымдылығы болсын бірдей деп есептеледі
=1,006 кДж(кг·К)=0,24 ккал(кг·К)=0,28Вт(кг·К).
Су буының жылусыйымдылығы теңдей қарастырады
=1,86 кДж(кг·К)=0,44 ккал(кг·К)=0,52Вт(кг·К).
(1.7)
(1.8)
Энтальпия (жылу мөлшері) ылғалды ауанікі (
) - ылғалды
ауаның көлеміндегі жылу мөлшері және құрғақ бөлігі 1кг болуы
1.3 Автоматты басқару теориясы және оның элементтері бойынша
талдау
1.3.1 Автоматты басқару жүйесіндегі негізгі ұғымдар мен
анықтамалар
Барлық технологиялық объектілер басқарушы құрылғысымен бірге
қайсыбір автоматты жүйені құрады,ал ол өз кезегінде автоматты басқару
теориясы заңдарымен талданып,синтезделеді.
Автоматты басқару және реттеу теориясы - автоматты реттеу жүйесін
талдау,синтездеу тәсілдерін және құру принциптерін зерттейтін ғылым.
Автоматты басқару жүйесін құру үшін маман ең алдымен
басқарылатын обьектінің математикалық моделін тұрғыза білу керек. Ал бұл
есепті экспериментті және аналитикалық жолдармен шешуге болады.
Басқару обьектісіне басқару алгоритміне сәйкес әсер ететін кез - келген
техникалық құрылғы автоматты басқару құрылғысы деп аталады.
Бір - бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара
әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару
обьектісінің жиынтығы автоматты басқару жүйесі деп аталады.Жұмыс
барысында автоматты басқару жүйесіне әртүрлі ішкі және сыртқы әсерлер
ықпал жасайды. Автоматты жүйенің бір белігінен келесі белігіне
технологиялық процестің бірқалыпты өтуін қамтамасыз ететін әрекеттің
тізбекті желісін қүрайтын әсерді ішкі әсер деп атайды. Оларды бас арушы
әсер дейді. Ал сыртқы әсер екіге белінеді. Технологиялық процестің
тиянақты етуіне қажет бірінші әсер қызмет алгоритміне сәйкес жүйе кірісіне
беріледі де, жоспарланған немесе тапсырысты
әсер деп аталады. Ал,
екінші әсер жүйеге немесе басқару объектісіне сыртқы ортадан беріледі. Ол
жүйе жұмысында алдын ала еске алынбайды да, кездейсоқ сипатта болып,
басқару процесін қиындатады. Сол себепті оларды обалжыт ыш әсер деп
атайды.
Технологиялық процестің дұрыс етуіне сәйкес басқарылатын шаманың
берілген уақыт аралығында ұстап отыруға керекті мәнін алдын ала берілген
ән деп, ал фактілі, яғни процестің елшенген мәнін на ты (қазіргі) деп
атайды. Реттелетін шаманың алдын ала жоспарланған және нақты мәндерінің
арасындағы айырмасын келісіл еген (айырымдық) шама дейді.
Сол себепті ендірістік жабдықтарды (басқару объектісін) басқарып
отыру қажет, яғни басқарылатын шама қоздырушы әсердің ықпалына
қарамастан берілген ереже (программа) бойынша езгеретіндей дел есеппен
басқарушы әсерді қалыптастыру керек.
1.3.2 Автоматты жүйе элементтері мен жіктелуі
Автоматты жүйе өзара байланысқан және белгілі бір қызмет атқаратын
дербес конструкциялық элементтерден тұрады, оларды автоматика
элементтері не құралдары деп атайды. Элементтерді жүйеде атқаратын
қызметіне қарай салыстырушы, түзетуші, қабылдаушы, жоспарлаушы,
түрлендіруші және атқарушы деп ажыратады.
Қабылдаушы
элементтер
не бастапқы түрлендіріп бергіштер
(датчиктер) технологиялық процестердің басқарылатын шамаларын өлшейді
де, оларды бір физикалық түрден екінші бір физикалық шамаға түрлендіреді
(мысалы, термоэлектрлік термометр температура айырымын термоЭҚК-не
түрлендіреді).
Жоспарлаушы элементтер
(баптау элементтері) арқылы жүйеге
реттелетін шаманың Х0 қажет мәні беріледі; оның нақты мәні осы берілген
мәнге сәйкес келуі тиіс.
Салыстырушы элементтер реттелетін шаманың берілген мәнін Х{)
нақты мәнімен X салыстырады. Бүл элементтің шығысында алынатын
айырымдық сигнал X - Ха -- Х атқарушы элементке тікелей не күшейткіш
арқылы беріледі.
