RU2259580C2 - Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover - Google Patents

Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover Download PDF

Info

Publication number
RU2259580C2
RU2259580C2 RU2002114503/09A RU2002114503A RU2259580C2 RU 2259580 C2 RU2259580 C2 RU 2259580C2 RU 2002114503/09 A RU2002114503/09 A RU 2002114503/09A RU 2002114503 A RU2002114503 A RU 2002114503A RU 2259580 C2 RU2259580 C2 RU 2259580C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
wall
heat transfer
heat
heater
Prior art date
Application number
RU2002114503/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002114503A (en
Inventor
Ю.Я. Максимов (RU)
Ю.Я. Максимов
Original Assignee
Курский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курский государственный технический университет filed Critical Курский государственный технический университет
Priority to RU2002114503/09A priority Critical patent/RU2259580C2/en
Publication of RU2002114503A publication Critical patent/RU2002114503A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259580C2 publication Critical patent/RU2259580C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

FIELD: automatic temperature control.
SUBSTANCE: method includes measuring amount of electric energy in cycles of automatic control, calculating equivalent power of heater, accepting it as given value, measuring temperature of reactive mass in apparatus, liquid heat carrier, positioned in heating cover, inner and outer surfaces of apparatus walls, environment, surrounding apparatus, determining heat conductivity coefficients of wall surfaces, calculating heat flows, proportionality coefficients, actual values of equivalent power, comparing actual value of reactive mass temperature with given temperature value, forming signals, proportional to differences between actual values of equivalent power, time of apparatus delay is determined according to excitation channel heater power - liquid carrier temperature and along excitation channel environment temperature - liquid heat carrier, calculating difference of delay times, which is taken into consideration when determining target value of environment temperature, which is used for calculation of heat dissipation flows and heat conductivity coefficients.
EFFECT: higher precision, higher efficiency.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими объектами химической, металлургической и других промышленностей и может быть применено для автоматического управления температурой.The invention relates to the field of automatic control of technological objects of the chemical, metallurgical and other industries and can be used for automatic temperature control.

Широко известны способы автоматического регулирования процесса в объекте управления, заключающиеся в измерении текущего значения управляемой величины, сравнении ее с заданной, выработке по установленному закону в зависимости от разности фактической температуры и заданной, скорости ее изменения и воздействия через исполнительный блок на регулируемый процесс или объект управления [1].There are widely known methods for automatically controlling a process in a control object, which include measuring the current value of a controlled quantity, comparing it with a predetermined one, generating it according to the established law, depending on the difference between the actual temperature and the predetermined one, its rate of change, and its effect on the controlled process or control object through an executive unit [1].

Известен также способ автоматического регулирования процесса в объекте управления с уменьшенной динамической ошибкой в установившемся режиме, заключающийся в дополнительном вводе в систему автоматического регулирования (CAP) по "отклонению" корректирующих блоков, уменьшающих с помощью внутренних обратных связей постоянные времени звеньев, входящих в замкнутый контур CAP по "отклонению" и тем самым повышающих качество регулирования [1].There is also known a method of automatic process control in a control object with reduced dynamic error in steady state, which consists in additional input to the automatic control system (CAP) by "rejecting" the correction blocks, which reduce the time constants of the links included in the closed loop CAP using internal feedbacks by "deviation" and thereby increasing the quality of regulation [1].

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является способ [2], заключающийся в измерении температуры в аппарате, сравнении ее с заданной, измерении количества электроэнергии, затраченного в цикле регулирования температуры, длительности циклов, фактической мощности нагревателя, времени от начала цикла до текущего момента, вычислении эквивалентной мощности нагревателя, заданного количества электроэнергии эквивалентной мощности нагревателя, сравнении измеренной температуры с заданной, фактической мощности нагревателя с эквивалентной заданной, фактического количества электроэнергии с заданным, формировании по результатам сравнения управляющих сигналов на изменение мощности и количества электроэнергии, измерении температуры среды, окружающей аппарат, в непосредственной близости от него, температуры жидкостного теплоносителя внутри обогревающей рубашки, имеющей нагреватель, температур внутренних и наружных поверхностей всех стенок аппарата, по заранее известным графическим зависимостям определении коэффициентов теплоотдачи внутренних и наружных поверхностей всех стенок аппарата в зависимости от измеренных температур, вычислении полезного теплового потока и теплового потока рассеивания, суммировании вычисленных тепловых потоков, получении таким образом полного расчетного теплового потока, эквивалентного начальной величине заданной мощности, выделяемой в нагревателе, определении коэффициента пропорциональности для исходных условий теплоотдачи, при изменении условий теплоотдачи, в частности, при изменении температуры среды, окружающей аппарат вблизи него, повторении определения коэффициентов теплоотдачи, вычислении новых значений теплового потока рассеивания и полного расчетного теплового потока и нового значения эквивалентной мощности, сопоставлении его с начальным заданным значением, сигнал, пропорциональный разности, полученной в результате сопоставлений, подают на регулятор, вырабатывающий сигнал, воздействующий на нагреватель по заданному закону.The closest in technical essence to the proposed method is the method [2], which consists in measuring the temperature in the apparatus, comparing it with the set, measuring the amount of electricity spent in the temperature control cycle, the duration of the cycles, the actual power of the heater, the time from the beginning of the cycle to the current moment , calculating the equivalent power of the heater, a given amount of electricity, equivalent power of the heater, comparing the measured temperature with a given, actual heating power a generator with an equivalent predetermined, actual amount of electricity with a given one, forming, by comparing the control signals for changing the power and amount of electricity, measuring the temperature of the environment surrounding the apparatus, in the immediate vicinity of it, the temperature of the liquid coolant inside the heating jacket having a heater, the temperatures of the internal and the outer surfaces of all the walls of the apparatus, according to previously known graphical dependencies determining the heat transfer coefficients of internal and the external surfaces of all the walls of the apparatus, depending on the measured temperatures, calculating the useful heat flux and heat dissipation flux, summing the calculated heat fluxes, thereby obtaining the total calculated heat flux equivalent to the initial value of the given power allocated in the heater, determining the proportionality coefficient for the initial heat transfer conditions , when changing the conditions of heat transfer, in particular, when changing the temperature of the medium surrounding the apparatus near it, repeat and determining heat transfer coefficients, calculating new values of the heat dissipation flux and the total calculated heat flux and a new equivalent power value, comparing it with the initial set value, a signal proportional to the difference obtained as a result of the comparisons is fed to a controller that generates a signal that acts on the heater by given law.

