Автоматизация технологических процессов и производств. Погонин В.А - 8 стр.

UptoLike

()
(
)
()
ввп
и
п
вх
вввввк
в
вв
tсigttсgttkF
d
dt
Gс =
τ
.
С учетом того, что удельная теплота парообразования
λ
равна
ввп
tсi
=
λ
,
уравнение энергетического баланса для воды в барабане запишется в виде:
()
(
)
λ=
τ
и
п
вх
вввввк
в
вв
gttсgttkF
d
dt
Gс
. (3)
Уравнение материального баланса для пара в котле имеет вид:
п
и
п
п
gg
d
dG
=
τ
, (4)
где
п
G – масса пара в паровом пространстве, кг;
п
g – расход отбираемого пара, кг/с.
Согласно принятым допущениям пар подчиняется закону идеального газа Менделеева–Клапейрона.
()
273
в
п
п
+= tR
M
G
pV
, (5)
где p давление пара в котле, Па;
п
V объем парового пространства, м
3
;
M
молярная масса воды; R
– универсальная газовая постоянная.
Объем парового пространства связан с объемом (или массой воды) в котле соотношением:
в
в
oвoп
ρ
==
G
VVVV
, (6)
где
вo
, VV – общий объем котла и объем воды в котле, м
3
;
в
ρ
– плотность воды, кг/м
3
.
Температура кипения воды (и температура пара) является функцией давления:
)(
в
pft
=
. (7)
Зависимость (7) может быть получена в результате аппроксимации табличных данных состояния
воды и водяного пара [4].
Расход пара через вентиль может быть описан выражением:
пот11пот1п
ppppg αµ=α= , (8)
где
11
, αα текущая и максимальная проводимость вентиля, соответственно;
1
µ степень открытия
вентиля.
Уравнение энергетического баланса для газовоздушной среды в камере сгорания (топке) записыва-
ется в виде:
()
()
rgttсgttkF
d
dt
Gс
см
вх
смкксмвк
к
кк
+=
τ
, (9)
где
кк
, Gс удельная теплоемкость и масса газовоздушной среды в камере сгорания;
см
g расход топ-
лива; r – удельная теплота сгорания топлива.
Тепловая емкость камеры сгорания значительно ниже тепловой емкостью нагреваемой воды, по-
этому динамикой изменения температуры в топке
к
t можно пренебречь. В результате уравнение (9) за-
пишется в виде:
(
)
(
)
0
см
вх
смкксмвк
=+ rgttсgttkF . (10)