Түрлендіруші элементтер сигналдың пайдалануға ыңғайлы түрге
түрлендірілуін және оның қуатын магниттік, электрондық және т. б.
күшейткіштер арқылы үдетуін жүзеге асырады.
Атқарушы элементтер басқару объектісіне берілетін басқару әсерін
тудырады. Олар басқару объектісіне берілетін не одан алынатын энергия
немесе заттар санын өзгерту арқылы басқарылатын шаманы берілген мәніне
сәйкес етіп ұстап отырады.
Түзетуші элементтер басқару процесінің сапасын жақсарту үшін қажет.
Автоматты басқару жүйесін жіктеу жүйенің тағайындалуы мен
конструкциясын сипаттайтын және басқа да принциптер мен белгілер
бойынша жүргізіледі. Алдымен автоматты жүйенің басқару алгоритмі мен
жүмыс істеу алгоритмін сипаттайтын, басқару теориясы үшін өте маңызды
белгілер арқылы жіктеуді қарастырайық. Ол белгілер ретінде автоматты
басқару жүйесінің жүмыс істеу сыйпатын, реттеу яғни әсер ету тізбегінің
түрін және басқарушы әсерді алу әдісін жатқызуға болады.
Автоматты басқару жүйесін бас ару әдісі және
ыз ет белгісі
бойынша жіктеуге болады. Басқару әдісіне қарай жүйелер: кәді гі - өздігінен
бапталмайтын және адаптивті - өздігінен бапталатын болып үлкен екі
класқа жіктеледі. Кәдімгі жүйелер қарапайым категориясына жатады да,
басқару процесінде өз құрылымын өзгертпейді. Олар - ажыратылған немесе
тұйы тал аған, туйы талған және аралас басқару жүйелері болып қосалқы
үш класқа ажыратылады. Ал түйықталмаған АБЖ автоматты нық басқару
жүйесіне (АНБЖ) және қобалжыту бойынша басқару жүйесіне бөлінеді.
Ажыратылған жүйелерде басқарылатын шама бақыланбайды, яғни
басқарушы құрылғының кірісіне тек сыртқы әсер ғана беріледі. Өз кезегінде
ажыратылған жүйелерді тек берілген әсердің өзгеруіне сәйкес басқаруды
қамтамасыз ететін жүйелер және қобалжыту әсері өзгергенде басқаратын
жүйелер деп екі класқа бөлуге болады.
1.4 Өзектілік
Автоматтандыру - бұл өндірістік процестерді адамның қатысуынсыз,
бірақ оның бақылауымен жүзеге асыруға мүмкіндік беретін кешенді
құралдарды пайдалану. Өндірістік процестерді автоматтандыру
шығарылымының артуына,өзіндік құнының төмендеуіне және өнімнің
сапасының артуына, қызмет етуші персоналдың санының және машинаның
ұзақтығының азаюына алып келді, материалдарды үнемдеуге, еңбек шартын
және қауіпсіздік техникасын арттыруға мүмкіндік берді.
Автоматтандыру адамды механизмді басқару қажеттілігінен босатады.
Автоматтандырылған өндірістік процестерде адамның ролі жөндеуде,
реттеуде, автоматтандыру құралдарына қызмет көрсетуде және оның
әрекетін бақылауда жүреді. Егер автоматтандыру адамның физикалық
еңбегін жеңілдетсе, онда автоматтандыру ақылдық еңбекі жеңілдетуге де
мақсат қоя алады. Автоматтандыру құралдарын пайдалану қызмет етуші
персоналдан жоғары біліктілік техникасын талап етеді.
Адам еңбегінің мәні, ол машиналар мен механизмдерді басқарып,
орнатады(құрылғыларды қосып немесе ажыратып отырады және т.б ) және
олардың жұмысын үздіксіз бақылайды немесе өлшеуіш аспаптарды қарайды.
Бірақ та ЖЭО-ын басқаратын негізгі және қосалқы қондырғыларында
тәулік бойы жұмыс жасап тұрған энергетикалық құрылғылардың механикасы
адамның бірқалыпты еңбегінен босатпайды, ал ең бастысы эксплуатациялық
персоналдың жоғарғы дәрежеде болуы да оның қауіпсіз және тиімді жұмыс
атқаратынына сенім жоқ.
Механизмделген өндірістің автоматизациясы деп машиналарды,
механизмдерді, қондырғыларды басқаруды айтамыз. Және де арнайы
қондырғылар арқылы адамның қатысуынсыз немесе қатысуын шектеп
олардың жұмысын бақылайды.