Однако применение этого способа не обеспечивает высокое качество регулирования при резком, скачкообразном изменении температуры Т0 среды, окружающей аппарат с обогревающей рубашкой, чертеж которого приведен на фиг.1, то есть приводит к значительному отклонению температуры теплоносителя Тт от заданной Тзад, к появлению значительной динамической ошибки ΔТд, как показано на фиг.2.However, the application of this method does not provide high quality control with a sharp, abrupt change in temperature T 0 of the medium surrounding the apparatus with a heating jacket, the drawing of which is shown in Fig. 1, that is, it leads to a significant deviation of the temperature of the coolant T t from the given T ass , to the appearance significant dynamic error ΔT d , as shown in Fig.2.

Способ [2] предусматривает автоматическое изменение температуры теплоносителя сразу, то есть без учета запаздывания.The method [2] provides for an automatic change in the temperature of the coolant immediately, that is, without delay.

Если произойдет резкое уменьшение температуры То, то система автоматического регулирования температуры, реализованная по способу [2], воспринимает резкое уменьшение температуры То, как соответствующее резкое значительное увеличение потоков рассеивания, и приводит к резкому увеличению мощности нагревателя, в конечном итоге - к значительному повышению температуры теплоносителя ТТ, то есть к ухудшению качества регулирования в течение времени τ.If a sharp decrease in temperature T о occurs, the automatic temperature control system implemented by the method [2] perceives a sharp decrease in temperature T о as a corresponding sharp significant increase in dissipation fluxes, and leads to a sharp increase in heater power, and ultimately to a significant increasing the temperature of the coolant T T , that is, to a deterioration in the quality of regulation over time τ.

Технической задачей изобретения является повышение точности поддержания температуры на заданном уровне, повышение качества регулирования при резком, скачкообразном изменении температуры среды, окружающей аппарат вблизи него.An object of the invention is to increase the accuracy of maintaining the temperature at a given level, improving the quality of regulation with a sharp, spasmodic change in the temperature of the medium surrounding the apparatus near it.

Техническая задача решается тем, что в способе автоматического регулирования температуры в аппарате с обогревающей рубашкой, конструкция которого показана на фиг.1, с помощью датчика температуры производят измерения текущего значения температуры ТР в аппарате. Текущее значение температуры сопоставляют с заданным значением Тзад.The technical problem is solved in that in a method for automatically controlling the temperature in a device with a heating jacket, the design of which is shown in Fig. 1, using a temperature sensor, the current temperature T P in the device is measured. The current temperature value is compared with the set value of T ass .

Сигнал ΔТ, пропорциональный алгебраической разностиSignal ΔТ proportional to the algebraic difference

Figure 00000002
Figure 00000002

подают на регулятор температуры.served on a temperature controller.

С помощью регулятора температуры вырабатывают сигнал и подают его на устройство сравнения выходных сигналов.Using a temperature controller, a signal is generated and fed to a device for comparing output signals.

Производят измерение длительности t первого цикла и текущего времени t2 второго цикла регулирования. Одновременно измеряют мощность нагревателя Р.Measure the duration t 1c of the first cycle and the current time t 2 of the second regulation cycle. At the same time measure the power of the heater R.

По известной длительности первого цикла t и мощности Р нагревателя производят вычисление количества электроэнергии, затраченной в первом цикле регулированияThe known duration of the first cycle t 1c and the power P of the heater calculate the amount of electricity spent in the first control cycle

Figure 00000003
Figure 00000003

Затем производят вычисление эквивалентной мощности первого циклаThen, the equivalent power of the first cycle is calculated.

Figure 00000004
Figure 00000004

которую принимают в качестве заданной мощности для второго цикла регулированияwhich is taken as a given power for the second regulation cycle

Р1зад.P 1 = P ass

Используя время от начала второго цикла t2 и заданную мощность Рзад, производят вычисление заданной электроэнергии во втором цикле к текущему моменту времени t2 по формулеUsing the time from the beginning of the second cycle t 2 and a given power P ass , calculate the specified electricity in the second cycle to the current time t 2 by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

Производят измерение количества электроэнергии W2, затраченной во втором цикле регулирования к моменту времени t2.Measure the amount of electricity W 2 spent in the second control cycle at time t 2 .

Сигнал, пропорциональный алгебраической разностиSignal proportional to algebraic difference

Figure 00000006
Figure 00000006

подают на блок формирования дополнительного управляющего сигнала.served on the block forming an additional control signal.

Формирование дополнительного управляющего сигнала производят следующим образом.The formation of an additional control signal is as follows.

Если W2>Wзад, то нагреватель отключают от электрической сети на время паузыIf W 2 > W ass , then the heater is disconnected from the mains for a while

Figure 00000007
Figure 00000007

Если же W2<Wзад, нагреватель дополнительно подключают на полное напряжение электрической сети на времяIf W 2 <W ass , the heater is additionally connected to the full voltage of the electrical network for a while

Figure 00000008
Figure 00000008

Дополнительный управляющий сигнал подают на устройство сравнения выходных сигналов.An additional control signal is supplied to the output signal comparison device.

Производят измерение мощности Р2 в текущий момент времени t2 второго цикла регулирования. Сигнал, пропорциональный разности заданной мощности Рзад и мощности Р2 Measure the power P 2 at the current time t 2 of the second regulation cycle. The signal is proportional to the difference between the specified power P ass and power P 2

Figure 00000009
Figure 00000009

подают на регулятор мощности. С помощью регулятора мощности, в зависимости от величины и знака ΔP, формируют управляющий сигнал и подают его на устройство сравнения выходных сигналов.served on the power regulator. Using a power regulator, depending on the magnitude and sign of ΔP, a control signal is generated and fed to the output signal comparison device.

Сигналы, поступающие с регулятора температуры, блока формирования управляющего сигнала и регулятора мощности алгебраически суммируют и получают результирующий сигнал:The signals coming from the temperature controller, the control signal generation unit and the power controller are algebraically summed up and receive the resulting signal:

Figure 00000010
Figure 00000010

который подают на вход блока управления тиристорами, подключающими нагреватель к напряжению сети.which is fed to the input of the thyristor control unit connecting the heater to the mains voltage.

Для стабилизации температуры ТР реакционной массы в аппарате 1 (фиг.1) при изменении температуры Т0(t) среды, окружающей аппарат, вблизи него, формируют дополнительный сигнал, который подают на регулятор мощности, воздействующий на нагреватель, где Т0(t) - температура среды, окружающей аппарат вблизи него, в момент времени t, для краткости обозначается Т0, единица измерения - градусы Цельсия.To stabilize the temperature T P of the reaction mass in the apparatus 1 (Fig. 1), when the temperature T 0 (t) of the medium surrounding the apparatus changes, an additional signal is generated that is supplied to the power regulator acting on the heater, where T 0 (t ) is the temperature of the medium surrounding the apparatus near it, at time t, for brevity, T 0 is indicated, the unit of measurement is degrees Celsius.

Формирование дополнительного сигнала производится следующим образом.The formation of an additional signal is as follows.

