Смешение жидкостей

Регулирование расхода методом дросселирования потока в байпасном трубопроводе

При использовании поршневых насосов регулирующие органы нельзя устанавливать на напорном трубопроводе, т.к. изменение степени открытия такого органа приводит лишь к изменению давления в нагнетательной линии, расход же остается постоянным. Полное закрытие регулирующего органа может привести к поломке насоса. В таком случае регулирующий орган устанавливается на байпасной линии, соединяющей всасывающий и нагнетательный трубопроводы (рис. 63).

Рисунок 63 - Регулирование расхода методом дросселирования потока в байпасном трубопроводе

Недостатком данного способа регулирования является низкая экономичность. Более экономичным является метод регулирования изменением числа оборотов вала. Число оборотов вала можно изменить:

1. переключением обмотки статора на различное число пар полюсов,

2. введением реостата в цепь ротора двигателя,

3. изменением частоты питающего тока,

4. применяя регулируемые муфты скольжения между насосом и асинхронным двигателем.

При разработке типового решения под объектом управления будем понимать емкость с механической мешалкой, в которой смешиваются две жидкости. Цель управления - получение жидкости (смеси) с определенной концентрацией какого-либо компонента.

Расходы жидкостей А и Б и их концентрации могут изменяться при нарушении технологического режима предыдущих процессов. Расход смеси определяется последующим технологическим процессом.

Требуется при проведении процесса смешения:

1. поддерживать материальный баланс смесителя, т.е. F_А + F_Б = F_смеси.

2. поддерживать постоянной концентрацию смеси, т.е Q_смеси = const.

Для поддержания материального баланса следует в качестве регулируемой величины выбрать уровень смеси в баке (рис. 64). Постоянство уровня достигается изменением расхода F_Б. Постоянство концентрации Q_смеси может быть при этом обеспечено изменением расхода F_А..

Если расход жидкости Б сильно изменяется при регулировании уровня, для улучшения качества регулирования концентрации следует использовать регулятор соотношения расходов жидкостей с коррекцией по концентрации (рис. 65). Этот регулятор способствует уменьшению возмущений по концентрации, поступающих при первоначальном изменении расхода жидкости.

Рисунко 64 – Регулирование смешения жидкостей

При поступлении других возмущающих воздействий, например, с изменением концентрации компонентов в жидкостях, изменится задание соотношения расходов.

Рисунко 65 – Регулирование смешения жидкостей с коррекцией по концентрации

Дата добавления: 2015-04-29