Автоматтандыру - бұл комплексті құралдарды қолдану арқылы
өндірістік процесстерді адамның үздіксіз қатысуынсыз бірақ, олардың
бақылауымен жүзеге асырылады.
Өндірістің автоматизациялық процесі өзіндік құнды азайтады, өнімнің
сапасын жоғарлатады, қызмет етіп жатқан жұмысшыларды азайтады,
сенімділікті арттырады және еңбек жағдайы мен техникалық қауіпсіздікті
жақсартады.
1.5 Вентиляция жүйесіндегі автоматтандыруды техникалық-
программалық жабдықтармен қамтамасыздандыру мәселелері
Автоматтық құрылғылар мемлекеттік құралдар жүйесі аймағында
таңдалуы керек. Автоматтық құрылғылар техникалық және экономикалық
жағынан тиімді таңдалуы керек. Автоматтық құрылғының нақты типі
таңдалған басқару жүйесі мен басқару объекты ерекшеліктерін ескерумен
таңдалынады. Негізінде бір типті, орталықтандырылған және бір сериясы
шығарылатын қондырылғыларды таңдағын дұрыс.Біз бұл дипломдық
жұмысты орындау барысында Matlab,оның ішінде Simulink моделі және де
SIMATIC S7-300 контроллері қолданылды.
Matlab келесі комплекс Matlab+Simulink+Toolbox+Blockset түрінде
беріледі,мұндағы Toolbox және Blockset бөлімдері ретінде Math Works
корпорациясы сәйкесінше Matlab және Simulink жүйелердің кеңейтулерін
атайды.
Matlab жүйесінің негізгі есептерінің біреуі қуатты бағдарламалау тілін
пайдаланушыға ұсыну болып табылады.Бұл тіл техникалық және
математикалық есептеулерді жасауға бағытталған және сандық әдістерді іске
асыруға көп жылдары қолданылған дәстүрлі бағдарламалық тілдердің
мүмкіншіліктерінен асып кеткен.
Simulink - визуалды модеьдеу құрылғысы. Пайдаланушыға әртүрлі
инжерерлік және ғылыми есептерді шешуге құралдар жиындарының өте
көптігі Matlab жүйесінің кең қолданылуының себебінің бірі болып табылады.
Осы құралдар арасында Simulink пакетінің ерекше орны бар.
Simulink жүйесі
-
блок-диаграммалардың графикалық тілін
қолданатын, динамикалық жүйелерді модельдеу және анализдеуге
негізделген интерактивті орта.
Simulink жүйесі:
- сызықты немесе бейсызықты үздіксіз, дискретті және гибридты
жүйелерді модельдеуге мүмкіндік береді;
- өзінің құрамында блоктардың (үздіксіз элементтер, дискретті
элементтер, математикалық функциялар, бейсызықты элементтер,сигналдар
көздері, көрсету құралдары, қосымша блоктар) кең библиотекасын орнатқан,
оларды жаңа жүйелерді жасауға қолдануға болады;
- блок-диаграммаларды құрамдасқан блоктарға бірлестіруге мүмкіндік
береді,сондықтан модель құрылымын иерархты көрсетуге болады;
- уақыт бойынша құрылымы өзгеріп тұратын жүйелерді жобалауға
мүмкіндік бар, бірақ осындай мүмкіндіктері шектелген.
SIMATIC S7-300 - бұл кіші және орташа дәрежедегі автоматты жүйесін
құруға арналған модульді бағдарламалаушы контроллер (1.2 суретті
қараңыз). Модульдік конструкциясы, шынайы салқындатқышпен жұмыс
жасау, локальді структураның қолданылуы және енгізу-шығару үйлесімі, кең
коммуникациялық қолданыстар, көптүрлі функциялар, эксплуатациялауға
ыңғайлы және өндірістегі автоматты басқару жүйесін құру үшін пайдалы
шешімдер қабылдау үшін өте қолайлы.
Контроллерді эффективті пайдалану мүмкіндігі, ол әр түрлі
өндіруліктегі орталық процессорларды қолдануы, функционалды
модельдерді және коммуникациялық процестерді қолдану болып табылады.
SIMATIC S7-300S7-300 - дің қолдану облысы:
- автоматты өлшеу қондырғылары және басқасы;
- арнайы мақсаттағы автоматты машиналарға;
- өндірістік техникалық құралдарды басқару автоматизациясына және
электротехникалық құралдарға;
- автоматты реттеу жүйесін құру және позициялауға.