Производят измерение температуры ТР реакционной массы 2, температуры Т0 среды, окружающей аппарат, вблизи него, а также температуры ТТ жидкого теплоносителя 3 внутри обогревающей рубашки.Measure the temperature T P of the reaction mass 2, the temperature T 0 of the medium surrounding the apparatus, near it, as well as the temperature T T of the liquid coolant 3 inside the heating jacket.

Измеряют температуру внутренних ТBi и наружных ТHi поверхностей всех стенок аппарата и по заранее известным графическим зависимостям определяют коэффициенты теплоотдачи внутренних αBi и наружных αHi поверхностей всех стенок аппарата.The temperature of the internal T Bi and external T Hi surfaces of all the walls of the apparatus is measured and the heat transfer coefficients of the internal α Bi and external α Hi surfaces of all the walls of the apparatus are determined from the previously known graphic dependencies.

По известным температурам ТT и ТP, высоте активной части Н, внутреннему dBi и наружному dHi диаметрам первой стенки 8, толщине b1 днища 4 первой стенки, отделяющей реакционную массу от теплоносителя, коэффициенту теплопроводности λc1 первой стенки и коэффициентам теплоотдачи внутренней αB1 и наружной αH1 поверхностей первой стенки и днища первой стенки вычисляют полезный тепловой поток по формуле:According to the known temperatures T T and T P , the height of the active part H, the inner d Bi and the outer d Hi, the diameters of the first wall 8, the thickness b 1 of the bottom 4 of the first wall separating the reaction mass from the coolant, the thermal conductivity λ c1 of the first wall and the heat transfer coefficients of the inner α B1 and external α H1 of the surfaces of the first wall and the bottom of the first wall calculate the useful heat flux according to the formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где

Figure 00000012
Where
Figure 00000012

- полезный тепловой поток через первую стенку аппарата,- useful heat flow through the first wall of the apparatus,

Figure 00000013
Figure 00000013

- полезный тепловой поток через днище первой стенки.- useful heat flow through the bottom of the first wall.

Под высотой активной части аппарата подразумевается расстояние от днища первой стенки до верхнего уровня реакционной массы и теплоносителя.The height of the active part of the apparatus means the distance from the bottom of the first wall to the upper level of the reaction mass and coolant.

Используя значения температуры ТТ теплоносителя, температуры Т0 среды, окружающей аппарат, температуры ТПР паров над реакционной массой, температуры ТПТ паров теплоносителя, коэффициента теплоотдачи αВ11 внутренней поверхности крышки 13 первой стенки, коэффициента теплоотдачи αВ22 внутренней поверхности крышки 12 и внутренней поверхности части второй стенки 9, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, коэффициента теплоотдачи αВ2 внутренней поверхности части второй стенки, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции, коэффициента теплоотдачи αН0 наружной поверхности n-й стенки 11, отделяющей последний (n-1)-м слой 7 теплоизоляции от окружающей среды, коэффициента теплопроводности λCi i-й стенки 10, внутреннего диаметра dB2 второй стенки, внутреннего dBi и наружного dHi диаметров i-й стенки, толщины bi днища и крышки i-й стенки, расстояния h от верхнего уровня теплоносителя и реакционной массы до крышки 12 второй стенки, наружного диаметра dH0 n-й стенки и высоты активной части Н аппарата вычисляют тепловой поток рассеивания в окружающую среду по формуле:Using the values of the temperature T T of the coolant, the temperature T 0 of the medium surrounding the apparatus, the temperature T PR of the vapor over the reaction mass, the temperature T PT of the coolant vapor, the heat transfer coefficient α B11 of the inner surface of the lid 13 of the first wall, the heat transfer coefficient α B22 of the inner surface of the lid 12 and the inner the surface of the part of the second wall 9 separating the heat carrier pairs from the first insulation layer, the heat transfer coefficient α B2 of the inner surface of the part of the second wall separating the heat carrier from the first layer thermal insulation coefficient, heat transfer coefficient α Н0 of the outer surface of the n-th wall 11 separating the last (n-1) th layer of thermal insulation 7 from the environment, thermal conductivity λ Ci of the i-th wall 10, inner diameter d B2 of the second wall, inner d Bi and the outer d Hi of the diameters of the i-th wall, thickness b i of the bottom and cover of the i-th wall, the distance h from the upper level of the coolant and the reaction mass to the cover 12 of the second wall, the outer diameter d H0 of the n-th wall and the height of the active part H of the apparatus calculate the heat flux of dispersion into the environment according to the form e:

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

- исходный тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции,- the initial heat dissipation flux through a part of the second wall of the apparatus separating the coolant from the first layer of thermal insulation,

Figure 00000016
Figure 00000016

- исходный тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции,- the initial heat dissipation flux through a part of the second wall of the apparatus that separates the coolant vapor from the first layer of thermal insulation,

Figure 00000017
Figure 00000017

- исходный тепловой поток рассеивания через днище 5 второй стенки аппарата,- the initial heat flux dispersion through the bottom 5 of the second wall of the apparatus,

Figure 00000018
Figure 00000018

- исходный тепловой поток рассеивания через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары над реакционной массой от второго слоя теплоизоляции,- the initial heat dissipation flux through the cover of the first wall of the apparatus, separating the vapors above the reaction mass from the second layer of thermal insulation,

Figure 00000019
Figure 00000019

- исходный тепловой поток рассеивания через крышку второй стенки аппарата, отделяющую пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции.- the initial heat dissipation flux through the cover of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation.

Вычисленный таким образом полезный тепловой поток σn и тепловой поток рассеивания σp суммируют и получают величину полного расчетного теплового потока по формуле:The useful heat flux σ n calculated in this way and the dispersion heat flux σ p are summed up and the total calculated heat flux is obtained by the formula:

Figure 00000020
Figure 00000020

Величина полного расчетного теплового потока σпр связана с начальной величиной заданной мощности Pзад, выделяемой в нагревателе, формулой:The value of the total calculated heat flux σ CR associated with the initial value of the given power P back allocated in the heater, the formula:

Figure 00000021
Figure 00000021

Для исходных условий теплоотдачи для начальной температуры окружающей среды ТОН определяют коэффициент пропорциональности к по формуле:For the initial conditions of heat transfer for the initial ambient temperature T OH determine the coefficient of proportionality to by the formula:

Figure 00000022
Figure 00000022

При уменьшении температуры окружающей среды до ТОМ в начальный момент времени tН повторяют определение коэффициентов теплоотдачи αВ11, αВ22, αВ2, αН0. В зависимости от измеренных температур ТПТ, ТТ, ТПР и ТОМ вычисляют новое текущее значение теплового потока рассеивания, σрм, соответствующее новым, изменившимся по отношению к начальным условиям теплоотдачи, то есть уменьшению температуры окружающей среды, по формуле:When the ambient temperature decreases to T OM at the initial time t H , the determination of heat transfer coefficients α B11 , α B22 , α B2 , α H0 is repeated. Depending on the measured temperatures T PT , T T , T PR and T OM they calculate the new current value of the heat dissipation flux, σ pm corresponding to the new, changed with respect to the initial conditions of heat transfer, that is, a decrease in the ambient temperature, according to the formula:

