Головна » Статті » Конференція_2014_12_4-5 » Секція_4_Технічні науки

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИМИ БЫТОВЫМИ И ТОРГОВЫМИ АБСОРБЦИОННЫМИ ХОЛОДИЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ

Холодков Андрей

аспирант

Титлов Александр

д.т.н., профессор

заведующий кафедрой теплоэнергетики и

трубопроводного транспорта энергоносителей

Ольга Титлова

к.т.н., доцент

декан факультета автоматизации, электромеханики

компьютерных систем и управления

Одесская национальная академия пищевых технологий

г. Одесса

 

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИМИ БЫТОВЫМИ И ТОРГОВЫМИ АБСОРБЦИОННЫМИ ХОЛОДИЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ

 

Использование искусственного холода является приоритетным способом длительного хранения пищевых продуктов. При стабильных температурных режимах он позволяет сохранить их первоначальные свойства без существенных изменений.

Основными источниками искусственного холода являются компрессионные и абсорбционные холодильные приборы (КХП и АХП). Основным преимуществом КХП, которое обусловило их широкое распространение, является более высокая энергетическая эффективность. Системы автоматического управления (САУ), как КХП, так и АХП, обеспечивают только стабилизацию температур в охлаждаемых камерах. При этом они традиционно реализуют простейшие позиционные алгоритмы. Для КХП это сводится к периодическим включениям и отключениям компрессора, а для АХП – периодическому подводу тепловой мощности к генераторному узлу [1].

Такие алгоритмы управления обуславливают значительные амплитуды колебаний температур в охлаждаемых камерах и смещение среднего значения этих колебаний относительно заданных значений.

В АХП, реализация таких САУ предопределяет, еще на этапе их проектирования, установку в генераторном узле нагревателя существенно ограниченной мощности. Это связано с тем, что при относительно продолжительных его включениях на полную мощность, дефлегматор АХП может не обеспечить полную очистку пара аммиака от воды. Вода, попадая в конденсатор, резко снижает энергетическую эффективность АХП.

Важно отметить, что такое снижение мощности нагревателя не гарантирует полной очистки аммиака во всех режимах работы АХП, особенно, в переходных, в том числе – пусковых. При этом время переходных процессов, достаточно большое, из-за ограничения мощности увеличивается еще больше. Это является еще одним фактором ухудшения условий хранения продуктов.

Анализ концептуальной модели АХП как объектов управления позволил сформулировать и формализовать концепцию построения многоконтурной системы автоматического управления (САУ) АХП с коммутируемой структурой, целью которой является увеличение их энергетической эффективности (без ограничений сложности реализации) [2].

Такая САУ имеет два канала управлении:

 1) традиционный, при котором управляющее воздействие – изменение тепловой мощности, подводимой к генератору АХА;

2) новый, когда управляющее воздействие – изменение интенсивности отвода тепла от поверхности подъемного участка дефлегматора в окружающую среду.

За счет работы этих каналов САУ позволяет стабилизировать уровень парожидкостного фронта (ПЖФ) hф на его заданном значении и ограничить температуру на поверхности нагревателя θн в пусковых режимах работы АХП. Выбор канала управления осуществляется автоматически в зависимости от текущей ситуации, в частности, от колебаний интенсивности подвода тепловой мощности к генератору и температуры воздуха окружающей среды [3-5].

Предварительные исследования показали, что ПЖФ не имеет четкой границы и распределен в дефлегматоре на участке длиной до 50 см. Поэтому в дальнейших исследованиях завершение очистки аммиака контролируется по верхней границе ПЖФ, т.е. при достижении температурой в контрольной точке на поверхности дефлегматора значения 45…50 ºС.

 

Литература

  1. Титлов А.С. Энергосберегающее управление режимами бытовых абсорбционных холодильных приборов (АХП). Часть. 1 / А.С. Титлов // Автоматизація технологічних і бізнес процесів. – 2011. – № 5, 6. – С.38-43. (Часть. 2. – С.45-53).
  2. Титлова О. А. Анализ влияния тепловой мощности, подводимой в генераторе абсорбционного холодильного агрегата, на режимы работы и энергетическую эффективность абсорбционного холодильного прибора / О. А. Титлова, А. С. Титлов // Наук. праці ОНАХТ. – Одеса, 2011. – Вип. 39. – Том 1. – С. 148-154.
  3. Пат. 30771 Україна, МПК F 25 B 15/00. Спосіб автоматичного керування абсорбційними холодильними приладами / Хобін В. А., Тітлова О. О.; заявник та патентовласник Одеськ. нац. акад. харч. техн. – № 200712763 ; заявл. 19.11.07 ; опубл. 11.03.08, Бюл. № 5.
  4. Пат. 41904 Україна, МПК F 25 B 15/00. Спосіб автоматичного керування абсорбційними холодильними приладами / Хобін В. А., Тітлова О. О.; заявник та патентовласник Одеськ. нац. акад. харч. техн. – № 200901249 ; заявл. 16.02.09 ; опубл. 10.06.09, Бюл. № 11.
  5. Пат. 42970 Україна, МПК F 25 B 15/00. Спосіб автоматичного керування абсорбційними холодильними приладами / Хобін В. А., Мазур А. В., Тітлова О. О.; заявник та патентовласник Одеськ. нац. акад. харч. техн. – № 200902378 ; заявл. 17.03.09 ; опубл. 27.07.09, Бюл. № 14.
Категорія: Секція_4_Технічні науки | Додав: Admin (03.12.2014)
Переглядів: 382
Всього коментарів: 0