1.5.1 к е с т е
- Контроллердің салыстырмалы анализі
1.5.2 сурет - SIMATIC S7-300 контроллері
STEP 7-
бұл SIMATIC S7-300S7-400WIN AC программалау
контроллері негізінде құрылған программалардың базалық пакеті. Оның
құрамына аппаратты конфегурация жасау және өндірістік сеттерді,
параметрлерді күйге келтіру, программалау, диагностика және басқару
Контроллер
Артықшылықтары
Кемшіліктері
Siemens Simatic
S7
1. Әртүрлі модельдегі орталық
процессорлары әртүрлі
есептердің тиімді шешімдерін
құруға мүмкіндік береді.
2. Эксплуатациялауға ыңғайлы
және сенімділігі жоғары.
3. Бағдарламалау тілдері
ыңғайлы, әрі орындалу
жылдамдығы жоғары.
4.Сапасы және
функционалдылығы жағынан
ыңғайлы.
5. ТМД елдерінде, Қазақстанда
кең таралған.
1.Бағасы жоғары.
Schneider
Electric
1.Автоматты қосып -
өшіргіштері сапалы.
2. Бағдарламалау тілдері
ыңғайлы, әрі қарапайым.
1.Бағасы жоғары.
2.Жады аз.
3.Құрылымдық бөліну
жады өзгеріссіз.
Rockwell
Automation
1. Кіріс-шығыс жүйесінің жоғары
сенімділігі.
2. Бағдарламалау тілдері
ыңғайлы, әрі қарапайым.
3.Сапасы және
функционалдылығы жағынан
ыңғайлы.
4. ТМД елдерінде кең таралған.
1. Құрылған
функциялардың үлкен
көлемді болуына
байланысты жоғары
қуаттылығы.
2. Бағасы жоғары.
жүйесін күту сияқты барлық құрал жабдықтар жүйесін күту сияқты барлық
құрал жабдықтар спектрі кіреді.
STEP пакетінің негізгі ерекшелігі, көптүрлі программаланатын
контроллерді қолданып, өндірістік компьютерлерде, өндірістік
байланыстардың сетьтік структурасында автоматизация проекттерін
комплексті түрде жетілдіріп базаланады.
Бұған кедергі болатын тек қана программатордың функционалдық
мүмкіндігі немесе STEP 7-ге қиын проекттерді оңайлату үшін құрал
саймандармен толықтырулар жасалады.
STEP 7 қолданушының барлық программаларының файлдарын және
блоктағы барлық файлдар мәліметін қосады. Олардың шақыру механизмы
шақыру қосалқы программасын еске түсіреді. Ол қолданушының
программасының структурасын жақсартуға, модификациясын қолайлы
қылуға, дайын блоктарды бір программадан басқа ға ауыстыруға
көмектеседі.
STEP программасы организацонды блок (ОВ), функционалды блок
(FB), функциалар (FC), мәліметтер блогы (DB) және де операционды жүйеге
орнатылған CPU блоктары: функционалды жүйелік блок (SFB), жүйелік
функция (SFC) және жүйелік мәліметтер блогынан құралады. STEP 7 мықты
жүйелік бұйрықты ұстанады.Ол әр түрлі логикалық және математикалық
операцияларды орындайды.
1.6 Вентиляция жүйесін автоматтандырудың негізгі мәселелері
Ауаны бөлмеге үрлейтін вентиляторды басқару обьектісі ретінде
қарастыру.
Вентиляция жүйесінің приципиалды технологиялық сұлбасы 1.6.1
суретте көрсетілген.
Процестің жұмыс істеу принципін қарастырсақ: сыртағы ауа жапқыш
(2) арқылы кіріп фильтрдан (3) өтеді. Тазаланған ауа қыс мезгілінде
калориферден (4) өтіп ыстылады, жаз мезгілінде ауа суытқыш (7) арқылы
суытылады. Одан соң вентилятор (1) арқылы ауа бөлмелерге жеткізіледі.
Қолданылған ауа басқа вентилятор (1) арқылы тартылып сыртқа шығарып
тасталынады. Құйылатын ауаның температурасы бөлмеге жеткізілмес бұрын
реттегішпен (4) реттеліп отырады.
-
-
-
-
құйылатын ауа температурасы;
құйылатын ауаның ылғалдылығы;
қызмет көрсетілетін бөлменің температурасы;
қызмет көрсетілетін ауа ылғалдылығы;
Автоматты реттеу бір немесе бірнеше ауа ортасындағы рұқсат етілген
оптималды параметрлерді сақтау үшін қолданылады. Сол параметр ретінде
болуы мүмкіндер:
Вентиляция жүйесінің приципиалды технологиялық сұлбасы 1.6.1
суретте көрсетілген.
1-желдеткіш(вентилятор), 2-жапқыштар, 3-фильтр, 4-реттегіш, 5-насос, 6-
калорифер, 7-ауа суытқыш, 8-чиллер.