Figure 00000023
Figure 00000023

где

Figure 00000024
Where
Figure 00000024

- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus that separates the coolant from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000025
Figure 00000025

- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000026
Figure 00000026

- тепловой поток рассеивания через днище второй стенки аппарата, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat flux dispersion through the bottom of the second wall of the apparatus, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000027
Figure 00000027

- тепловой поток рассеивания через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары над реакционной массой от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat dissipation flow through the cover of the first wall of the apparatus, separating the vapor above the reaction mass from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000028
Figure 00000028

- тепловой поток рассеивания через крышку второй стенки аппарата, отделяющую пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи, где αВ11м, αВ22м, αВ2м, αН0м - текущие значения коэффициентов теплоотдачи αВ11, αВ22, αВ2, αН0, соответствующие изменившимся условиям теплоотдачи.- heat dissipation flow through the cover of the second wall of the apparatus, separating the heat carrier vapor from the first insulation layer, corresponding to the changed heat transfer conditions, where α B11m , α B22m , α B2m , α Н0m are the current values of heat transfer coefficients α B11 , α B22 , α B2 , α Н0 , corresponding to the changed heat transfer conditions.

Вычисляют новое значение полного расчетного теплового потока σпрм Calculate the new value of the total estimated heat flux σ prm

Figure 00000029
Figure 00000029

и новое значение эквивалентной мощности Рзадм and the new value of the equivalent power P rear

Figure 00000030
Figure 00000030

Затем сопоставляют новое значение эквивалентной Рзадм с начальным значением Рзад и сигнал, пропорциональный разности:Then compare the new value equivalent to P rear with the initial value of P rear and a signal proportional to the difference:

Figure 00000031
Figure 00000031

подают на регулятор, вырабатывающий дополнительный сигнал, воздействующий на нагреватель по заданному закону.fed to the controller, generating an additional signal acting on the heater according to a given law.

При увеличении температуры окружающей среды до Tоб повторяют определение коэффициентов теплоотдачи αВ11, αВ22, αВ2, αН0 в зависимости от измеренных температур в момент времени tОН.With an increase in ambient temperature to T r , the determination of heat transfer coefficients α B11 , α B22 , α B2 , α H0 is repeated , depending on the measured temperatures at time t OH .

Вычисляют новое текущее значение теплового потока рассеивания σрб, соответствующее увеличенной температуре Tоб окружающей среды, по формуле:Calculate the new current value of the heat flux dispersion σ RB corresponding to the increased temperature T about the environment, according to the formula:

Figure 00000032
Figure 00000032

где

Figure 00000033
Where
Figure 00000033

- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus that separates the coolant from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000034
Figure 00000034

- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000035
Figure 00000035

- тепловой поток рассеивания через днище второй стенки аппарата, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat flux dispersion through the bottom of the second wall of the apparatus, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000036
Figure 00000036

- тепловой поток рассеивания через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары над реакционной массой от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,- heat dissipation flow through the cover of the first wall of the apparatus, separating the vapor above the reaction mass from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,

Figure 00000037
Figure 00000037

- тепловой поток рассеивания через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары теплоносителя от второго слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи, где αВ11δ, αВ22δ, αВ2δ, αН0δ - текущие значения коэффициентов теплоотдачи αВ11, αВ22, αВ2, αН0 соответствующие изменившимся условиям теплоотдачи.- heat dissipation flux through the cover of the first wall of the apparatus, separating the heat carrier vapor from the second layer of thermal insulation, corresponding to the changed heat transfer conditions, where α B11δ , α B22δ , α B2δ , α Н0δ are the current values of the heat transfer coefficients α B11 , α B22 , α B2 , α Н0 corresponding to the changed heat transfer conditions.

Вычисляют новое значение полного расчетного теплового потока σпрδ Calculate the new value of the total calculated heat flux σ CR δ

Figure 00000038
Figure 00000038

Вычисляют новое значение эквивалентной мощности Pзадδ, соответствующее σпрδ Calculate the new value of the equivalent power P ass δ corresponding to σ pr δ

Figure 00000039
Figure 00000039

Сопоставляют новое значение эквивалентной мощности Pзадδ с начальным значением Рзад и сигнал, пропорциональный разностиCompare the new value of the equivalent power P ass δ with the initial value of P ass and a signal proportional to the difference

Figure 00000040
Figure 00000040

подают на регулятор мощности, вырабатывающий сигнал, воздействующий на нагреватель по заданному закону, дополнительно при постоянной температуре Т0 среды, окружающей аппарат вблизи него, скачкообразным увеличением мощности нагревателя определяют время запаздывания τР аппарата по каналу возмущения "мощность нагревателя - температура жидкостного теплоносителя" от момента увеличения мощности нагревателя до начала увеличения температуры жидкостного теплоносителя ТТ, скачкообразным уменьшением температуры среды Т0, окружающей аппарат вблизи него, при неизменной мощности нагревателя, равной эквивалентной мощности Рзадм, определяют время запаздывания τТ аппарата по каналу возмущения "температура среды, окружающей аппарат вблизи него - температура жидкостного теплоносителя" от момента уменьшения температуры Т0 окружающей среды до начала уменьшения температуры жидкостного теплоносителя ТТ, из времени запаздывания аппарата по каналу возмущения "температура среды, окружающей аппарат вблизи него - температура жидкостного теплоносителя" вычитают время запаздывания аппарата по каналу возмущения "мощность нагревателя - температура жидкостного теплоносителя", получая, таким образом, разность времен запаздывания τрт, то естьfed to the power regulator that generates a signal that acts on the heater according to a given law, in addition, at a constant temperature T 0 of the environment surrounding the apparatus near it, the delay time τ P of the apparatus is determined by an abrupt increase in the heater’s power through the disturbance channel “heater power - liquid coolant temperature” from the moment of increasing the heater power before the start of the increase in the temperature of the liquid coolant T T , a stepwise decrease in the temperature of the medium T 0 surrounding near it, at a constant heater power equal to the equivalent power P rear , the delay time τ T of the apparatus is determined by the disturbance channel “medium temperature, the apparatus surrounding it is the temperature of the liquid coolant” from the moment the ambient temperature T 0 decreases to the beginning of the decrease in the liquid temperature T T coolant, out of time delay unit over a channel perturbation ", the temperature of the environment surrounding the machine near the - temperature of the liquid coolant" lag time subtracted device over the channel disturbance "heater power - liquid coolant temperature", thereby obtaining the difference of the delay times τ Hg, i.e.

Figure 00000041
Figure 00000041

которую учитывают при определении расчетной величины температуры Тор среды, окружающей аппарат вблизи него, применяя функциональную зависимостьwhich is taken into account when determining the calculated value of the temperature T op of the medium surrounding the apparatus near it, using the functional dependence

Figure 00000042
Figure 00000042

то есть заменяя величину Т0 на вычисленное новое значение Top(t), которое используют при вычислении тепловых потоков рассеивания и коэффициентов теплоотдачи, подставляя в формулы для вычисления тепловых потоков вместо То вычисленное новое значение Тор(t), где Top(t) - температура среды, окружающей аппарат вблизи него, в момент времени t, единица измерения - градусы Цельсия, T0(t-τрт) - температура среды, окружающей аппарат вблизи него, в момент времени (t-τрт), при t≥τрт, то есть со сдвигом во времени на величину τрт>0, единица измерения - градусы Цельсия.that is, replacing the value of T 0 with the calculated new value of T op (t), which is used in the calculation of heat dissipation fluxes and heat transfer coefficients, substituting in the formulas for calculating heat fluxes instead of T о the calculated new value of T op (t), where T op ( t) is the temperature of the environment surrounding the apparatus near it, at time t, the unit of measurement is degrees Celsius, T 0 (t-τ RT ) is the temperature of the environment surrounding the apparatus near it, at time (t-τ RT ), at t≥τ rt , i.e. with a time shift of τ rt > 0, the unit of measurement is degree s celsius.

Определение времени запаздывания τр, времени запаздывания τт показано на фиг.3.The determination of the delay time τ p , the delay time τ t shown in figure 3.

Термодатчик, измеряющий температуру ТТ теплоносителя в обогревающей рубашке, находится на меньшем расстоянии от нагревателя, чем от среды, окружающей аппарат с обогревающей рубашкой (фиг.1).The temperature sensor that measures the temperature T T of the coolant in the heating jacket is located at a shorter distance from the heater than from the environment surrounding the apparatus with the heating jacket (Fig. 1).

Кроме того, термодатчик, измеряющий ТТ, отделяет от нагревателя только слой теплоносителя (по вертикали) с хорошими теплообменными свойствами, а термодатчик, измеряющий температуру среды, окружающей аппарат вблизи него, - часть слоя теплоносителя, две стенки (минимум) и теплоизоляционный слой, имеющий малую теплопроводность, поэтомуIn addition, the temperature sensor measuring T T separates from the heater only the heat-transfer layer (vertically) with good heat transfer properties, and the temperature sensor, which measures the temperature of the medium surrounding the apparatus near it, is part of the heat-transfer layer, two walls (minimum) and a heat-insulating layer, having low thermal conductivity, therefore

τТР,τ T > τ P ,

где τТ - время запаздывания аппарата по каналу возмущения "температура среды, окружающей аппарат вблизи него - температура жидкостного теплоносителя", τР - время запаздывания аппарата по каналу возмущения "мощность нагревателя - температура жидкостного теплоносителя".where τ T is the delay time of the apparatus along the disturbance channel "the temperature of the medium surrounding the apparatus near it is the temperature of the liquid coolant," τ P is the delay time of the apparatus along the disturbance channel "heater power is the temperature of the coolant".

Поэтому для реализации предлагаемого способа автоматического регулирования температуры в аппарате с обогревающей рубашкой в структурную схему регулирования введен блок запаздывания 91, как показано на фиг.4, с передаточной функциейTherefore, to implement the proposed method for automatically controlling the temperature in the apparatus with a heating jacket, a delay unit 91 is introduced into the structural control scheme, as shown in Fig. 4, with a transfer function

Figure 00000043
Figure 00000043

где р - оператор Лапласа, и блок вычитания 92, реализующий разность (41). В результате применения предлагаемого способа значительные отклонения температуры теплоносителя от заданной при резких скачкообразных изменениях температуры среды, окружающей аппарат вблизи него, исключаются, то есть динамическая ошибка исключается.where p is the Laplace operator, and the subtraction block 92, which implements the difference (41). As a result of the application of the proposed method, significant deviations of the temperature of the coolant from the set with sudden sudden changes in the temperature of the medium surrounding the apparatus near it are eliminated, that is, a dynamic error is excluded.

Структурная схема реализации предлагаемого способа автоматического регулирования температуры представлена на фиг.4.The structural diagram of the implementation of the proposed method for automatic temperature control is presented in figure 4.

Перечень элементовList of elements

1. сумматор сравнения температуры1. temperature comparison adder

2. термодатчик2. thermal sensor

3. термозадатчик3. thermal sensor

4. регулятор температуры4. temperature controller

5. сумматор выходных сигналов сравнения5. adder output comparison signals

6. блок измерения времени6. time measuring unit

7. блок измерения электроэнергии7. power measurement unit

8. блок вычисления заданной мощности8. set power calculation unit

9. блок вычисления заданной электроэнергии9. set power calculation unit

10. сумматор сравнения количеств электроэнергии10. power comparison adder

11. блок формирования закона управляющего сигнала11. block the formation of the law of the control signal

12. сумматор сравнения мощностей12. power comparison adder

13. блок измерения мощностей13. power measurement unit

14. регулятор мощности14. power control

15. блок управления тиристорами15. thyristor control unit

16. блок тиристоров16. thyristor block

17. нагреватель17. heater

18. аппарат с обогревающей рубашкой18. heating jacket apparatus

19. блок вычитания19. subtraction unit

20. блок умножения20. multiplication block

21. сумматор потоков рассеивания21. dispersion flow adder

22. блок деления22. division block

23. блок деления23. division block

24. блок деления24. division block

25. блок деления25. division block

26. блок логарифмирования26. logarithm unit

27. блок умножения27. multiplication block

28. сумматор28. adder

29. блок умножения29. multiplication block

30. сумматор30. adder

31. блок сравнения31. comparison unit

32. блок возведения в квадрат32. squaring unit

33. блок умножения33. multiplication block

34. блок деления34. division block

35. блок деления35. division block

36. сумматор36. adder

37. блок умножения на четыре37. block of multiplication by four

38. блок деления38. division block

39. блок деления39. division block

40. блок деления40. division block

41. блок сравнения41. comparison unit

42. блок деления42. division block

43. блок деления43. division block

44. блок возведения в квадрат44. squaring block

45. блок умножения45. multiplication block

46. блок деления46. division block

47. сумматор47. adder

48. блок умножения на четыре48. block of multiplication by four

49. сумматор49. adder

50. делитель50. divider

51. блок деления51. division block

52. блок деления52. division block

53. блок деления53. division block

54. блок деления54. division block

55. блок деления55. division block

56. блок деления56. division block

57. блок деления57. division block

58. блок деления58. division block

59. блок логарифмирования59. block logarithm

60. блок логарифмирования60. logarithm unit

61. блок логарифмирования61. logarithm unit

62. блок деления62. division block

63. блок деления63. division block

64. блок сравнения64. comparison unit

65. блок умножения65. multiplication block

66. блок умножения66. multiplication block

67. блок умножения67. multiplication block

68. сумматор68. adder

69. блок деления69. division block

70. сумматор70. adder

71. блок деления71. division block

72. блок сравнения72. comparison unit

73. блок возведения в квадрат73. squaring block

74. блок возведения в квадрат74. squaring block

75. блок деления75. division block

76. блок деления76. division block

77. блок деления77. division block

78. блок сравнения78. comparison block

79. сумматор79. adder

80. блок деления80. division block

81. сумматор81. adder

82. блок деления82. division block

83. блок деления83. division block

84. блок деления84. division block

85.блок деления85. division block

86. сумматор86. adder

87. блок деления87. division block

88. блок сравнения88. comparison block

89. блок сравнения89. comparison block

90. блок деления90. division block

91. блок запаздывания91. lag block

92. блок вычитания92. subtraction block

Источники информацииSources of information

1. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. М.: Энергия, 1980, 312 с.1. Voronov A.A. Fundamentals of the theory of automatic control. Automatic control of continuous linear systems. M .: Energy, 1980, 312 p.

2. Патент RU №2167449, кл. G 05 D 23/19. Бюл. №14, 20.05.2001 г.2. Patent RU No. 2167449, cl. G 05 D 23/19. Bull. No14, 05/20/2001

Claims (1)

Способ автоматического регулирования температуры с уменьшенной динамической ошибкой в аппарате с обогревающей рубашкой, имеющей теплоноситель, заключающийся в том, что измеряют температуру реакционной массы в аппарате, сравнивают ее с заданной, измеряют количество электроэнергии, затраченное в цикле регулирования температуры, длительности циклов, фактическую мощность нагревателя, время от начала цикла до текущего момента, вычисляют эквивалентную мощность нагревателя, заданное количество электроэнергии, эквивалентной мощности нагревателя, сравнивают фактическую мощность нагревателя с эквивалентной заданной, фактическое количество электроэнергии - с заданным, формируют по результатам сравнения управляющие сигналы на изменение мощности и количества электроэнергии, для исходного состояния в исходный момент времени t0 = 0 в аппарате с обогревающей рубашкой измеряют температуру паров над реакционной массой, температуру среды, окружающей аппарат вблизи него, температуру жидкостного теплоносителя внутри обогревающей рубашки, имеющей нагреватель, температуру паров жидкостного теплоносителя, температуры внутренних и наружных поверхностей всех стенок, днищ и крышек аппарата, по заранее известным графическим зависимостям определяют коэффициенты теплоотдачи внутренних и наружных поверхностей всех стенок, днищ и крышек аппарата в зависимости от измеренных температур, вычисляют полезный тепловой поток по формулеA method for automatically controlling the temperature with reduced dynamic error in a heating jacket apparatus having a coolant, which consists in measuring the temperature of the reaction mass in the apparatus, comparing it with a predetermined one, measuring the amount of electricity spent in the temperature control cycle, the duration of the cycles, and the actual power of the heater , the time from the beginning of the cycle to the current moment, calculate the equivalent power of the heater, a given amount of electricity, equivalent power of the heater the heater, compare the actual power of the heater with the equivalent set, the actual amount of electricity - with the set, generate control signals for changing the power and amount of electricity according to the results of comparison, for the initial state at the initial time t 0 = 0 in the apparatus with a heating jacket measure the temperature of the vapors above the reaction mass, the temperature of the medium surrounding the apparatus near it, the temperature of the liquid coolant inside the heating jacket having a heater, the vapor temperature the heat transfer fluid, the temperature of the inner and outer surfaces of all the walls, bottoms and covers of the apparatus, the heat transfer coefficients of the inner and outer surfaces of all the walls, bottoms and covers of the apparatus, depending on the measured temperatures, are determined from the previously known graphic dependencies, and the useful heat flux is calculated by the formula σnn бокn дно,σ n = σ n side + σ n bottom , где
Figure 00000044
- исходный полезный тепловой
Where
Figure 00000044
- source useful heat
поток через первую стенку аппарата, отделяющую теплоноситель от реакционной массы,a stream through the first wall of the apparatus separating the coolant from the reaction mass,
Figure 00000045
- исходный полезный тепловой поток через днище первой стенки,
Figure 00000045
- initial useful heat flow through the bottom of the first wall,
где ТТ - температура жидкостного теплоносителя внутри обогревающей рубашки, имеющей нагреватель,where T T is the temperature of the liquid coolant inside the heating jacket having a heater, ТР - температура реакционной массы в аппарате,T R - the temperature of the reaction mass in the apparatus, αВ1, αН1 - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей первой стенки соответственно,α B1 , α H1 - heat transfer coefficients of the inner and outer surfaces of the first wall, respectively, λС1 - коэффициент теплопроводности первой стенки,λ C1 - thermal conductivity of the first wall, dH1 - наружный диаметр первой стенки,d H1 is the outer diameter of the first wall, αB1 - внутренний диаметр первой стенки,α B1 is the inner diameter of the first wall, b1 - толщина днища и крышки первой стенки,b 1 - the thickness of the bottom and cover of the first wall, Н - высота активной части аппарата, и исходный тепловой поток рассеивания в окружающую среду по формулеH - the height of the active part of the apparatus, and the initial heat flux dispersion into the environment according to the formula σрр бок1р бок2р днорк1рк2,σ p = σ + σ p bok1 bok2 p + σ r + σ bottom PK1 PK2 + σ, где
Figure 00000046
- исходный тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции,
Where
Figure 00000046
- the initial heat dissipation flux through a part of the second wall of the apparatus separating the coolant from the first layer of thermal insulation,
Figure 00000047
- исходный тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции,
Figure 00000047
- the initial heat dissipation flux through a part of the second wall of the apparatus that separates the coolant vapor from the first layer of thermal insulation,
Figure 00000048
- исходный тепловой поток рассеивания через днище второй стенки аппарата,
Figure 00000048
- the initial heat flux dispersion through the bottom of the second wall of the apparatus,
Figure 00000049
- исходный тепловой поток рассеивания через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары над реакционной массой от первого слоя теплоизоляции,
Figure 00000049
- the initial heat flux dispersion through the cover of the first wall of the apparatus, separating the vapors above the reaction mass from the first layer of thermal insulation,
Figure 00000050
- исходный тепловой поток рассеивания через крышку второй стенки аппарата, отделяющую пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции,
Figure 00000050
- the initial heat dissipation flux through the cover of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation,
где ТПТ - температура паров теплоносителя,where T PT - the temperature of the coolant vapor, ТПР - температура паров над реакционной массой,T PR - the temperature of the vapor over the reaction mass, T0(t) - температура среды, окружающей аппарат вблизи него, в момент времени t, для краткости обозначается Т0, единица измерения - градусы Цельсия,T 0 (t) is the temperature of the environment surrounding the apparatus near it, at time t, for brevity, T 0 is indicated, the unit of measurement is degrees Celsius, αВ11 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности крышки первой стенки аппарата,α B11 - heat transfer coefficient of the inner surface of the cover of the first wall of the apparatus, αВ22 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности крышки и внутренней поверхности части второй стенки аппарата, отделяющих пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции,α B22 - heat transfer coefficient of the inner surface of the lid and the inner surface of the part of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, αВ2 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности части второй стенки, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции,α B2 - heat transfer coefficient of the inner surface of the part of the second wall that separates the coolant from the first layer of thermal insulation, αНО - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности n-й стенки, отделяющей последний (n-1)-й слой теплоизоляции от окружающей среды,α BUT - heat transfer coefficient of the outer surface of the n-th wall separating the last (n-1) -th layer of thermal insulation from the environment, λci - коэффициент теплопроводности 1-й стенки,λ ci is the thermal conductivity coefficient of the 1st wall, dB2 - внутренний диаметр второй стенки,d B2 is the inner diameter of the second wall, dHi - наружный диаметр i-й стенки,d Hi is the outer diameter of the i-th wall, dHO - наружный диаметр n-й стенки,d HO is the outer diameter of the n-th wall, bi - толщина днища и крышки i-й стенки,b i - the thickness of the bottom and cover of the i-th wall, h - расстояние от верхнего уровня теплоносителя и реакционной массы до крышки второй стенки,h is the distance from the upper level of the coolant and the reaction mass to the cover of the second wall, i - порядковый номер стенки,i is the serial number of the wall, n - предельный порядковый номер наружной стенки, наружного днища и наружной крышки, наружная поверхность которых соприкасается с окружающей средой,n is the limit serial number of the outer wall, outer bottom and outer cover, the outer surface of which is in contact with the environment, суммируют вычисленные тепловые потоки, получая таким образом величину полного расчетного теплового потока по формулеsum the calculated heat fluxes, thus obtaining the value of the total calculated heat flux according to the formula σпрnр,σ CR = σ n + σ p , эквивалентную начальной величине заданной мощности Рзад, выделяемой в нагревателе, и связанную с величиной полного расчетного теплового потока формулойequivalent to the initial value of the given power P ass allocated in the heater, and related to the total calculated heat flux by the formula Р=Рзад=K(σnp),P = P ass = K (σ n + σ p ), затем определяют коэффициент пропорциональности К по формулеthen determine the proportionality coefficient K by the formula
Figure 00000051
Figure 00000051
для исходных условий теплоотдачи для начальной температуры окружающей среды Тон, при уменьшении температуры окружающей среды до Том в начальный момент времени 1н повторяют определение коэффициентов теплоотдачи αB11, αb22, αB2, αHO, в зависимости от измеренных температур TПТ, ТР, TПР и Т0 вычисляют новое текущее значение теплового потока рассеивания, σрм, соответствующее новым, изменившимся по отношению к начальным условиям теплоотдачи, то есть уменьшению температуры окружающей среды, по формулеfor the initial conditions of heat transfer for the initial ambient temperature T it , when the ambient temperature decreases to T ohm at the initial time 1 n repeat the determination of heat transfer coefficients α B11 , α b22 , α B2 , α HO , depending on the measured temperature T PT , T P , T PR and T 0 calculate the new current value of the heat dissipation flux, σ pm corresponding to the new, changed in relation to the initial conditions of heat transfer, that is, a decrease in ambient temperature, according to the formula σрмр бок1мр бок2мр дномрк1мрк2м,σ pm = σ p side1m + σ p side2m + σ p bottom + σ pk1m + σ pk2m ,
Figure 00000052
- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000052
- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus that separates the coolant from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000053
- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000053
- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000054
- тепловой поток рассеивания через днище второй стенки аппарата, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000054
- heat flux dispersion through the bottom of the second wall of the apparatus, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000055
- полезный тепловой поток через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары над реакционной массой от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000055
- useful heat flow through the cover of the first wall of the apparatus, separating the vapor above the reaction mass from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000056
- тепловой поток рассеивания через крышку второй стенки аппарата, отделяющую пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000056
- heat dissipation flow through the cover of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
где αB11м, αb22м, αB2м, αНОм - текущие значения коэффициентов теплоотдачи αB11, αb22, αB2, αHO, соответствующие изменившимся условиям теплоотдачи, вычисляют новое значение полного расчетного теплового потока σпрм и новое значение эквивалентной мощности Рзад м для σпрм по формуле Рзад м=К(σnпрм) сопоставляют новое значение эквивалентной мощности Рзад м с начальным значением Рзад, а сигнал, пропорциональный разности по формулеwhere α B11m , α b22m , α B2m , α НОм - current values of heat transfer coefficients α B11 , α b22 , α B2 , α HO , corresponding to the changed heat transfer conditions, calculate a new value of the total calculated heat flux σ prm and a new value of the equivalent power P ass m for σ prm using the formula R ass m = K (σ n + σ prm ) associate the new value of the equivalent power P ass m with the initial value of P ass and a signal proportional to the difference by the formula δP=Pзад м-Pзад,δP = P ass m -P ass подают на регулятор мощности, вырабатывающий дополнительный сигнал, воздействующий на нагреватель по заданному закону, а при увеличении температуры окружающей среды до Т, повторяют определение коэффициентов теплоотдачи αB11δ, αb22δ, αB2δ, αHOδ в зависимости от измеренных температур ТТ, ТПТ, ТПР и TОδ в момент времени tOH вычисляют новое текущее значение теплового потока рассеивания σ, соответствующее увеличенной температуре Тоб окружающей среды, по формулеfed to the power controller, generating an additional signal acting on the heater according to a given law, and when the ambient temperature increases to T , repeat the determination of heat transfer coefficients α B11δ , α b22δ , α B2δ , α HOδ depending on the measured temperatures T T , T PT , T PR and T Оδ at time t OH calculate the new current value of the heat flux of dispersion σ corresponding to the increased temperature T about the environment, according to the formula σрδр бок1δр бок2δр дноδрк1δрк2δ,σ = σ p side1δ + σ p side2δ + σ p side δ + σ pk1δ + σ pk2δ ,
Figure 00000057
- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей теплоноситель от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000057
- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus that separates the coolant from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000058
- тепловой поток рассеивания через часть второй стенки аппарата, отделяющей пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000058
- heat dissipation flow through a part of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000059
- тепловой поток рассеивания через днище второй стенки аппарата, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000059
- heat flux dispersion through the bottom of the second wall of the apparatus, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000060
- тепловой поток рассеивания через крышку первой стенки аппарата, отделяющую пары над реакционной массой от второго слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000060
- heat dissipation flow through the cover of the first wall of the apparatus, separating the vapors above the reaction mass from the second layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
Figure 00000061
- тепловой поток рассеивания через крышку второй стенки аппарата, отделяющую пары теплоносителя от первого слоя теплоизоляции, соответствующий изменившимся условиям теплоотдачи,
Figure 00000061
- heat dissipation flow through the cover of the second wall of the apparatus, separating the coolant vapor from the first layer of thermal insulation, corresponding to the changed conditions of heat transfer,
где αB11δ, αb22δ, αB2δ, αHOδ - текущие значения коэффициентов теплоотдачи αB11, αb22, αB2, αHO, соответствующие изменившимся условиям теплоотдачи, вычисляют новое значение эквивалентной мощности Рзадδ для σрδ, сопоставляют новое значение эквивалентной мощности Рзадδ с начальным значением Рзад, а сигнал, пропорциональный разности в соответствии с формулой, подают на регулятор мощности, вырабатывающий дополнительный сигнал, воздействующий на нагреватель по заданному закону, отличающийся тем, что дополнительно при постоянной температуре То, среды, окружающей аппарат вблизи него, скачкообразным увеличением мощности нагревателя определяют время запаздывания Тр аппарата по каналу возмущения "мощность нагревателя -температура жидкостного теплоносителя" от момента увеличения мощности нагревателя до начала увеличения температуры ТT, жидкостного теплоносителя, скачкообразным уменьшением температуры Тo, среды, окружающей аппарат вблизи него, при неизменной мощности нагревателя, равной эквивалентной мощности Рзад.м., определяют время запаздывания τT аппарата по каналу возмущения "температура среды, окружающей аппарат вблизи него - температура жидкостного теплоносителя" от момента уменьшения температуры То среды, окружающей аппарат вблизи него, до начала уменьшения температуры жидкостного теплоносителя ТT, из времени запаздывания аппарата по каналу возмущения "температура среды, окружающей аппарат вблизи него - температура жидкостного теплоносителя" вычитают время запаздывания аппарата по каналу возмущения "мощность нагревателя - температура жидкостного теплоносителя", получая таким образом разность времен запаздывания τрт, то естьwhere α B11δ , α b22δ , α B2δ , α HOδ are the current values of the heat transfer coefficients α B11 , α b22 , α B2 , α HO corresponding to the changed heat transfer conditions, calculate the new value of the equivalent power P ass δ for σ , compare the new value of the equivalent power P zadδ with the initial value P rear, and a signal proportional to the difference in accordance with the formula is fed to the power controller, generating an additional signal for actuating the heater for a predetermined law, characterized in that it further at a constant temperature T about the environment surrounding the apparatus near it, an abrupt increase in the heater power determines the delay time T p of the apparatus according to the perturbation channel “heater power - liquid heat carrier temperature” from the moment the heater power increases until the temperature T T , the heat carrier fluid begins to increase, an abrupt decrease in temperature T o , the environment surrounding the apparatus near it, at a constant heater power equal to the equivalent power P ass. determine the delay time τ T of the apparatus by the disturbance channel “temperature of the medium surrounding the apparatus near it — temperature of the liquid coolant” from the moment the temperature T about the environment surrounding the apparatus near it decreases to the beginning of the decrease in the temperature of the liquid coolant T T from the delay time of the apparatus by the disturbance channel "the temperature of the medium surrounding the apparatus near it - the temperature of the liquid coolant" subtract the delay time of the apparatus along the disturbance channel "heater power - temperature heat transfer fluid ", thus obtaining the delay time difference τ RT , that is τрттр,τ rt = τ tr , и в качестве величины То при вычислении тепловых потоков рассеивания используют ее значение Top(t), определяемое в соответствии с функциональной зависимостью Top(t)=To(t-τрт).and as the value of T o when calculating the heat fluxes of dispersion, its value T op (t) is used, which is determined in accordance with the functional dependence T op (t) = T o (t-τ rt ).
RU2002114503/09A 2002-05-31 2002-05-31 Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover RU2259580C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114503/09A RU2259580C2 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114503/09A RU2259580C2 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002114503A RU2002114503A (en) 2003-11-27
RU2259580C2 true RU2259580C2 (en) 2005-08-27

Family

ID=35846874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002114503/09A RU2259580C2 (en) 2002-05-31 2002-05-31 Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259580C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100555150C (en) * 2005-12-22 2009-10-28 财团法人工业技术研究院 The thermostatically controlled method of reefer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОРОНОВ А.А. Основы теории автоматического управления. Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. М.: Энергия, 1980, с.312. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100555150C (en) * 2005-12-22 2009-10-28 财团法人工业技术研究院 The thermostatically controlled method of reefer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5517499B2 (en) Method for operating a calorimeter
CN109974902B (en) Adiabatic acceleration calorimeter with dynamic thermal inertia correction characteristic
US5547282A (en) Calorimetric measuring apparatus
EP2052242A1 (en) Determination of the specific heat capacity
CN103382515A (en) System and method for monitoring molten steel temperature in RH refining process in online real-time manner
JP2003518621A (en) A chromatographic device that directly heats a capillary column
CA1271982A (en) Power control device for a resistance heater in an oven
JP4488481B2 (en) Method and apparatus for thermal investigation of materials
RU2259580C2 (en) Method for automatic temperature adjustment with decreased dynamic error in apparatus with heating cover
JPH09145265A (en) Method and apparatus for controlling temperature in electrical furnace
CN114178504A (en) Intelligent temperature control method for low-pressure casting aluminum alloy melt
US20210251362A1 (en) Method of controlling a haircare appliance
JP2004094939A (en) Model structure, controller, temperature controller, and heat treatment apparatus
JPWO2006088072A1 (en) Model structure parameter determination method, parameter determination device, control device, and temperature controller
RU2167449C2 (en) Method for automatic temperature control in apparatus with heating jacket
Guenoun et al. Temperature distribution and transport mode in a close-spaced vapor transport reactor for CuInSe2 depositions
RU2002114503A (en) Method for automatic temperature control with reduced dynamic error in a heating jacket apparatus
US7865314B1 (en) Method for determining the salt content of liquid and device for carrying out said method
CN109031942A (en) A method of calorimeter calorimetric process lag link is corrected using transmission function
RU2755841C1 (en) Apparatus for measuring the parameters of a medium
RU99101273A (en) METHOD FOR AUTOMATIC TEMPERATURE REGULATION IN A DEVICE WITH A HEATING SHIRT
CA1332292C (en) Temperature controlling means for a thermostat for use in measuring viscosity
RU2115154C1 (en) Method of temperature control in electric furnace
SU754374A1 (en) Method of regulating temperature in zone of feeding raw material into fractional column
SU1168912A1 (en) Method and apparatus for programmed control of temperature

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees