Математическая модель автоматического регулятора расхода и температуры…
1
УДК 62.521
Математическая модель автоматического
регулятора расхода и температуры жидкости
без электронного блока управления и электроприводов
© Б.А. Унаспеков
1
, К.О. Сабденов
1
, В.Е. Зарко
2
,
М. Ерзада
1
, Б.А. Игембаев
1
1
Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева,
Астана, 010008, Казахстан
2
Институт химической кинетики и горения Сибирского отделе-
ния Российской академии наук, Новосибирск, 630090, Россия
Предложена математическая модель автоматического регулятора расхода и
температуры жидкости. Регулятор не содержит электронный блок управления и
электрические приводы. Тестовые расчеты показали, что регулятор может вы-
полнять функции управления.
Ключевые слова:
автоматический регулятор, жидкость с низкой температурой
кипения, равновесное кипение, исполнительный механизм, компенсатор.
Введение.
На практике широкое применение находят автомати-
ческие регуляторы расхода жидкости и температуры [1, 2]. Они со-
держат датчики температуры от двух или более источников данных,
по которым необходимо генерировать команду для исполнительного
механизма. Как правило, такие регуляторы снабжены электронным
блоком управления и электромеханическим приводом. Но иногда
возникают причины, по которым использование электроники и элек-
тромеханических приводов нежелательно. В работе предложен регу-
лятор расхода и температуры, действие которого основано только на
теплофизических и механических свойствах веществ и материалов.
Общая схема и принцип работы регулятора.
Пусть простей-
шая задача автоматического регулирования состоит в следующем: на
объекте
A
(реактор), где происходят химические процессы, требуется
поддерживать температуру
T
a
в заданном интервале
Δ
T
a
по значению
температуры
T
a
и температуры
T
b
объекта
B
. Причем температура на
объекте
A
зависит от поступления в него химически реагирующей
жидкости с расходом
Q
.
Поставленная задача может быть решена с помощью следующего
устройства (рис. 1).
Исполнительный механизм состоит из камеры 1, частично запол-
ненной жидкостью 3, поршня 2 со штоком 4, пружины 5 и теплооб-
менника 9. Камера выполнена в виде цилиндрической трубы, жид-