1.6.1 сурет - Вентиляция жүйесінің принципиалды сұлбасы
1.7 Есептің қойылуы
Бұл дипломдық жұмысында төмендегідей қызметтер атқарылады:
- бу қазандығының технологиялық сұлбасын құру;
- бу қазандығының кіріс және шығыс
шамалары арасындағы
байланысты құру;
- барабанды бу қазандығындағы бу қысымын реттеудің
принципиалдық сұлбасы мен автоматты реттеу жүйесінің құрылымдық
сұлбасын зерттеу;
- бу қысымы реттеуішінің оптималды параметрлерін анықтау;
- жүйені Михайлов критерийі бойынша орнықтылыққа зерттеу;
- математикалық модельдің құрылымдық сұлбасын құру;
- микропроцессорлық басқару жүйесін программамен
қамтамасыздандыру және визуализациясын құру;
- экономикалық бөлімде қазандықтың автоматтандыру жүйесінің
құрылыстық-пайдалану шығындары
және экономикалық тиімділігі
есептемесін жүргізу;
2 Арнайы бөлім
2.1 Ылғалды ауаның d-h диаграммасы
Ылғалды ауаның жылу мөлшер теңдеуінің есептеулерін оңайлату үшін
график түрінде ұсынылды, ол I-d диаграммасы деген атқа ие болды.
1918 жылы Петербург университетінің прфессоры Рамзин Л.К. I-d
диаграммасы ұсынды, онда белгілі атмосфералық қысымда Рқ ылғалды
ауаның параметрлерімен t, d, h, φ бір мәнде шағылысады.
Техникалық әдебиеттерде бұл диаграмманың әртүрлі интерпретациясы
кездеседі, ал Рамзиннің d-h диаграммасынан айырмашылығы болмашы.
Мысалы, Молье диаграммасы, Кэриер диаграммасы, Америка жұртының
жариялаған ASHRAE диаграммасы және Француз инженерлерінің
ассоциациясының диаграммасы AICVF. Бірақ біздің және көрші
мемлекеттерде Рамзиннің d-h диаграммасы кеңінен етек алған.
I-d диаграмма ылғал ауаның 5 параметрін біріктіреді: жылу және ылғал
мөлшерін, температураны, салыстырмалы ылғалдылық және су буының
сіңіру қысымын біріктіреді. Нүктелердің орналасуы арқылы екі параметрін
анықтау арқылы барлығын табуға болады. I-d диаграммасына тән негізгі
процесстер:
сурет 1.1 - те көрсетілген 1 - 2 нүктелер арқылы ауаны қыздыру d =
const (ылғал мөлшерін ұлғайтусыз) жүреді. Нақты жағдайда ауаны қыздыру
калориферде жүргізіліеді. Жылу мөлшері мен температура артып ауаның
салыстырмалы ылғалдылығы кемиді.
сурет 1.1 - те көрсетілген 1 - 3 нүктелер арқылы ауаның су процесі d =
const жүреді. Процесс ауа салқындатқыштың үстіңгі қабатында өтеді.
Процесс барысында жылу мөлшері мен температура кеміп, ауаның
салыстырмалы ылғалдылығы артады. Салқындатуды одан ары жалғастырған
жағдайда процесс = 100% 4 - ші нүктеге қарай бет алады. Нүктені кеспей,
яғни жағалай отырып, (d4-d5) гкг мөлшерде ауа ылғалдылығын бөліп 5 ші
нүктеге жетеді. Бұл жағдайда ауаның құрғауы тұжырымдалады. Процесс
нақты жағдайда = 100% жетпейді. Ауаның ақырғы салыстырмалы
ылғалдылығы оның бастапқы көлеміне байланысты болып келеді.
Профессор О. Я. Кокориннің мәліметтері бойынша беттік ауа
салқындатқыштар үшін:
max = 88% бастапқыға қарағанда нач = 45%
max = 92% бастапқыда 45% нач 70%
max = 98% бастапқыда нач 70%.
I-d диаграммасында ауаны салқындату мен құрғату процесстері
жалғасқан 1 - 5 нүктелері арқылы түзу сызықпен көрсетіледі.
Алайда, процесстің = 100% d = const салқындату бағытымен бас
қосуы - шық нүктесі деп аталады. Оның орналасуы арқылы шық нүктесінің
температурасы еңіл түрде анықталады.
Изометриялық процесс t = const (1.1 - сурет 1-6 бағыттары). Барлық
параметрлері, яғни, ылғал мөлшері, салыстырмалы ылғалдылығы және
жылуы артады. Нақты жағдайда бұл ауаны бу арқылы ылғалдандыру болып
келеді. Әдетте берілге аздаған мөлшердегі будың көлемі азын аулақ
болғандықтан есепке алынбайды. Бірақ бұндай ылғандандыру энергияны
жеткілікті көп түрде қажет етеді.
Адиабаталық процесс I = const (2.1.1 - сурет 1-7 бағыттары).
Температура кеміп, ылғал мөлшері мен салыстырмалы ылғалдылығы артады.
Процесс ауаның сумен тікелей қосылуының арқасында немесе
ылғалдандырылатын саптама немесе бүріккіден өту арқылы жүзеге асады.
Ылғалдандырылатын саптаманың тереңдігі 100 мм болған жағдайда
бастапқы 10% - ға қарағанда = 45% салыстырмалы ылғалдылық алуға
болады. 200 мм саптамамен = 70%, ал 300 мм = 90% (жүздік
ылғандандырғыш ВЕЗА фирмасының блоккамерлерінің мәліметтері
бойынша). Ауа бүріккі камерасынан өткенде ылғандандырғыш саптамаларға
қарағанда энергияның әлдеқайда үлкен шығынмен = 90 - 95% дейін
артадды.
I = const до = 100% бағытын жалғастыру арқылы дымқыл термометр
нүктесін (және температура) аламыз, ол ауаның сумен қосылғандағы пайда
болатын тепе - теңдік нүктесі болып табылады.
Адиабаталық ылғалдандыру негізіндегі құрылғылар ыстық әрі құрғақ
елдерде жақсы таралған. Мысалы: шілде айында 46ºС және салыстырмалы
ылғалдылығы 10% болатын Бағдад қаласында мұндай ауа салқындатқыш
жүйелері 10-20 еселік ауаалмасымдылығы бар ғимарат ішінде ішкі
температураны 26ºС
- қа және салытырмалы ылғалдылықты 60-70% ал
құйылатын ауа температурасын 23ºС дейін төмендетуге мүмкіндік береді.
Келесі тұрғызуларды тіркеп отыратын дымқыл термометр нүктесі. Екі
түрлі параметрге ие ауа араласу кезінде қоспа бағыты сол екі параметрді
байланыстырушы ретінде тура, ал қоспа нүктесі араласып жатқан ауаның
пропорционалдық массасына кері ара - қашықтықта жатады.
Қоспадағы жылу мөлшері:
I с
G1 * I 1 G2 * I 2
G1 G2
.
(2.1)
Ал, ылғал мөлшері:
d с
G1 * d1 G2 * d 2
G1 G2
.
(2.2)
Ғимарат ішінде адамдар бар кезде бір мезгілде артық мөлшерде жылу
мен ылғалдылық жіберілген жағдайда ауа - бұрыштық коэффицент
бағытымен қыздырылып ылғандандырылады (немесе процесс сәулесімен,
немесе тепловлажностным қатынасымен) ε:
Qn
W
,
(2.3)
мұндағы ∑Qn - толық жылудың жиынтық саны, кДжсағ; суммарное
количество полного тепла, кДжч;
∑W - ылғалдың жиынтық саны кгсағ; суммарное количество
влаги, кгч.
I-d диаграмманы дұрыс тұрғызу үшін ε мәнін кДжгН2О ретінде, сосын
ылғал мөлшерінің осьтеріне d = 1 алып қою керек немесе 10 г алынған
нүктені I-d диаграммасындағы 0 нүктесімен байланыстыру қажет.
Негізгі процесстер қатарына жатпайтындар - политропикалық деп
аталады.
Имзометриялық процесс t = const, ε = 2530 кДжкг мәнімен
түсіндіріледі.
2.1.1 сурет - ылғалды ауаның I-d диаграммасы
2.1.2 сурет - Ылғалды ауаның I-d диаграммасы. Негізгі процесстер.
2.2 Ауа алмасу және вентиляциялау жүйесінің термодинамикалық
моделі.
Ауаның кондициялау технологиясы дегеніміз - ауаның технологиялық
операциялыраның жиынтығынан тұратын ауаны кондициялау ортасына
бермес бұрынғы жүретін дайындық процесі. Кондицияланатын ауаның
ылғалды - жылу технологиясын қайта өңдеуді - кондиционерге берілетін
ауаның бастапқы параметрлерімен және ғимаратқа қажетті ауаның
параметрлерімен анықталады.
Бастапқы белгілі мәліметтер бойынша қызмет көрсететін ғимараттағы
электр және судың т.б. минималды шығында және бастапқы келтірілген
мәліметтер бойынша ауаны қайта өңдеудің сұлбасын тұрғызу үшін I-d
диаграммасы қолданылады.
Мұндай ауаның өңделу сұлбасын ауаны
кондициялау жүйесінің термодинамикалық моделі деп аталады. (ТДМ)
Кейінгі қайта өңделуге кондиционерге жіберілетін сыртқы ауа
параметрлері үлкен диапазонда тәулік және жыл бойында ауысып отырады.
Сол себепті, сыртқы ауаны көп өлшемді жүйеге Хн = хн(τ) жатқызуға
болады. құйылатын ауа параметрлерінің жиынтығына сәйкес Хпр = хпр(τ)көп
өлшемді жүйесі, ал қызмет көрсететін ғимаратта хпом(τ) (жұмыс аумағындағы
параметрлер) бар болып келеді.
Математикалық технологиялық процесс
- көп өлшемді жүйе
қозғалысының Хн - нің Хпр - ге және одан соң Хпом аналитикалық немесе
графикалық түрде сипатталуы мүмкін.
Атап кететін жайт, жүйенің айнымалы жағдайында х(τ) жүйенің
жинақталған көрсеткіштері кеңістіктің әр түрлі аумағында және түрлі уақыт
аралығында түсіндіріледі.
Хн к Хпом қозғалыстың термодинамикалық можелін I-d диаграммасында
тұрғызып, құрылғыға өңдеуге қажетті ауаның алгоритмін және ауаның
автоматтық реттеу параметрлерін анықтайды.
I-d диаграммасының ТДМ тұрғызу берілген географиялық аумақтағы
сыртқы ауаның күйін анықтаудан басталады.
Сыртқы ауаның есептеуге болатын аумағын СНиП 2.04.05_91 (Б
параметрі) анықталады.
Изотерма tл және изоэнтальпа hл жоғарғы шегі болып есептеледі
(жылбойындағы жылудың шекті параметрлері). Төменгі шегіне изотерма tзм
және изоэнтальпа hзм жатады(айнымалы мезгіл кезіндегі салқын ауаның
шекті параметрлері). Сыртқы ауаның салыстырмалы ығалдылығының шекті
мәні метеорологиялық бақылау нәтижелерімен анықталады. Мәліметтер
болмаған жағдайда 20 пайыз бен 100 пайыз аралығындағы диапазон
алынады.
Сыртқы ауаның мүмкін болатын параметрлерінің көп өлшемді жүйесі
(2.2.1 - сурет) көрсетілген abcdefg көпбұрышында жасалған.
Содан соң I-d диаграммаға ғимараттағы ауаның немесе жұмыс
аумағындағы ауаның қажетті күйі түседі.
Ол жұмыс аумағы Р1Р2Р3Р4 (жайлы кондициялау) немесе нүкте
(прецизиондық кондициялау) болуы мүмкін.
Келесі, ғимараттағы ауаның параметрлерінің өзгеруінің бұрыштық
коэфицентін ε және процесс бағытын жұмыс аумағындағы шекті нүктелер
арқылы өткізеді. Егер де ғимараттың ылғалды - жылу процесі жайлы
мәліметтер болмаған жағдайда ε - ні (кДжкг) күйіндежуықтап алуға болады:
-
-
-
-
сауда-саттық және қоғамдық тамақтану мекемелерінде 8500 - 10000
көрермен залдары 8 500 - 10 000
пәтерлер 15 000 - 17 000
офистық мекемелер 17 000 - 20 000
2.2.1 сурет - I-d диаграммасында кондиционирлеу кезіндегі ауа
параметрлері көрсетілген
Одан соң, құйылатын ауаның зонасын саламыз. Ол үшін ε бағытында
шектік нүктелер арқылы өткен Р1Р2Р3Р4 зонасынан температураның есептік
деңгейіне сәйкес кесінді қалдырылады.
Δt = tбөл - t ұй,
(2.4)
мұнда tқұй - құйылатын ауаның есептік температурасы.
Есепті көп өлшемді жүйеден тұратын ауа параметрлерін Хн жүйесінен
Хбөл жүйесіне көшіру арқылы шешімін табады.
Δt мәнін салқындату жүйесінің параметрлерінен берілген мәліметтер
бойынша немесе норма бойынша есептейді.
Жойылатын және құйылатын өндіріс ғимараттары үшін ауа
температурасының шектеулі деңгейі (Δt) 6 - 9 °С, сауда залдарында - 4 - 10 °С,
ал биіктігі 3м болатын ғимараттар үшін - 12 - 14 °С. Жалпы алғанда
ғимараттан шығарылатын ауа параметрлері жұмыс аумағындағы ауа
параметрлерінен ерекшелінеді. Айырмашылығына ауаның ғимаратқа берілу
тәсілі, ғимарат биіктігі, ауа алмасу процесінің еселігі және басқа да
факторлар жатады.
I-d диаграммасында П, Р и У зоналары температураның түрлілігіне
Δt1= tпом - tпр және де Δt2 = tуд - tпом сәйкес белгілі ара қашықтықта ε бағытын
жағалай бірдей формада орналасқан
tпр, tпом және tуд арасындағы байланыс:
=
=
(2.5)
Кондициялау процесі осылайша сыртқы (abcdef көпбұрышы) және
приточный(П1П2П3П4 көпбұрышы) ауаның көптеген параметрлері арқылы
түсіндіріледі.
Оның қайта құруының техникалық жүзеге асуы процесі түрлі
құрылымдық сұлбалармен берілуі мүмкін. Мысалы: құйылатын, ауа
рециркулясымен және жылу рекуперациясымен берілуі мүмкін.
2.1.2 суретте көріп тұрғанымыздай вентиляция жүйесінің құйылатын
және ағылатын ауаның технологиялық сұлбасы көрсетілген. Және де мұнда
құылатын ауаның өңделіп ғимаратқа берілуі және қолданылған ауан сыртқа
шығарып тасталуы суреттелген.
2.2.2 сурет - Вентиляция жүйесінің технологиялық сұлбасы
Осы сұлбаға қарасты әр қондырғының типі мен параметрін таңдай
отырып сипаттамасын талдаймыз. Вентиляция жүйесі үшін ең қолайлы
болып есептелетін қондырғыларды алу үшін оның сипаттамаларына
байланысты алу болғанымен, ең қолайлы түрі болып келетін вентиляциялық
агрегат болып табылады. Онда вентиляцияның құйылатын ауасы үшін
барлық қондырғылары эксплутация шығындары аз болуы үшін бір-біріне
сәйкесінше таңдалып алынған. Құйылатын агрегет ретінде VTS VENTUS
таңдаймыз. Құйылатын агрегет VTS VENTUS қондырғысының техникалық
характеристикасы 2.2.1 - кестеде келтірілген, бейнесі 2.2.3 суретте
көрсетілген.
2.2.1 к е с т е - Қондырғысының техникалық характеристикасы
Осы кесте бойынша VTS VENTUS қондырғы агрегатының
сипаттамасы анықталғанымен оның суретін кескіндейтін болсақ, ол 2.1
суретте көрсетілген. Дегенменде қондырғылардың сипаттамаларын дұрыс
таңдай біліп, агрегат емес жеке жүйе құрайтын болсақ көп көлемді орын
алуы ықтималдылығы көп болып табылады. Агрегаттың бір ерекшелігі
ретінде, агрегаттың бір бөлігі жөндеу жұмыстарын қажет еткен жағдайда,
толығымен емес, жеке жөндеуге және алынып салбалы қасиетке ие.
Агрегат VTS VENTUS
Құйылатын тармақ
Ағылатын тармақ
Ұзындығы
9050 мм
7450 мм
Биіктігі
2100 мм
1700 мм
Ені
2250 мм
2250 мм
Кіретін ауаның көлемі
6,67 сек
5,25 сек
Сыртқы қысым
900 Па
900 Па
Ауаның беріліс
кезіндегі жылдамдығы
1,84 мсек
1,45 мсек
Ауа өткізгіштің өлшемі
1700х2250 мм
1700х2250 мм
Комплект салмағы
7218 кг
7218 кг
2.2.3 сурет - құйылатын агрегат VTS VENTUS
Вентиляция агрегатының бөліктерін жеке қарастырған жағдайда
немесе бөлік ретінде қондыратын жағдайда төмендегі сипаттамалар бойынша
қарастырамыз: жапқыш (2.2.4 кесте, 2.2.4 сурет), ауа фильтрі (2.2.5 кесте,
2.2.5 сурет), калорифер (2.2.6 кесте, 2.2.6сурет), ауа суытқыш (2.2.7 кесте,
2.2.7 сурет), вентилятор (2.2.8 кесте, 2.2.8 сурет), реттегіш заңдылығын
таңдау кестесі 2.2.9 кестеде көрсетілген.
2.2.4 к е с т е - Жапқыш VTS VENTUS CP 40-SP қондырғысының
характеристикасы
2.2.4 сурет - жапқыш VTS VENTUS CP 40-SP
2.2.5 кесте - Ауа фильтрі EU3 қондырғысының сипаттамасы
Жапқыш ұзындығы
125 мм
Жапқыш салмағы
59 кг
Қосылатын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz