सीढ़ियां। प्रवेश समूह। सामग्री। दरवाजे। ताले। डिज़ाइन

इस खंड में, हम उन मुख्य तत्वों का वर्णन करते हैं जो नियंत्रण प्रणाली बनाते हैं, उन्हें एक तकनीकी विवरण और एक गणितीय विवरण देते हैं। आइए हम विकसित स्वचालित तापमान नियंत्रण प्रणाली पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। हवा की आपूर्तिहीटर के माध्यम से गुजर रहा है। चूंकि प्रशिक्षण का मुख्य उत्पाद हवा का तापमान है, इसलिए स्नातक परियोजना के ढांचे के भीतर, कोई गणितीय मॉडल के निर्माण और परिसंचरण और वायु प्रवाह प्रक्रियाओं के मॉडलिंग की उपेक्षा कर सकता है। इसके अलावा, एसीएस पीवीवी के कामकाज के इस गणितीय औचित्य को परिसर की वास्तुकला की ख़ासियत के कारण उपेक्षित किया जा सकता है - स्लॉट और अंतराल के माध्यम से कार्यशालाओं और गोदामों में बाहरी अप्रस्तुत हवा का प्रवाह महत्वपूर्ण है। इसीलिए, किसी भी वायु प्रवाह दर पर, इस कार्यशाला के श्रमिकों के बीच "ऑक्सीजन भुखमरी" की स्थिति व्यावहारिक रूप से असंभव है।

इस प्रकार, हम कमरे में वायु वितरण के थर्मोडायनामिक मॉडल के निर्माण की उपेक्षा करते हैं, साथ ही वायु प्रवाह के संदर्भ में एसीएस के गणितीय विवरण, उनकी अक्षमता के कारण। आइए हम आपूर्ति वायु तापमान एसीएस के विकास पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। वास्तव में, यह प्रणाली आपूर्ति हवा के तापमान के आधार पर वायु रक्षा स्पंज की स्थिति के स्वत: नियंत्रण की एक प्रणाली है। मूल्यों को संतुलित करने की विधि द्वारा विनियमन एक आनुपातिक कानून है।

आइए एसीएस में शामिल मुख्य तत्वों को प्रस्तुत करते हैं, हम उनकी तकनीकी विशेषताओं को देंगे, जिससे उनके नियंत्रण की विशेषताओं की पहचान करना संभव हो जाता है। उपकरण और स्वचालन उपकरण चुनते समय, हम उनके तकनीकी पासपोर्ट और पुरानी प्रणाली की पिछली इंजीनियरिंग गणनाओं के साथ-साथ प्रयोगों और परीक्षणों के परिणामों द्वारा निर्देशित होते हैं।

आपूर्ति और निकास केन्द्रापसारक प्रशंसक

एक पारंपरिक केन्द्रापसारक प्रशंसक एक सर्पिल आवरण में स्थित कामकाजी ब्लेड वाला एक पहिया होता है, जिसके घूर्णन के दौरान इनलेट के माध्यम से प्रवेश करने वाली हवा ब्लेड के बीच के चैनलों में प्रवेश करती है और केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत इन चैनलों के माध्यम से चलती है, सर्पिल द्वारा एकत्र की जाती है आवरण और इसके आउटलेट के लिए निर्देशित किया जाता है। केसिंग डायनेमिक हेड को स्टैटिक हेड में बदलने का भी काम करता है। दबाव बढ़ाने के लिए, आवरण के पीछे एक विसारक रखा जाता है। अंजीर पर। 4.1 एक केन्द्रापसारक पंखे का सामान्य दृश्य दिखाता है।

एक पारंपरिक सेंट्रीफ्यूगल व्हील में ब्लेड, एक रियर डिस्क, एक हब और एक फ्रंट डिस्क होता है। शाफ्ट पर पहिया फिट करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक कास्ट या टर्न हब, पीछे की डिस्क पर रिवेट, स्क्रू या वेल्डेड होता है। ब्लेड डिस्क से जुड़े होते हैं। ब्लेड के प्रमुख किनारे आमतौर पर सामने की अंगूठी से जुड़े होते हैं।

सर्पिल केसिंग शीट स्टील से बने होते हैं और प्रशंसकों के पास, स्वतंत्र समर्थन पर स्थापित होते हैं कम बिजलीवे फ्रेम से जुड़े होते हैं।

जब पहिया घूमता है, तो इंजन को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा का कुछ हिस्सा हवा में स्थानांतरित हो जाता है। पहिया द्वारा विकसित दबाव हवा के घनत्व पर निर्भर करता है, ज्यामितीय आकारब्लेड के सिरों पर ब्लेड और परिधीय गति।

केन्द्रापसारक प्रशंसकों के ब्लेड के निकास किनारों को आगे, रेडियल और पीछे की ओर झुकाया जा सकता है। कुछ समय पहले तक, ब्लेड के किनारों को मुख्य रूप से आगे की ओर झुकाया जाता था, क्योंकि इससे प्रशंसकों के समग्र आयामों को कम करना संभव हो जाता था। आजकल, पिछड़े घुमावदार ब्लेड वाले इम्पेलर अक्सर पाए जाते हैं, क्योंकि इससे दक्षता बढ़ाने की अनुमति मिलती है। पंखा।

चावल। 4.1

प्रशंसकों का निरीक्षण करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि आउटलेट (हवा की दिशा में) ब्लेड किनारों को हमेशा प्ररित करनेवाला के रोटेशन की दिशा के विपरीत दिशा में मुड़ा हुआ होना चाहिए ताकि प्रभाव मुक्त प्रवेश सुनिश्चित हो सके।

एक ही पंखे, घूर्णी गति को बदलते समय, एक अलग आपूर्ति हो सकती है और विभिन्न दबाव विकसित कर सकते हैं, जो न केवल पंखे के गुणों और घूर्णी गति पर निर्भर करता है, बल्कि उनसे जुड़े वायु नलिकाओं पर भी निर्भर करता है।

फैन विशेषताएँ इसके संचालन के मुख्य मापदंडों के बीच संबंध को व्यक्त करती हैं। एक स्थिर शाफ्ट गति (एन = स्थिरांक) पर पंखे की पूरी विशेषता आपूर्ति क्यू और दबाव पी, शक्ति एन और दक्षता के बीच निर्भरता द्वारा व्यक्त की जाती है। निर्भरता पी (क्यू), एन (क्यू) और टी (क्यू) आमतौर पर हैं एक चार्ट पर बनाया गया। वे एक प्रशंसक का चयन करते हैं। विशेषता परीक्षणों के आधार पर बनाई गई है। अंजीर पर। 4.2 केन्द्रापसारक प्रशंसक VTS-4-76-16 की वायुगतिकीय विशेषताओं को दर्शाता है, जिसका उपयोग कार्यान्वयन स्थल पर आपूर्ति प्रशंसक के रूप में किया जाता है

चावल। 4.2

पंखे की क्षमता 70,000 m3/h या 19.4 m3/s है। फैन शाफ्ट की गति - 720 आरपीएम। या 75.36 रेड/एस, ड्राइव पावर इंडक्शन मोटरपंखा 35 किलोवाट का है।

पंखा बाहरी वायुमंडलीय हवा को हीटर में उड़ा देता है। हवा और के बीच गर्मी विनिमय के परिणामस्वरूप गर्म पानीहीट एक्सचेंजर की नलियों से होकर गुजरने वाली हवा को गर्म किया जाता है।

प्रशंसक VTS-4-76 नंबर 16 के संचालन मोड को विनियमित करने की योजना पर विचार करें। अंजीर पर। 4.3 दिया गया है कार्यात्मक आरेखप्रशंसक इकाई जब गति नियंत्रण।

चावल। 4.3

पंखे के स्थानांतरण कार्य को एक लाभ के रूप में दर्शाया जा सकता है, जो पंखे की वायुगतिकीय विशेषताओं (चित्र। 4.2) के आधार पर निर्धारित किया जाता है। ऑपरेटिंग बिंदु पर प्रशंसक प्रवर्धन कारक 1.819 m3/s (न्यूनतम संभव, प्रयोगात्मक रूप से स्थापित) है।

चावल। 4.4

प्रयोगात्मकयह स्थापित किया गया है कि आवश्यक प्रशंसक संचालन मोड को लागू करने के लिए, नियंत्रण आवृत्ति कनवर्टर (तालिका 4.1) को निम्नलिखित वोल्टेज मानों की आपूर्ति करना आवश्यक है:

तालिका 4.1 आपूर्ति वेंटिलेशन ऑपरेटिंग मोड

इसी समय, आपूर्ति और निकास दोनों वर्गों के प्रशंसकों की इलेक्ट्रिक मोटर की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, उनके ऑपरेटिंग मोड को अधिकतम प्रदर्शन के साथ सेट करने की कोई आवश्यकता नहीं है। प्रायोगिक अध्ययन का कार्य ऐसे नियंत्रण वोल्टेज को खोजना था जिस पर नीचे गणना की गई वायु विनिमय दर के मानदंड देखे जा सकेंगे।

एग्जॉस्ट वेंटिलेशन को तीन सेंट्रीफ्यूगल पंखे VC-4-76-12 (क्षमता 28,000 m3/h पर n=350 rpm, एसिंक्रोनस ड्राइव पावर N=19.5 kW) और VC-4-76-10 (क्षमता 20,000 m3 / h) द्वारा दर्शाया जाता है एन = 270 आरपीएम, एसिंक्रोनस ड्राइव पावर एन = 12.5 किलोवाट)। इसी तरह वेंटिलेशन की निकास शाखा के लिए आपूर्ति के लिए, नियंत्रण वोल्टेज के मूल्यों को प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त किया गया था (तालिका 4.2)।

काम करने वाली दुकानों में "ऑक्सीजन भुखमरी" की स्थिति को रोकने के लिए, हम चयनित प्रशंसक संचालन मोड के लिए वायु विनिमय दरों की गणना करते हैं। इसे शर्त को पूरा करना होगा:

तालिका 4.2 निकास वेंटिलेशन के ऑपरेटिंग मोड

गणना में, हम बाहर से आने वाली आपूर्ति हवा, साथ ही भवन की वास्तुकला (दीवारों, छत) की उपेक्षा करते हैं।

वेंटिलेशन के लिए कमरों का आयाम: 150x40x10 मीटर, कमरे का कुल आयतन - वरूम? 60,000 एम 3। आपूर्ति हवा की आवश्यक मात्रा 66,000 एम 3 / एच है (1.1 के गुणांक के लिए, इसे न्यूनतम के रूप में चुना गया था, क्योंकि बाहर से हवा की आमद को ध्यान में नहीं रखा जाता है)। यह स्पष्ट है कि आपूर्ति प्रशंसक के चयनित ऑपरेटिंग मोड सेट की स्थिति को पूरा करते हैं।

निकास हवा की कुल मात्रा की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है

निकास शाखा की गणना करने के लिए, "आपातकालीन निष्कर्षण" के तरीकों का चयन किया जाता है। 1.1 के सुधार कारक को ध्यान में रखते हुए (चूंकि आपातकालीन ऑपरेशन मोड को कम से कम संभव माना जाता है), निकास हवा की मात्रा 67.76 एम 3 / एच के बराबर होगी। यह मान अनुमेय त्रुटियों और पहले से स्वीकृत आरक्षण की सीमा के भीतर शर्त (4.2) को संतुष्ट करता है, जिसका अर्थ है कि चयनित प्रशंसक संचालन मोड वायु विनिमय दर सुनिश्चित करने के कार्य का सामना करेंगे।

इसके अलावा पंखे की इलेक्ट्रिक मोटरों में ओवरहीटिंग (थर्मोस्टेट) के खिलाफ एक अंतर्निहित सुरक्षा होती है। जब मोटर का तापमान बढ़ता है, तो थर्मोस्टेट रिले संपर्क मोटर को रोक देगा। डिफरेंशियल प्रेशर सेंसर इलेक्ट्रिक मोटर के स्टॉप को रिकॉर्ड करेगा और कंट्रोल पैनल को सिग्नल देगा। एसीएस पीवीवी की प्रतिक्रिया के लिए प्रदान करना आवश्यक है आपातकालीन बंदपंखे की मोटरें।

डारिया डेनिसखिना, मारिया लुकानिना, मिखाइल समोलेटोव

आधुनिक दुनिया में, डिजाइन में वायु प्रवाह के गणितीय मॉडलिंग के बिना करना अब संभव नहीं है वेंटिलेशन सिस्टम.

आधुनिक दुनिया में, वेंटिलेशन सिस्टम डिजाइन करते समय वायु प्रवाह के गणितीय मॉडलिंग के बिना करना अब संभव नहीं है। पारंपरिक इंजीनियरिंग प्रथाएं विशिष्ट कमरों और मानक वायु वितरण समाधानों के अनुकूल हैं। जब एक डिजाइनर गैर-मानक वस्तुओं का सामना करता है, तो गणितीय मॉडलिंग विधियों को उसकी सहायता के लिए आना चाहिए। लेख एक पाइप उत्पादन कार्यशाला में वर्ष की ठंड की अवधि के दौरान वायु वितरण के अध्ययन के लिए समर्पित है। यह कार्यशाला तेजी से महाद्वीपीय जलवायु में स्थित फैक्ट्री परिसर का हिस्सा है।

19वीं शताब्दी में, तरल और गैसों के प्रवाह का वर्णन करने के लिए अंतर समीकरण प्राप्त किए गए थे। वे फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी लुई नेवियर और ब्रिटिश गणितज्ञ जॉर्ज स्टोक्स द्वारा तैयार किए गए थे। नेवियर-स्टोक्स समीकरण हाइड्रोडायनामिक्स में सबसे महत्वपूर्ण हैं और कई प्राकृतिक घटनाओं और तकनीकी समस्याओं के गणितीय मॉडलिंग में उपयोग किए जाते हैं।

पीछे पिछले सालनिर्माण में ज्यामितीय और थर्मोडायनामिक रूप से जटिल वस्तुओं की एक विस्तृत विविधता जमा हो गई है। कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी विधियों के उपयोग से वेंटिलेशन सिस्टम को डिजाइन करने की संभावनाएं काफी बढ़ जाती हैं, जिससे उच्च सटीकता के साथ किसी भवन या उसके किसी भी बिंदु पर वेग, दबाव, तापमान और घटकों की एकाग्रता के वितरण की भविष्यवाणी करना संभव हो जाता है। परिसर।

कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनेमिक्स विधियों का गहन उपयोग 2000 में शुरू हुआ, जब यूनिवर्सल सॉफ्टवेयर शेल (सीएफडी पैकेज) दिखाई दिए, जिससे ब्याज की वस्तु के लिए नेवियर-स्टोक्स समीकरणों की प्रणाली के संख्यात्मक समाधान खोजना संभव हो गया। उस समय से, ब्यूरो तहनिकी वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग की समस्याओं के संबंध में गणितीय मॉडलिंग में लगा हुआ है।

कार्य विवरण

इस अध्ययन में, सीडी-एडैप्को द्वारा विकसित एक सीएफडी पैकेज स्टार-सीसीएम+ का उपयोग करके संख्यात्मक सिमुलेशन किए गए थे। वेंटिलेशन समस्याओं को हल करने में इस पैकेज का प्रदर्शन था
वस्तुओं पर बार-बार परीक्षण किया गया बदलती जटिलता के, ऑफिस स्पेस से लेकर थिएटर हॉल और स्टेडियम तक।

डिजाइन और गणितीय मॉडलिंग दोनों के दृष्टिकोण से समस्या बहुत रुचि की है।

बाहर का तापमान -31 डिग्री सेल्सियस। महत्वपूर्ण गर्मी इनपुट वाली वस्तुएं कमरे में स्थित होती हैं: सख्त भट्टी, तड़के वाली भट्टी, आदि। इस प्रकार, बाहरी संलग्न संरचनाओं और आंतरिक गर्मी पैदा करने वाली वस्तुओं के बीच बड़े तापमान अंतर होते हैं। इसलिए, सिमुलेशन में विकिरण गर्मी हस्तांतरण के योगदान की उपेक्षा नहीं की जा सकती है। समस्या के गणितीय सूत्रीकरण में एक अतिरिक्त कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि -31 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ एक भारी ट्रेन को प्रति पाली कई बार कमरे में लाया जाता है। यह धीरे-धीरे गर्म होता है, अपने चारों ओर की हवा को ठंडा करता है।

कार्यशाला की मात्रा (ठंड के मौसम में, 15 डिग्री सेल्सियस से कम नहीं) में आवश्यक हवा के तापमान को बनाए रखने के लिए, परियोजना वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम प्रदान करती है। डिजाइन चरण में, आवश्यक मापदंडों को बनाए रखने के लिए आवश्यक आपूर्ति हवा की प्रवाह दर और तापमान की गणना की गई थी। सवाल बना रहा - पूरे वॉल्यूम में सबसे समान तापमान वितरण सुनिश्चित करने के लिए कार्यशाला की मात्रा में हवा की आपूर्ति कैसे करें। सिमुलेशन ने अपेक्षाकृत कम समय (दो से तीन सप्ताह) में कई वायु आपूर्ति विकल्पों के लिए वायु प्रवाह पैटर्न को देखना और फिर उनकी तुलना करना संभव बना दिया।

गणितीय मॉडलिंग के चरण

• ठोस ज्यामिति का निर्माण।
• कम्प्यूटेशनल ग्रिड की कोशिकाओं में कार्यक्षेत्र का विभाजन।उन क्षेत्रों की भविष्यवाणी करना आवश्यक है जिनमें अतिरिक्त सेल शोधन की आवश्यकता है। ग्रिड का निर्माण करते समय, उस सुनहरे माध्य का पता लगाना बहुत महत्वपूर्ण है, जिसमें कोशिका का आकार इतना छोटा होगा कि प्राप्त कर सके सही परिणाम, जबकि कोशिकाओं की कुल संख्या इतनी बड़ी नहीं होगी कि गणना समय को अस्वीकार्य समय तक खींच सके। इसलिए, ग्रिड बनाना एक पूरी कला है जो अनुभव के साथ आती है।
• समस्या कथन के अनुसार सीमा और प्रारंभिक शर्तें निर्धारित करना।वेंटिलेशन कार्यों की बारीकियों की समझ की आवश्यकता है। गणना में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है सही पसंदअशांति मॉडल।
• उपयुक्त शारीरिक और अशांति मॉडल का चयन।

अनुकरण परिणाम

इस लेख में विचार की गई समस्या को हल करने के लिए, गणितीय मॉडलिंग के सभी चरणों को पारित किया गया था।

वेंटिलेशन दक्षता की तुलना करने के लिए, वायु आपूर्ति के लिए तीन विकल्प चुने गए: कोणों पर 45°, 60° और 90° के ऊर्ध्वाधर कोणों पर। मानक वायु वितरण ग्रिल से हवा की आपूर्ति की गई थी।

आपूर्ति हवा की आपूर्ति के विभिन्न कोणों पर गणना के परिणामस्वरूप प्राप्त तापमान और वेग क्षेत्रों को अंजीर में दिखाया गया है। एक।

परिणामों का विश्लेषण करने के बाद, 90 डिग्री के आपूर्ति वायु आपूर्ति कोण को कार्यशाला के वेंटिलेशन के लिए सबसे सफल विकल्पों के रूप में चुना गया था। आपूर्ति की इस पद्धति के साथ, कार्य क्षेत्र में कोई बढ़ी हुई गति नहीं बनाई जाती है और पूरे कार्यशाला में तापमान और गति का एक समान समान पैटर्न प्राप्त करना संभव है।

अंतिम निर्णय

तीन . में तापमान और गति क्षेत्र व्यापक प्रतिनिधित्वआपूर्ति ग्रिल से गुजरते हुए अंजीर में दिखाया गया है। 2 और 3. पूरे कमरे में तापमान वितरण एक समान है। केवल उस क्षेत्र में जहां भट्टियां केंद्रित होती हैं, छत के नीचे उच्च तापमान देखा जाता है। स्टोव से दूर कमरे के दाहिने कोने में एक ठंडा क्षेत्र है। यह वह जगह है जहां गली से ठंडे डिब्बे प्रवेश करते हैं।

अंजीर से। 3 स्पष्ट रूप से दिखाता है कि आपूर्ति की गई हवा के क्षैतिज जेट कैसे फैलते हैं। आपूर्ति की इस पद्धति के साथ, आपूर्ति जेट में पर्याप्त रूप से बड़ी सीमा होती है। तो, ग्रिड से 30 मीटर की दूरी पर, प्रवाह वेग 0.5 मीटर/सेकेंड है (ग्रिड से बाहर निकलने पर, गति 5.5 मीटर/सेकेंड है)। शेष कमरे में, हवा की गतिशीलता 0.3 मीटर/सेकेंड के स्तर पर कम है।

सख्त भट्टी से गर्म हवा आपूर्ति वायु जेट को ऊपर की ओर विक्षेपित करती है (चित्र 4 और 5)। चूल्हा अपने चारों ओर की हवा को बहुत जोर से गर्म करता है। यहाँ फर्श के पास का तापमान कमरे के मध्य भाग की तुलना में अधिक होता है।

हॉट शॉप के दो खंडों में तापमान क्षेत्र और स्ट्रीमलाइन को अंजीर में दिखाया गया है। 6.

जाँच - परिणाम

प्रदर्शन की गई गणना ने पाइप उत्पादन कार्यशाला में वायु आपूर्ति के विभिन्न तरीकों की प्रभावशीलता का विश्लेषण करना संभव बना दिया। यह पाया गया कि जब एक क्षैतिज जेट की आपूर्ति की जाती है, तो आपूर्ति हवा आगे कमरे में फैल जाती है, जिससे इसके अधिक समान ताप में योगदान होता है। यह कार्य क्षेत्र में बहुत अधिक वायु गतिशीलता वाले क्षेत्रों का निर्माण नहीं करता है, जैसा कि तब होता है जब आपूर्ति हवा को नीचे की ओर एक कोण पर आपूर्ति की जाती है।

वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग की समस्याओं में गणितीय मॉडलिंग विधियों का उपयोग एक बहुत ही आशाजनक दिशा है, जो परियोजना के स्तर पर समाधान को सही करने की अनुमति देता है, असफल को ठीक करने की आवश्यकता को रोकने के लिए। डिजाइन समाधानकमीशन के बाद। मैं

डारिया डेनिसिखिना - विभाग के प्रमुख "गणितीय मॉडलिंग";
मारिया लुकानिना - गणितीय मॉडलिंग विभाग के प्रमुख अभियंता;
मिखाइल समोलेटोव - एमएम-टेक्नोलॉजीज एलएलसी के कार्यकारी निदेशक

1

कागज वातावरण में इसके उत्सर्जन के वेंटिलेशन और फैलाव के मॉडलिंग की प्रक्रियाओं पर विचार करता है। मॉडलिंग नेवियर-स्टोक्स समीकरणों की प्रणाली, द्रव्यमान, संवेग और ऊष्मा के संरक्षण के नियमों को हल करने पर आधारित है। इन समीकरणों के संख्यात्मक हल के विभिन्न पहलुओं पर विचार किया जाता है। समीकरणों की एक प्रणाली प्रस्तावित है जो पृष्ठभूमि अशांति गुणांक के मूल्य की गणना करना संभव बनाती है। हाइपोसोनिक सन्निकटन के लिए, एक आदर्श वास्तविक गैस और भाप के खड़े होने के समीकरण के लिए, लेख में दिए गए हाइड्रोगैसडायनामिक्स के समीकरणों के साथ एक समाधान प्रस्तावित है। यह समीकरण वैन डेर वाल्स समीकरण का एक संशोधन है और अधिक सटीक रूप से गैस या वाष्प अणुओं के आकार और उनकी बातचीत को ध्यान में रखता है। थर्मोडायनामिक स्थिरता की स्थिति के आधार पर, एक संबंध प्राप्त किया जाता है जो आयतन के समीकरण को हल करते समय भौतिक रूप से अवास्तविक जड़ों को बाहर करना संभव बनाता है। प्रसिद्ध कम्प्यूटेशनल मॉडल और द्रव गतिकी के कम्प्यूटेशनल पैकेजों का विश्लेषण किया जाता है।

मोडलिंग

हवादार

अशांति

ऊष्मा और द्रव्यमान स्थानांतरण समीकरण

स्थिति के समीकरण

असली गैस

अपव्यय

1. बेर्लींड एम.ई. समकालीन मुद्दोंवायुमंडलीय प्रसार और वायु प्रदूषण। - एल .: गिड्रोमेटियोइज़्डैट, 1975. - 448 पी।

2. Belyaev N. N. विकास की स्थितियों में जहरीली गैस के फैलाव की प्रक्रिया की मॉडलिंग // DIIT का बुलेटिन। - 2009. - नंबर 26 - एस। 83-85।

3. बायज़ोवा एन.एल. प्रायोगिक अध्ययनवायुमंडलीय प्रसार और अशुद्धता बिखरने की गणना / एन। एल। बायज़ोवा, ई। के। गार्गर, वी। एन। इवानोव। - एल .: गिड्रोमेटियोइज़्डैट, 1985. - 351 पी।

4. दत्स्युक टी.ए. वेंटिलेशन उत्सर्जन के फैलाव की मॉडलिंग। - सेंट पीटर्सबर्ग: एसपीबीजीएएसयू, 2000. - 210 पी।

5. Sauts A. V. संज्ञानात्मक ग्राफिक्स एल्गोरिदम और विधियों का अनुप्रयोग गणितीय विश्लेषणसंतृप्ति रेखा पर R660A आइसोब्यूटेन के थर्मोडायनामिक गुणों का अध्ययन करने के लिए: अनुदान संख्या 2С/10: अनुसंधान रिपोर्ट (अंतिम) / GOUVPO SPbGASU; हाथ गोरोखोव वी.एल. 30.- क्रमांक जीआर 01201067977.- आमंत्रण। संख्या 02201158567।

परिचय

औद्योगिक परिसरों और अनूठी सुविधाओं को डिजाइन करते समय, वायु पर्यावरण की गुणवत्ता और सामान्यीकृत माइक्रॉक्लाइमेट मापदंडों को सुनिश्चित करने से संबंधित मुद्दों को व्यापक रूप से प्रमाणित किया जाना चाहिए। वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के निर्माण, स्थापना और संचालन की उच्च लागत को देखते हुए, इंजीनियरिंग गणना की गुणवत्ता पर बढ़ी हुई आवश्यकताओं को लगाया जाता है। वेंटिलेशन के क्षेत्र में तर्कसंगत डिजाइन समाधानों का चयन करने के लिए, स्थिति का समग्र रूप से विश्लेषण करने में सक्षम होना आवश्यक है, अर्थात। घर के अंदर और वातावरण में होने वाली गतिशील प्रक्रियाओं के स्थानिक संबंध को प्रकट करता है। वेंटिलेशन की दक्षता का आकलन करें, जो न केवल कमरे में आपूर्ति की जाने वाली हवा की मात्रा पर निर्भर करता है, बल्कि अपनाई गई वायु वितरण योजना और एकाग्रता पर भी निर्भर करता है। हानिकारक पदार्थहवा के सेवन के स्थानों पर बाहरी हवा में।

लेख का उद्देश्य- विश्लेषणात्मक निर्भरता का उपयोग, जिसकी मदद से हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा की गणना की जाती है, चैनलों के आयाम, वायु नलिकाओं, शाफ्ट और वायु उपचार पद्धति की पसंद आदि का निर्धारण करने के लिए। इस मामले में, वीएसवी मॉड्यूल के साथ पोटोक सॉफ्टवेयर उत्पाद का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। प्रारंभिक डेटा तैयार करने के लिए, डिज़ाइन किए गए वेंटिलेशन सिस्टम के आरेखों को अनुभागों की लंबाई और अंत खंडों पर वायु प्रवाह दर को इंगित करना आवश्यक है। गणना के लिए इनपुट डेटा वेंटिलेशन सिस्टम और इसके लिए आवश्यकताओं का विवरण है। गणितीय मॉडलिंग का उपयोग करते हुए, निम्नलिखित प्रश्नों को हल किया जाता है:

• हवा की आपूर्ति और हटाने के लिए इष्टतम विकल्पों का चयन;
• परिसर की मात्रा द्वारा माइक्रॉक्लाइमेट मापदंडों का वितरण;
• विकास के वायुगतिकीय शासन का आकलन;
• हवा के सेवन और हवा को हटाने के लिए स्थानों का चुनाव।

कमरे और वातावरण में वेग, दबाव, तापमान, सांद्रता के क्षेत्र कई कारकों के प्रभाव में बनते हैं, जिनकी समग्रता को कंप्यूटर के उपयोग के बिना इंजीनियरिंग गणना विधियों में ध्यान में रखना मुश्किल है।

वेंटिलेशन और वायुगतिकी की समस्याओं में गणितीय मॉडलिंग का अनुप्रयोग नेवियर-स्टोक्स समीकरणों की प्रणाली के समाधान पर आधारित है।

अशांत प्रवाह का अनुकरण करने के लिए, द्रव्यमान और रेनॉल्ड्स संरक्षण समीकरणों (गति संरक्षण) की प्रणाली को हल करना आवश्यक है:

(2)

कहाँ पे टी- समय, एक्स= एक्स मैं , जे , क- स्थानिक निर्देशांक, तुम=आप मैं , जे , क वेग वेक्टर के घटक हैं, आर- पीजोमेट्रिक दबाव, - घनत्व, आईजेयूतनाव टेंसर घटक हैं, एस एम- मास स्रोत, मैंनाड़ी स्रोत के घटक हैं।

तनाव टेंसर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

(3)

कहाँ पे सिजो- तनाव दर टेंसर; मैं आईजेयू- अशांति की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होने वाले अतिरिक्त तनावों का टेंसर।

तापमान क्षेत्रों के बारे में जानकारी के लिए टीऔर एकाग्रता साथहानिकारक पदार्थ, सिस्टम निम्नलिखित समीकरणों द्वारा पूरक है:

गर्मी संरक्षण समीकरण

निष्क्रिय अशुद्धता संरक्षण समीकरण साथ

(5)

कहाँ पे सीआर- ताप क्षमता का गुणांक, - तापीय चालकता का गुणांक, क= के मैं , जे , क- अशांति गुणांक।

बुनियादी अशांति कारक कआधार समीकरणों की प्रणाली का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है:

(6)

कहाँ पे कएफ - पृष्ठभूमि अशांति गुणांक, कच \u003d 1-15 मीटर 2 / एस; = 0.1-04;

अशांति गुणांक समीकरणों का उपयोग करके निर्धारित किए जाते हैं:

(7)

पर खुला क्षेत्रकम अपव्यय पर, मूल्य क z समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:

के को = क 0 जेड /जेड 0 ; (8)

कहाँ पे क 0 - मान के कोस्वर्ग में जेड 0 (क 0 \u003d 0.1 मीटर 2 / एस पर जेड 0 = 2 मीटर)।

पर खुला क्षेत्रहवा की गति प्रोफ़ाइल विकृत नहीं है;

एक खुले क्षेत्र में अज्ञात वायुमंडलीय स्तरीकरण के साथ, हवा की गति प्रोफ़ाइल निर्धारित की जा सकती है:

; (9)

जहाँ z 0 - दी गई ऊँचाई (मौसम फलक की ऊँचाई); तुम 0 - ऊंचाई पर हवा की गति जेड 0 ; बी = 0,15.

शर्त (10) के तहत, स्थानीय रिचर्डसन मानदंड रियोके रूप में परिभाषित किया गया है:

(11)

हम समीकरण (9) में अंतर करते हैं, समीकरण (7) और (8) को समान करते हैं, वहां से हम व्यक्त करते हैं कअड्डों

(12)

आइए समीकरण (12) को सिस्टम (6) के समीकरणों के साथ समान करें। हम परिणामी समानता में (11) और (9) को प्रतिस्थापित करते हैं, अंतिम रूप में हम समीकरणों की प्रणाली प्राप्त करते हैं:

(13)

Boussinesq के विचारों का अनुसरण करते हुए स्पंदनात्मक शब्द को इस प्रकार दर्शाया गया है:

(14)

जहां μ टी- अशांत चिपचिपाहट, और ऊर्जा हस्तांतरण समीकरणों और अशुद्धता घटकों में अतिरिक्त शर्तें निम्नानुसार मॉडलिंग की जाती हैं:

(15)

(16)

नीचे वर्णित अशांति मॉडल में से एक का उपयोग करके समीकरणों की प्रणाली को बंद कर दिया गया है।

वेंटिलेशन अभ्यास में अशांत प्रवाह का अध्ययन करने के लिए, घनत्व परिवर्तन की छोटीता, या तथाकथित "हाइपोसोनिक" सन्निकटन के बारे में या तो Boussinesq परिकल्पना का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। रेनॉल्ड्स तनाव को समय-औसत तनाव दर के समानुपाती माना जाता है। अशांत चिपचिपाहट गुणांक पेश किया गया है, इस अवधारणा को इस प्रकार व्यक्त किया गया है:

. (17)

प्रभावी चिपचिपाहट गुणांक की गणना आणविक और अशांत गुणांक के योग के रूप में की जाती है:

(18)

"हाइपोसोनिक" सन्निकटन में उपरोक्त समीकरणों के साथ, एक आदर्श गैस के लिए खड़े होने के समीकरण को हल करना शामिल है:

ρ = पी/(आरटी) (19)

कहाँ पे पी - पर्यावरण में दबाव; आरगैस स्थिरांक है।

अधिक सटीक गणना के लिए, वास्तविक गैसों और वाष्पों के लिए संशोधित वैन डेर वाल्स समीकरण का उपयोग करके अशुद्धता घनत्व निर्धारित किया जा सकता है

(20)

स्थिरांक कहां हैं एनऔर एम- गैस या वाष्प के अणुओं के जुड़ाव / पृथक्करण को ध्यान में रखें; ए- अन्य बातचीत को ध्यान में रखता है; बी" - गैस के अणुओं के आकार को ध्यान में रखते हुए; =1/ρ.

समीकरण से अलग करना (12) दबाव आरऔर इसे आयतन द्वारा विभेदित करते हुए (थर्मोडायनामिक स्थिरता को ध्यान में रखते हुए), हमें निम्नलिखित संबंध मिलते हैं:

. (21)

यह दृष्टिकोण प्राप्त परिणामों की सटीकता को कम किए बिना एक संपीड़ित गैस के लिए पूर्ण समीकरणों का उपयोग करने के मामले की तुलना में गणना समय को काफी कम करना संभव बनाता है। उपरोक्त समीकरणों का कोई विश्लेषणात्मक हल नहीं है। इस संबंध में, संख्यात्मक विधियों का उपयोग किया जाता है।

एक अशांत प्रवाह द्वारा अदिश पदार्थों के हस्तांतरण से जुड़ी वेंटिलेशन समस्याओं को हल करने के लिए, अंतर समीकरणों को हल करते समय, भौतिक प्रक्रियाओं के लिए एक विभाजन योजना का उपयोग किया जाता है। विभाजन के सिद्धांतों के अनुसार, हाइड्रोडायनामिक्स के समीकरणों के परिमित-अंतर एकीकरण और हर समय कदम पर एक अदिश पदार्थ के संवहनी-फैलाना परिवहन टीदो चरणों में किया जाता है। पहले चरण में, हाइड्रोडायनामिक मापदंडों की गणना की जाती है। दूसरे चरण में, गणना किए गए हाइड्रोडायनामिक क्षेत्रों के आधार पर प्रसार समीकरण हल किए जाते हैं।

वायु वेग क्षेत्र के गठन पर गर्मी हस्तांतरण के प्रभाव को Boussinesq सन्निकटन का उपयोग करके ध्यान में रखा जाता है: ऊर्ध्वाधर वेग घटक के लिए गति के समीकरण में एक अतिरिक्त शब्द पेश किया जाता है, जो उछाल बलों को ध्यान में रखता है।

अशांत द्रव गति की समस्याओं को हल करने के लिए चार दृष्टिकोण ज्ञात हैं:

• प्रत्यक्ष मॉडलिंग "डीएनएस" (गैर-स्थिर नेवियर-स्टोक्स समीकरणों का समाधान);
• औसत रेनॉल्ड्स समीकरण "RANS" का समाधान, जिसकी प्रणाली, हालांकि, बंद नहीं है और अतिरिक्त समापन संबंधों की आवश्यकता है;
• बड़ी एड़ी विधि "LES » , जो सबग्रिड स्केल भंवरों के पैरामीट्रिजेशन के साथ गैर-स्थिर नेवियर-स्टोक्स समीकरणों के समाधान पर आधारित है;
• डीईएस विधि , जो दो विधियों का एक संयोजन है: पृथक प्रवाह के क्षेत्र में - "LES", और "चिकनी" प्रवाह के क्षेत्र में - "RANS"।

प्राप्त परिणामों की सटीकता के दृष्टिकोण से सबसे आकर्षक, निस्संदेह, प्रत्यक्ष संख्यात्मक अनुकरण की विधि है। हालांकि, वर्तमान में संभावनाएं कंप्यूटर विज्ञानअभी तक वास्तविक ज्यामिति और संख्याओं के साथ समस्याओं को हल करने की अनुमति न दें पुनः, और सभी आकारों के भंवरों के संकल्प के साथ। इसलिए, हल करते समय एक विस्तृत श्रृंखलाइंजीनियरिंग समस्याएं रेनॉल्ड्स समीकरणों के संख्यात्मक समाधान लागू करती हैं।

वर्तमान में, STAR-CD, FLUENT या ANSYS/FLOTRAN जैसे प्रमाणित पैकेजों का सफलतापूर्वक वेंटिलेशन समस्याओं का अनुकरण करने के लिए उपयोग किया जाता है। एक सही ढंग से तैयार की गई समस्या और एक तर्कसंगत समाधान एल्गोरिदम के साथ, परिणामी मात्रा में जानकारी आपको डिज़ाइन चरण में चुनने की अनुमति देती है सर्वोत्तम विकल्प, लेकिन इन कार्यक्रमों का उपयोग करके गणना करने के लिए उपयुक्त प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है, और उनके गलत उपयोग से गलत परिणाम हो सकते हैं।

एक "मूल विकल्प" के रूप में, हम आम तौर पर मान्यता प्राप्त संतुलन गणना विधियों के परिणामों पर विचार कर सकते हैं, जो हमें विचाराधीन समस्या की विशेषता के अभिन्न मूल्यों की तुलना करने की अनुमति देते हैं।

में से एक महत्वपूर्ण बिंदुयूनिवर्सल का उपयोग करते समय सॉफ्टवेयर सिस्टमवेंटिलेशन समस्याओं को हल करने के लिए अशांति मॉडल का विकल्प है। अब तक, बड़ी संख्या में जाना जाता है विभिन्न मॉडलअशांति, जिसका उपयोग रेनॉल्ड्स समीकरणों को बंद करने के लिए किया जाता है। अशांति मॉडल को अशांति विशेषताओं के लिए मापदंडों की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, क्रमशः एक-पैरामीटर, दो- और तीन-पैरामीटर।

अशांति के अधिकांश अर्ध-अनुभवजन्य मॉडल, एक तरह से या किसी अन्य, "अशांत परिवहन तंत्र के इलाके की परिकल्पना" का उपयोग करते हैं, जिसके अनुसार अशांत गति हस्तांतरण का तंत्र पूरी तरह से औसत वेग के स्थानीय डेरिवेटिव सेट करके निर्धारित किया जाता है और भौतिक गुणतरल पदार्थ। इस परिकल्पना द्वारा विचार किए गए बिंदु से दूर होने वाली प्रक्रियाओं के प्रभाव को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

सबसे सरल एक-पैरामीटर मॉडल हैं जो अशांत चिपचिपाहट की अवधारणा का उपयोग करते हैं "एन टी”, और अशांति को आइसोट्रोपिक माना जाता है। "एन ." का एक संशोधित संस्करण टी-92" मॉडलिंग जेट और पृथक प्रवाह के लिए अनुशंसित है। प्रयोगात्मक परिणामों के साथ एक अच्छा समझौता एक-पैरामीटर मॉडल "एसए" (स्पालार्ट - अल्मारस) द्वारा भी दिया गया है, जिसमें मात्रा के लिए परिवहन समीकरण शामिल है।

एकल परिवहन समीकरण वाले मॉडल का नुकसान यह है कि उनके पास अशांति पैमाने के वितरण के बारे में जानकारी की कमी है ली. राशि से लीस्थानांतरण प्रक्रियाएं, अशांति के गठन के तरीके, अशांत ऊर्जा प्रभाव का अपव्यय। परिभाषित करने के लिए सार्वभौमिक निर्भरता लीमौजूद नहीं होना। अशांति स्केल समीकरण लीअक्सर सटीक समीकरण बन जाता है जो मॉडल की सटीकता को निर्धारित करता है और तदनुसार, इसकी प्रयोज्यता का क्षेत्र। मूल रूप से, इन मॉडलों का दायरा अपेक्षाकृत सरल अपरूपण प्रवाह तक सीमित है।

दो-पैरामीटर मॉडल में, अशांति के पैमाने को छोड़कर ली, दूसरे पैरामीटर के रूप में अशांत ऊर्जा के अपव्यय की दर का उपयोग करें . ऐसे मॉडल अक्सर आधुनिक कम्प्यूटेशनल अभ्यास में उपयोग किए जाते हैं और इसमें अशांति ऊर्जा हस्तांतरण और ऊर्जा अपव्यय के समीकरण होते हैं।

एक प्रसिद्ध मॉडल में अशांति ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए समीकरण शामिल हैं क और अशांत ऊर्जा के अपव्यय की दर ε। मॉडल जैसे " क- इ" निकट-दीवार प्रवाह और अधिक जटिल पृथक प्रवाह दोनों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

निम्न और उच्च रेनॉल्ड्स संस्करणों में दो पैरामीटर मॉडल का उपयोग किया जाता है। पहले एक में, एक ठोस सतह के पास आणविक और अशांत परिवहन के बीच बातचीत के तंत्र को सीधे ध्यान में रखा जाता है। उच्च-रेनॉल्ड्स संस्करण में, एक ठोस सीमा के पास अशांत परिवहन के तंत्र का वर्णन विशेष निकट-दीवार कार्यों द्वारा किया जाता है जो प्रवाह मापदंडों को दीवार से दूरी से संबंधित करते हैं।

वर्तमान में, एसएसजी और गिब्सन-लॉन्डर मॉडल, जो रेनॉल्ड्स अशांत तनाव टेंसर और औसत तनाव दर टेंसर के बीच गैर-रेखीय संबंध का उपयोग करते हैं, सबसे आशाजनक हैं। उन्हें अलग-अलग प्रवाह की भविष्यवाणी में सुधार के लिए विकसित किया गया था। चूंकि सभी टेंसर घटकों की गणना उनमें की जाती है, इसलिए उन्हें दो-पैरामीटर मॉडल की तुलना में बड़े कंप्यूटर संसाधनों की आवश्यकता होती है।

जटिल पृथक प्रवाह के लिए, एक-पैरामीटर मॉडल "एन ." के उपयोग से कुछ लाभ सामने आए थे टी-92", "एसए" प्रवाह मापदंडों की भविष्यवाणी की सटीकता और दो-पैरामीटर मॉडल की तुलना में गणना दर के संदर्भ में।

उदाहरण के लिए, स्टार-सीडी कार्यक्रम "प्रकार के मॉडल के उपयोग के लिए प्रदान करता है" क-ई", स्पालार्टा - अलमारस, "एसएसजी", "गिब्सन-लॉन्डर", साथ ही बड़े एडी की विधि "एलईएस", और विधि "डीईएस"। अंतिम दो विधियां जटिल ज्यामिति में वायु गति की गणना के लिए बेहतर अनुकूल हैं, जहां कई अलग-अलग भंवर क्षेत्र होंगे, लेकिन उन्हें बड़े कम्प्यूटेशनल संसाधनों की आवश्यकता होती है।

गणना के परिणाम कम्प्यूटेशनल ग्रिड की पसंद पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करते हैं। वर्तमान में, ग्रिड बनाने के लिए विशेष कार्यक्रमों का उपयोग किया जाता है। ग्रिड कोशिकाओं के विभिन्न आकार और आकार हो सकते हैं, जो किसी विशेष समस्या को हल करने के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं। सबसे सरल प्रकार का ग्रिड, जब कोशिकाएँ समान होती हैं और एक घन या होती हैं आयत आकार. वर्तमान में इंजीनियरिंग अभ्यास में उपयोग किए जाने वाले यूनिवर्सल कंप्यूटिंग प्रोग्राम मनमाने ढंग से असंरचित ग्रिड पर काम करना संभव बनाते हैं।

वेंटिलेशन समस्याओं के संख्यात्मक अनुकरण की गणना करने के लिए, सीमा और प्रारंभिक स्थितियों को निर्धारित करना आवश्यक है, अर्थात। कम्प्यूटेशनल डोमेन की सीमाओं पर आश्रित चर या उनके सामान्य ग्रेडिएंट के मान।

अध्ययन के तहत वस्तु की ज्यामितीय विशेषताओं की पर्याप्त सटीकता के साथ कार्य। इन उद्देश्यों के लिए, तीन-आयामी मॉडल बनाने के लिए सॉलिडवर्क्स, प्रो / एंजिनियर, एनएक्स नास्ट्रान जैसे पैकेजों की सिफारिश की जा सकती है। एक कम्प्यूटेशनल ग्रिड का निर्माण करते समय, न्यूनतम गणना समय के साथ एक विश्वसनीय समाधान प्राप्त करने के लिए कोशिकाओं की संख्या को चुना जाता है। अर्ध-अनुभवजन्य अशांति मॉडल में से एक को चुना जाना चाहिए, जो माना प्रवाह के लिए सबसे कुशल है।

पर निष्कर्षहम जोड़ते हैं कि समस्या की सीमा शर्तों को सही ढंग से तैयार करने और परिणामों की विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए चल रही प्रक्रियाओं के गुणात्मक पक्ष की अच्छी समझ आवश्यक है। सुविधाओं के डिजाइन चरण में वेंटिलेशन उत्सर्जन की मॉडलिंग को सुविधा की पर्यावरणीय सुरक्षा सुनिश्चित करने के उद्देश्य से सूचना मॉडलिंग के पहलुओं में से एक माना जा सकता है।

समीक्षक:

• वोलिकोव अनातोली निकोलाइविच, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, गर्मी और गैस आपूर्ति और वायु सुरक्षा विभाग के प्रोफेसर, FGBOU VPOU "SPbGASU", सेंट पीटर्सबर्ग।
• पॉलुश्किन विटाली इवानोविच, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर, हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग विभाग के प्रोफेसर, FGBOU VPO "SPbGASU", सेंट पीटर्सबर्ग।

ग्रंथ सूची लिंक

दत्स्युक टी.ए., सौट्स ए.वी., युरमानोव बी.एन., तौरीत वी.आर. वेंटिलेशन प्रक्रियाओं की मॉडलिंग // विज्ञान और शिक्षा की आधुनिक समस्याएं। - 2012. - नंबर 5;
यूआरएल: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6744 (पहुंच की तिथि: 10/17/2019)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "अकादमी ऑफ नेचुरल हिस्ट्री" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाओं को लाते हैं।

प्रमाणन समिति के प्रिय सदस्यों, मैं आपके ध्यान में अंतिम योग्यता कार्य प्रस्तुत करता हूं, जिसका उद्देश्य उत्पादन की दुकानों की आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन के लिए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का विकास है।

हम जानते हैं कि स्वचालन उनमें से एक है महत्वपूर्ण कारकमें उत्पादकता वृद्धि औद्योगिक उत्पादन, उत्पादों और सेवाओं की गुणवत्ता में वृद्धि। स्वचालन के दायरे का निरंतर विस्तार इस स्तर पर उद्योग की मुख्य विशेषताओं में से एक है। विकसित स्नातक परियोजना "बुद्धिमान" भवनों के निर्माण की विकासशील अवधारणा को विरासत में प्राप्त करने के विचारों में से एक है, अर्थात ऐसी वस्तुएं जिनमें मानव जीवन की स्थितियों को तकनीकी साधनों द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

डिजाइन में हल किए जाने वाले मुख्य कार्य कार्यान्वयन स्थल पर मौजूदा वायु वेंटिलेशन सिस्टम का आधुनिकीकरण हैं - VOMZ OJSC की उत्पादन कार्यशालाएं - इसकी दक्षता सुनिश्चित करने के लिए (ऊर्जा और गर्मी की खपत में बचत, सिस्टम रखरखाव लागत को कम करना, डाउनटाइम को कम करना) , एक आरामदायक माइक्रॉक्लाइमेट बनाए रखना और कार्य क्षेत्रों में हवा की सफाई, संचालन और स्थिरता, आपातकालीन / महत्वपूर्ण मोड में सिस्टम की विश्वसनीयता।

स्नातक परियोजना में विचार की गई समस्या पीवीवी की मौजूदा नियंत्रण प्रणाली के अप्रचलन और तकनीकी अप्रचलन (पहनने और आंसू) के कारण है। आईवीआर के निर्माण में प्रयुक्त वितरित सिद्धांत केंद्रीकृत नियंत्रण (राज्य के प्रक्षेपण और निगरानी) की संभावना को बाहर करता है। एक स्पष्ट सिस्टम स्टार्ट/स्टॉप एल्गोरिथम की अनुपस्थिति भी मानवीय त्रुटियों के कारण सिस्टम को अविश्वसनीय बनाती है, और आपातकालीन ऑपरेशन मोड की अनुपस्थिति इसे हल किए जा रहे कार्यों के संबंध में अस्थिर बनाती है।

डिप्लोमा डिजाइन की समस्या की प्रासंगिकता श्रमिकों के श्वसन पथ और सर्दी की घटनाओं में सामान्य वृद्धि, श्रम उत्पादकता में सामान्य गिरावट और इस क्षेत्र में उत्पादों की गुणवत्ता के कारण है। एक नए ACS PVV का विकास सीधे कारखाने की गुणवत्ता नीति (ISO 9000) से संबंधित है, साथ ही कारखाने के उपकरणों के आधुनिकीकरण और कार्यशालाओं के लिए जीवन समर्थन प्रणालियों के स्वचालन के लिए कार्यक्रम।

सिस्टम का केंद्रीय नियंत्रण तत्व एक माइक्रोकंट्रोलर और उपकरण के साथ एक स्वचालन कैबिनेट है, जिसे एक विपणन अध्ययन (पोस्टर 1) के परिणामों के आधार पर चुना जाता है। वहां कई हैं बाजार की पेशकश, हालांकि, चयनित उपकरण कम से कम अपने समकक्षों जितना ही अच्छा है। एक महत्वपूर्ण मानदंड उपकरण की लागत, ऊर्जा खपत और सुरक्षात्मक प्रदर्शन था।

IPV के स्वचालन का कार्यात्मक आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है। केंद्रीकृत दृष्टिकोण को ACS के डिजाइन में मुख्य के रूप में चुना गया था, जो मिश्रित दृष्टिकोण के अनुसार, यदि आवश्यक हो, तो सिस्टम को मोबाइल रूप से कार्यान्वयन के लिए लाया जा सकता है। , जिसका अर्थ है अन्य औद्योगिक नेटवर्क के साथ प्रेषण और संचार की संभावना। केंद्रीकृत दृष्टिकोण अत्यधिक स्केलेबल, पर्याप्त लचीला है - ये सभी गुणवत्ता गुण चयनित माइक्रोकंट्रोलर - WAGO I / O सिस्टम, साथ ही नियंत्रण कार्यक्रम के कार्यान्वयन द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

डिजाइन के दौरान, स्वचालन तत्वों का चयन किया गया था - एक्चुएटर्स, सेंसर, चयन मानदंड कार्यक्षमता, महत्वपूर्ण मोड में संचालन की स्थिरता, पैरामीटर के माप / नियंत्रण की सीमा, स्थापना सुविधाओं, सिग्नल आउटपुट का रूप, ऑपरेटिंग मोड था। मुख्य गणितीय मॉडल का चयन किया जाता है और तीन-तरफा वाल्व के स्पंज की स्थिति के नियंत्रण के साथ हवा के तापमान नियंत्रण प्रणाली के संचालन का अनुकरण किया जाता है। सिमुलेशन VisSim वातावरण में किया गया था।

विनियमन के लिए, नियंत्रित मूल्यों के क्षेत्र में "पैरामीटर को संतुलित करने" की विधि को चुना गया था। आनुपातिक को नियंत्रण कानून के रूप में चुना गया था, क्योंकि सिस्टम की सटीकता और गति के लिए कोई उच्च आवश्यकताएं नहीं हैं, और इनपुट / आउटपुट मानों की सीमा छोटी है। नियंत्रक कार्यों को नियंत्रण कार्यक्रम के अनुसार नियंत्रक बंदरगाहों में से एक द्वारा किया जाता है। इस ब्लॉक के सिमुलेशन परिणाम पोस्टर 2 में प्रस्तुत किए गए हैं।

सिस्टम ऑपरेशन एल्गोरिथ्म को ड्राइंग 2 में दिखाया गया है। इस एल्गोरिथ्म को लागू करने वाले नियंत्रण कार्यक्रम में कार्यात्मक ब्लॉक होते हैं, स्थिरांक का एक ब्लॉक, मानक और विशेष कार्यों का उपयोग किया जाता है। सिस्टम की लचीलापन और मापनीयता दोनों प्रोग्रामेटिक रूप से सुनिश्चित की जाती है (एफबी, स्थिरांक, लेबल और संक्रमण का उपयोग, नियंत्रक मेमोरी में प्रोग्राम की कॉम्पैक्टनेस) और तकनीकी रूप से (इनपुट/आउटपुट बंदरगाहों, अनावश्यक बंदरगाहों का किफायती उपयोग)।

प्रोग्रामेटिक रूप से आपातकालीन मोड में सिस्टम क्रियाएं प्रदान करता है (ओवरहीटिंग, पंखे की विफलता, हाइपोथर्मिया, फिल्टर क्लॉगिंग, आग)। अग्नि सुरक्षा मोड में सिस्टम के संचालन का एल्गोरिथ्म ड्राइंग 3 में दिखाया गया है। यह एल्गोरिथ्म निकासी समय और अग्नि सुरक्षा उपायों के लिए मानकों की आवश्यकताओं को ध्यान में रखता है। सामान्य तौर पर, इस एल्गोरिथम का अनुप्रयोग परीक्षणों द्वारा प्रभावी और सिद्ध होता है। आधुनिकीकरण की समस्या का भी हुआ समाधान निकास हुडअग्नि सुरक्षा के संदर्भ में। पाए गए समाधानों पर विचार किया गया और सिफारिशों के रूप में स्वीकार किया गया।

डिज़ाइन किए गए सिस्टम की विश्वसनीयता पूरी तरह से सॉफ़्टवेयर की विश्वसनीयता और संपूर्ण रूप से नियंत्रक पर निर्भर करती है। विकसित नियंत्रण कार्यक्रम डिबगिंग, मैनुअल, संरचनात्मक और कार्यात्मक परीक्षण की प्रक्रिया के अधीन था। स्वचालन उपकरण वारंटी के साथ विश्वसनीयता और अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए केवल अनुशंसित और प्रमाणित इकाइयों का चयन किया गया है। वारंटी दायित्वों के अनुपालन के अधीन चयनित ऑटोमेशन कैबिनेट के लिए निर्माता की वारंटी 5 वर्ष है।

इसके अलावा, सिस्टम की एक सामान्यीकृत संरचना विकसित की गई थी, सिस्टम ऑपरेशन का एक क्लॉक साइक्लोग्राम बनाया गया था, कनेक्शन और केबल मार्किंग की एक तालिका, एक एसीएस इंस्टॉलेशन आरेख का गठन किया गया था।

संगठनात्मक और आर्थिक भाग में मेरे द्वारा गणना की गई परियोजना के आर्थिक संकेतक पोस्टर नंबर 3 पर दिखाए गए हैं। वही पोस्टर डिजाइन प्रक्रिया का एक स्ट्रिप चार्ट दिखाता है। नियंत्रण कार्यक्रम की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए GOST RISO/IEC 926-93 के अनुसार मानदंड का उपयोग किया गया था। विकास की आर्थिक दक्षता का मूल्यांकन SWOT विश्लेषण का उपयोग करके किया गया था। जाहिर है, डिज़ाइन की गई प्रणाली में कम लागत (लागत संरचना - पोस्टर 3) और काफी तेज़ भुगतान अवधि (न्यूनतम बचत का उपयोग करके गणना) होती है। इस प्रकार, हम विकास की उच्च आर्थिक दक्षता के बारे में निष्कर्ष निकाल सकते हैं।

इसके अलावा, सिस्टम की श्रम सुरक्षा, विद्युत सुरक्षा और पर्यावरण मित्रता के मुद्दों को हल किया गया। प्रवाहकीय केबल, एयर डक्ट फिल्टर की पसंद की पुष्टि की जाती है।

इस प्रकार, थीसिस के परिणामस्वरूप, एक आधुनिकीकरण परियोजना विकसित की गई है जो निर्धारित सभी आवश्यकताओं के संबंध में इष्टतम है। संयंत्र उपकरण के आधुनिकीकरण की शर्तों के अनुसार कार्यान्वयन के लिए इस परियोजना की सिफारिश की गई है।

यदि परियोजना की लागत-प्रभावशीलता और गुणवत्ता की पुष्टि की जाती है प्रविक्षा अवधी, यह उद्यम के स्थानीय नेटवर्क का उपयोग करके डिस्पैचर स्तर को लागू करने की योजना है, साथ ही शेष औद्योगिक परिसर के वेंटिलेशन को आधुनिक बनाने के लिए उन्हें एक एकल औद्योगिक नेटवर्क में संयोजित करने की योजना है। तदनुसार, इन चरणों में डिस्पैचर सॉफ़्टवेयर का विकास, सिस्टम की स्थिति की लॉगिंग, त्रुटियाँ, दुर्घटनाएँ (DB), एक स्वचालित कार्यस्थल का संगठन या एक नियंत्रण पोस्ट (CCP) शामिल हैं, नियंत्रण समस्याओं को हल करने के लिए डिज़ाइन समाधान वितरित करना संभव है। हवा के पर्देकार्यशालाएं। मौजूदा प्रणाली के कमजोर बिंदुओं पर काम करना भी संभव है, जैसे कि उपचार इकाइयों का आधुनिकीकरण, साथ ही एक ठंड तंत्र के साथ वायु सेवन वाल्वों का शोधन।

टिप्पणी

डिप्लोमा परियोजना में एक परिचय, 8 अध्याय, एक निष्कर्ष, संदर्भों की एक सूची, आवेदन शामिल हैं और चित्रों के साथ टाइप किए गए पाठ के 141 पृष्ठ हैं।

पहला खंड उत्पादन कार्यशालाओं की आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन (ACS PVV), स्वचालन अलमारियाँ के एक विपणन अध्ययन के लिए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली को डिजाइन करने की आवश्यकता का एक सिंहावलोकन और विश्लेषण प्रदान करता है। माना जा रहा है विशिष्ट योजनाएंडिप्लोमा डिजाइन की समस्याओं को हल करने के लिए वेंटिलेशन और वैकल्पिक दृष्टिकोण।

दूसरे खंड में, कार्यान्वयन के उद्देश्य पर PVW की मौजूदा प्रणाली का विवरण दिया गया है - OAO VOMZ, एक तकनीकी प्रक्रिया के रूप में। वायु तैयारी की तकनीकी प्रक्रिया के लिए स्वचालन का एक सामान्यीकृत ब्लॉक आरेख बनाया जा रहा है।

तीसरे खंड में, स्नातक डिजाइन की समस्याओं को हल करने के लिए एक विस्तारित तकनीकी प्रस्ताव तैयार किया गया है।

चौथा खंड स्व-चालित बंदूकों के विकास के लिए समर्पित है। स्वचालन और नियंत्रण के तत्वों का चयन किया जाता है, उनके तकनीकी और गणितीय विवरण प्रस्तुत किए जाते हैं। आपूर्ति हवा के तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक एल्गोरिथ्म का वर्णन किया गया है। एक मॉडल बनाया गया है और कमरे में हवा के तापमान को बनाए रखने के लिए एसीएस के संचालन का अनुकरण किया गया है। चयनित और उचित विद्युत तारों। सिस्टम ऑपरेशन का एक क्लॉक साइक्लोग्राम बनाया गया है।

पांचवें खंड में प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) WAGO I/O सिस्टम की तकनीकी विशेषताएं शामिल हैं। पीएलसी बंदरगाहों के साथ सेंसर और एक्चुएटर्स के कनेक्शन की तालिकाएं दी गई हैं, सहित। और आभासी।

छठा खंड कार्यशील एल्गोरिदम के विकास और पीएलसी नियंत्रण कार्यक्रम लिखने के लिए समर्पित है। प्रोग्रामिंग वातावरण की पसंद की पुष्टि की जाती है। सिस्टम द्वारा काम करने के लिए ब्लॉक-एल्गोरिदम दिए गए हैं आपात स्थिति, कार्यात्मक ब्लॉकों के ब्लॉक-एल्गोरिदम जो शुरू करने, नियंत्रित करने और विनियमित करने की समस्याओं को हल करते हैं। अनुभाग में पीएलसी नियंत्रण कार्यक्रम के परीक्षण और डिबगिंग के परिणाम शामिल हैं।

सातवां खंड परियोजना की सुरक्षा और पर्यावरण मित्रता से संबंधित है। खतरनाक और . का विश्लेषण हानिकारक कारकएसीएस पीवीवी के संचालन के दौरान, श्रम सुरक्षा और परियोजना की पर्यावरण मित्रता सुनिश्चित करने पर निर्णय लिया जाता है। आपातकालीन स्थितियों से प्रणाली की सुरक्षा विकसित की जा रही है, सहित। अग्नि सुरक्षा के संदर्भ में सिस्टम का सुदृढीकरण और संचालन की स्थिरता सुनिश्चित करना आपातकालीन क्षण. विनिर्देश के साथ स्वचालन का विकसित प्रमुख कार्यात्मक आरेख प्रस्तुत किया गया है।

आठवां खंड विकास के संगठनात्मक और आर्थिक औचित्य के लिए समर्पित है। डिजाइन विकास की लागत, दक्षता और पेबैक अवधि की गणना, सहित। कार्यान्वयन के चरण को देखते हुए। परियोजना के विकास के चरण परिलक्षित होते हैं, कार्य की श्रम तीव्रता का अनुमान लगाया जाता है। विकास के SWOT विश्लेषण का उपयोग करके परियोजना की आर्थिक दक्षता का आकलन दिया गया है।

अंत में, स्नातक परियोजना पर निष्कर्ष दिए गए हैं।

परिचय

औद्योगिक उत्पादन में श्रम उत्पादकता की वृद्धि में स्वचालन सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। स्वचालन की विकास दर में तेजी लाने के लिए एक सतत शर्त विकास है तकनीकी साधनस्वचालन। स्वचालन के तकनीकी साधनों में नियंत्रण प्रणाली में शामिल सभी उपकरण शामिल हैं और सूचना प्राप्त करने, इसे प्रसारित करने, संग्रहीत करने और परिवर्तित करने के साथ-साथ तकनीकी नियंत्रण वस्तु पर नियंत्रण और नियामक क्रियाओं को लागू करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

स्वचालन के तकनीकी साधनों का विकास एक जटिल प्रक्रिया है, जो एक ओर स्वचालित उपभोक्ता उत्पादन के हितों पर और दूसरी ओर विनिर्माण उद्यमों की आर्थिक क्षमताओं पर आधारित है। विकास के लिए प्राथमिक प्रोत्साहन उत्पादन की दक्षता में वृद्धि करना है - उपभोक्ता, नई तकनीक की शुरूआत के माध्यम से तभी समीचीन हो सकते हैं जब लागतों का जल्दी भुगतान किया जाए। इसलिए, विकास, उत्पादन और कार्यान्वयन की सभी लागतों को ध्यान में रखते हुए, नए उपकरणों के विकास और कार्यान्वयन पर सभी निर्णयों की कसौटी कुल आर्थिक प्रभाव होना चाहिए। तदनुसार, विकास के लिए, निर्माण को लिया जाना चाहिए, सबसे पहले, तकनीकी साधनों के लिए वे विकल्प जो अधिकतम कुल प्रभाव प्रदान करते हैं।

स्वचालन के दायरे का निरंतर विस्तार इस स्तर पर उद्योग की मुख्य विशेषताओं में से एक है।

उत्पादन में औद्योगिक पारिस्थितिकी और श्रम सुरक्षा के मुद्दों पर विशेष ध्यान दिया जाता है। डिजाइन करते समय आधुनिक तकनीक, उपकरण और संरचनाएं, काम की सुरक्षा और हानिरहितता के विकास को वैज्ञानिक रूप से प्रमाणित करना आवश्यक है।

पर वर्तमान चरणविकास राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थादेश के मुख्य कार्यों में से एक वैज्ञानिक और तकनीकी प्रक्रिया के आधार पर सामाजिक उत्पादन की दक्षता में वृद्धि करना और सभी भंडार का अधिक पूर्ण उपयोग करना है। यह कार्य डिजाइन समाधानों के अनुकूलन की समस्या से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है, जिसका उद्देश्य पूंजी निवेश की दक्षता बढ़ाने, उनकी पेबैक अवधि को कम करने और खर्च किए गए प्रति रूबल उत्पादन में सबसे बड़ी वृद्धि सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक शर्तें बनाना है। श्रम उत्पादकता में वृद्धि, उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों का उत्पादन, श्रमिकों के लिए काम करने और आराम करने की स्थिति में सुधार एयर वेंटिलेशन सिस्टम द्वारा प्रदान किया जाता है जो परिसर में आवश्यक माइक्रॉक्लाइमेट और वायु गुणवत्ता बनाते हैं।

डिप्लोमा परियोजना का उद्देश्य उत्पादन की दुकानों की आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन (ACS PVV) के लिए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का विकास करना है।

स्नातक परियोजना में विचार की गई समस्या JSC वोलोग्दा ऑप्टिकल और मैकेनिकल प्लांट में PVV के स्वचालित उपकरण प्रणाली के टूटने के कारण है। इसके अलावा, सिस्टम को वितरित डिज़ाइन किया गया है, जो केंद्रीकृत प्रबंधन और निगरानी की संभावना को समाप्त करता है। इंजेक्शन मोल्डिंग की साइट (अग्नि सुरक्षा के लिए बी-श्रेणी), साथ ही इसके आस-पास के परिसर - सीएनसी मशीनों की साइट, योजना और प्रेषण ब्यूरो, गोदामों को कार्यान्वयन की वस्तु के रूप में चुना गया था।

स्नातक परियोजना के कार्य एसीएस पीवीवी की वर्तमान स्थिति के अध्ययन के परिणामस्वरूप तैयार किए गए हैं और एक विश्लेषणात्मक समीक्षा के आधार पर, खंड 3 "तकनीकी प्रस्ताव" में दिए गए हैं।

नियंत्रित वेंटीलेशन का उपयोग उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए नई संभावनाओं को खोलता है। निर्दिष्ट कार्यों को करने के मामले में विकसित स्वचालित नियंत्रण प्रणाली इष्टतम होनी चाहिए।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, विकास की प्रासंगिकता मौजूदा स्व-चालित बंदूकों के अप्रचलन दोनों के कारण है, संख्या में वृद्धि मरम्मत का कामवेंटिलेशन "मार्गों" पर, और श्वसन पथ और श्रमिकों की सर्दी की घटनाओं में सामान्य वृद्धि, लंबे काम के दौरान बदतर महसूस करने की प्रवृत्ति, और परिणामस्वरूप, श्रम उत्पादकता और उत्पादों की गुणवत्ता में सामान्य गिरावट। इस तथ्य पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है कि मौजूदा अग्नि नियंत्रण प्रणाली अग्नि स्वचालित से जुड़ी नहीं है, जो इस तरह के उत्पादन के लिए अस्वीकार्य है। एक नए ACS PVV का विकास सीधे कारखाने की गुणवत्ता नीति (ISO 9000) से संबंधित है, साथ ही कारखाने के उपकरणों के आधुनिकीकरण और कार्यशालाओं के लिए जीवन समर्थन प्रणालियों के स्वचालन के लिए कार्यक्रम।

डिप्लोमा परियोजना इंटरनेट संसाधनों (मंचों, इलेक्ट्रॉनिक पुस्तकालयों, लेखों और प्रकाशनों, इलेक्ट्रॉनिक पोर्टलों) के साथ-साथ आवश्यक विषय क्षेत्र के तकनीकी साहित्य और मानकों के ग्रंथों (GOST, SNIP, SanPiN) का उपयोग करती है। साथ ही, मौजूदा इंस्टॉलेशन प्लान, केबल रूट, एयर डक्ट सिस्टम के आधार पर एसीएस पीवीवी का विकास विशेषज्ञों के प्रस्तावों और सिफारिशों को ध्यान में रखते हुए किया जाता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि स्नातक परियोजना में उठाई गई समस्या सैन्य-औद्योगिक परिसर के लगभग सभी पुराने कारखानों में होती है, अंतिम उपभोक्ता के लिए उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के मामले में कार्यशालाओं का पुन: उपकरण सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है। इस प्रकार, डिप्लोमा डिजाइन समान प्रकार के उत्पादन वाले उद्यमों में समान समस्याओं को हल करने में संचित अनुभव को प्रतिबिंबित करेगा।

1. विश्लेषणात्मक समीक्षा

1.1 सामान्य विश्लेषणएसीएस पीवीवी डिजाइन करने की आवश्यकता

बड़े पैमाने पर गर्मी आपूर्ति पर खर्च किए गए ईंधन और ऊर्जा संसाधनों को बचाने का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत औद्योगिक भवनथर्मल और विद्युत ऊर्जा की महत्वपूर्ण खपत के साथ, सिस्टम की दक्षता में वृद्धि करना है आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन(पीवीवी) कंप्यूटर और नियंत्रण प्रौद्योगिकी में आधुनिक उपलब्धियों के उपयोग पर आधारित है।

आमतौर पर, वेंटिलेशन सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए स्थानीय स्वचालन उपकरण का उपयोग किया जाता है। इस तरह के विनियमन का मुख्य नुकसान यह है कि यह इमारत की वास्तविक हवा और गर्मी संतुलन और वास्तविक को ध्यान में नहीं रखता है मौसम: बाहरी हवा का तापमान, हवा की गति और दिशा, वायुमंडलीय दबाव।

इसलिए, स्थानीय स्वचालन के प्रभाव में, वायु वेंटिलेशन सिस्टम, एक नियम के रूप में, इष्टतम मोड में काम नहीं करता है।

आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम की दक्षता में काफी वृद्धि की जा सकती है यदि सिस्टम को उपयुक्त हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर टूल के उपयोग के आधार पर बेहतर तरीके से नियंत्रित किया जाता है।

थर्मल शासन के गठन को परेशान करने वाले और विनियमित करने वाले कारकों की बातचीत के रूप में दर्शाया जा सकता है। नियंत्रण क्रिया को निर्धारित करने के लिए, गुणों और इनपुट और आउटपुट मापदंडों की संख्या और गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए शर्तों के बारे में जानकारी की आवश्यकता होती है। चूंकि वेंटिलेशन उपकरण को नियंत्रित करने का उद्देश्य न्यूनतम ऊर्जा और सामग्री लागत के साथ भवनों के कार्य क्षेत्र में आवश्यक हवा की स्थिति सुनिश्चित करना है, इसलिए कंप्यूटर की मदद से सबसे अच्छा विकल्प ढूंढना और उचित नियंत्रण क्रियाएं विकसित करना संभव होगा। इस प्रणाली पर। नतीजतन, हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के उपयुक्त सेट वाला एक कंप्यूटर भवन परिसर (एसीएस टीआरपी) के थर्मल शासन के लिए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली बनाता है। साथ ही, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि कंप्यूटर के तहत पीवीवी के नियंत्रण कक्ष और पीवीवी की स्थिति की निगरानी के लिए पैनल दोनों को समझ सकता है, साथ ही साथ साधारण कंप्यूटरएसीएस पीवीवी मॉडलिंग, परिणामों को संसाधित करने और उनके आधार पर परिचालन प्रबंधन के लिए एक कार्यक्रम के साथ।

एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली एक नियंत्रण वस्तु (एक नियंत्रित तकनीकी प्रक्रिया) और नियंत्रण उपकरणों का एक संयोजन है, जिसकी परस्पर क्रिया किसी दिए गए कार्यक्रम के अनुसार प्रक्रिया के स्वचालित प्रवाह को सुनिश्चित करती है। इस मामले में, तकनीकी प्रक्रिया को संचालन के अनुक्रम के रूप में समझा जाता है जिसे फीडस्टॉक से तैयार उत्पाद प्राप्त करने के लिए किया जाना चाहिए। पीवीवी के मामले में, तैयार उत्पाद निर्दिष्ट मापदंडों (तापमान, गैस संरचना, आदि) के साथ सेवित कमरे में हवा है, और कच्चा माल बाहरी और निकास हवा, गर्मी वाहक, बिजली, आदि है।

एसीएस पीवीवी, साथ ही किसी भी नियंत्रण प्रणाली के कामकाज का आधार फीडबैक (ओएस) के सिद्धांत पर आधारित होना चाहिए: ऑब्जेक्ट पर स्थापित या वितरित सेंसर का उपयोग करके प्राप्त वस्तु के बारे में जानकारी के आधार पर नियंत्रण क्रियाओं का विकास।

प्रत्येक विशिष्ट एसीएस को इनलेट वायु प्रवाह को संसाधित करने के लिए दी गई तकनीक के आधार पर विकसित किया गया है। अक्सर, आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम एक एयर कंडीशनिंग (तैयारी) प्रणाली से जुड़ा होता है, जो नियंत्रण स्वचालन के डिजाइन में भी परिलक्षित होता है।

स्टैंड-अलोन डिवाइस का उपयोग करते समय या पूर्ण तकनीकी प्रतिष्ठानवायु उपचार एसीएस को पहले से ही उपकरण में निर्मित किया जाता है और पहले से ही कुछ नियंत्रण कार्यों के साथ शामिल किया जाता है, जिन्हें आमतौर पर तकनीकी दस्तावेज में विस्तार से वर्णित किया जाता है। इस मामले में, इस तरह के नियंत्रण प्रणालियों के समायोजन, रखरखाव और संचालन को निर्दिष्ट दस्तावेज के अनुसार सख्ती से किया जाना चाहिए।

विश्लेषण तकनीकी समाधानअग्रणी निर्माताओं के आधुनिक पीवीसी वेंटिलेशन उपकरणदिखाया कि नियंत्रण कार्यों को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

एयर हैंडलिंग तकनीक और उपकरणों द्वारा निर्धारित नियंत्रण कार्य;

अतिरिक्त कार्य, जो अधिकतर सेवा कार्य होते हैं, कंपनियों की जानकारी के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं और यहां पर विचार नहीं किया जाता है।

पर सामान्य दृष्टि सेएयर-हैंडलिंग उपकरण के नियंत्रण के मुख्य तकनीकी कार्यों को निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया जा सकता है (चित्र। 1.1)

चावल। 1.1 - पीवीवी के नियंत्रण के मुख्य तकनीकी कार्य

आइए हम वर्णन करें कि अंजीर में दिखाए गए PWV फ़ंक्शन का क्या अर्थ है। 1.1.

1.1.1 "निगरानी और रिकॉर्डिंग पैरामीटर" फ़ंक्शन

एसएनआईपी 2.04.05-91 के अनुसार, अनिवार्य नियंत्रण पैरामीटर हैं:

सामान्य आपूर्ति और वापसी पाइपलाइनों में और प्रत्येक ताप विनिमायक के आउटलेट पर तापमान और दबाव;

बाहर की हवा का तापमान, हीट एक्सचेंजर के बाद हवा की आपूर्ति, साथ ही कमरे में तापमान;

कमरे से निकलने वाली हवा में हानिकारक पदार्थों के लिए एमपीसी मानक (गैसों, दहन उत्पादों, गैर विषैले धूल की उपस्थिति)।

आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम में अन्य पैरामीटर मांग पर नियंत्रित होते हैं विशेष विवरणउपकरण या संचालन की स्थिति।

तकनीकी प्रक्रिया के मुख्य मापदंडों या अन्य नियंत्रण कार्यों के कार्यान्वयन में शामिल मापदंडों को मापने के लिए रिमोट कंट्रोल प्रदान किया जाता है। नियंत्रण उपकरण (नियंत्रण कक्ष, कंप्यूटर मॉनिटर) के संकेतक या स्क्रीन पर मापा मापदंडों के आउटपुट (यदि आवश्यक हो) के साथ सेंसर और मापने वाले ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके ऐसा नियंत्रण किया जाता है।

अन्य मापदंडों को मापने के लिए, आमतौर पर स्थानीय (पोर्टेबल या स्थिर) उपकरणों का उपयोग किया जाता है - थर्मामीटर, दबाव गेज, वायु संरचना के वर्णक्रमीय विश्लेषण के लिए उपकरण आदि का संकेत।

स्थानीय नियंत्रण उपकरणों का उपयोग नियंत्रण प्रणाली के मूल सिद्धांत - प्रतिक्रिया के सिद्धांत का उल्लंघन नहीं करता है। इस मामले में, इसे या तो किसी व्यक्ति (ऑपरेटर या रखरखाव कर्मियों) की मदद से या माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी में "हार्डवायर्ड" नियंत्रण कार्यक्रम की मदद से लागू किया जाता है।

1.1.2 कार्य "परिचालन और कार्यक्रम नियंत्रण"

"प्रारंभ अनुक्रम" जैसे विकल्प को लागू करना भी महत्वपूर्ण है। पीवीवी प्रणाली के सामान्य स्टार्ट-अप को सुनिश्चित करने के लिए निम्नलिखित बातों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

पंखे शुरू करने से पहले एयर डैम्पर्स का प्रारंभिक उद्घाटन। यह इस तथ्य के कारण है कि बंद अवस्था में सभी डैम्पर्स पंखे द्वारा बनाए गए दबाव अंतर का सामना नहीं कर सकते हैं, और इलेक्ट्रिक ड्राइव द्वारा स्पंज के पूर्ण उद्घाटन का समय दो मिनट तक पहुंच जाता है।

इलेक्ट्रिक मोटर्स शुरू करने के क्षणों को अलग करना। एसिंक्रोनस मोटर्स में अक्सर बड़ी शुरुआती धाराएं हो सकती हैं। यदि पंखे, एयर डैम्पर ड्राइव और अन्य ड्राइव एक ही समय में चालू हो जाते हैं, तो भवन के विद्युत नेटवर्क पर भारी भार के कारण, वोल्टेज नाटकीय रूप से गिर जाएगा, और इलेक्ट्रिक मोटर्स शुरू नहीं हो सकते हैं। इसलिए, इलेक्ट्रिक मोटर्स की शुरुआत, विशेष रूप से उच्च शक्ति की, समय के साथ फैलनी चाहिए।

हीटर को प्रीहीट करना। यदि वॉटर हीटर को पहले से गरम नहीं किया जाता है, तो कम बाहरी तापमान पर ठंढ संरक्षण सक्रिय किया जा सकता है। इसलिए, सिस्टम शुरू करते समय, आपूर्ति एयर डैम्पर्स को खोलना आवश्यक है, खोलें तीन-तरफा वाल्ववॉटर हीटर और हीटर को गर्म करें। एक नियम के रूप में, यह फ़ंक्शन तब सक्रिय होता है जब बाहरी तापमान 12 डिग्री सेल्सियस से नीचे होता है।

रिवर्स विकल्प "शटडाउन अनुक्रम" है सिस्टम को बंद करते समय, विचार करें:

इलेक्ट्रिक हीटर वाली इकाइयों में आपूर्ति हवा के पंखे की देरी को रोकें। इलेक्ट्रिक हीटर से वोल्टेज हटाने के बाद, इसे कुछ समय के लिए आपूर्ति हवा के पंखे को बंद किए बिना ठंडा किया जाना चाहिए। अन्यथा, एयर हीटर का हीटिंग तत्व (थर्मल .) इलेक्ट्रिक हीटर- TEN) विफल हो सकता है। डिप्लोमा डिजाइन के मौजूदा कार्यों के लिए वॉटर हीटर के उपयोग के कारण यह विकल्प महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन इसे नोट करना भी महत्वपूर्ण है।

इस प्रकार, संचालन और कार्यक्रम नियंत्रण के लिए चयनित विकल्पों के आधार पर, एयर-हैंडलिंग उपकरणों के उपकरणों को चालू और बंद करने के लिए एक विशिष्ट कार्यक्रम प्रस्तुत करना संभव है।

चावल। 1.2 - वॉटर हीटर के साथ एसीएस पीवीवी ऑपरेशन का विशिष्ट साइक्लोग्राम

यह पूरा चक्र (चित्र। 1.2) सिस्टम को स्वचालित रूप से काम करना चाहिए, और इसके अलावा, उपकरण का एक व्यक्तिगत स्टार्ट-अप, जो समायोजन और निवारक रखरखाव के दौरान आवश्यक है, प्रदान किया जाना चाहिए।

समान रूप से महत्वपूर्ण कार्यक्रम नियंत्रण के कार्य हैं, जैसे कि शीतकालीन-गर्मी मोड को बदलना। ऊर्जा संसाधनों की कमी की आज की परिस्थितियों में इन कार्यों का कार्यान्वयन विशेष रूप से प्रासंगिक है। नियामक दस्तावेजों में, इस फ़ंक्शन का प्रदर्शन प्रकृति में सलाहकार है - "सार्वजनिक, प्रशासनिक, आवासीय और औद्योगिक भवनों के लिए, एक नियम के रूप में, गर्मी की खपत में कमी सुनिश्चित करने के लिए मापदंडों का प्रोग्रामेटिक विनियमन प्रदान किया जाना चाहिए।"

सरलतम मामले में, ये कार्य या तो एक निश्चित समय पर एयर कंडीशनर का सामान्य शटडाउन प्रदान करते हैं, या गर्मी भार में परिवर्तन के आधार पर नियंत्रित पैरामीटर (उदाहरण के लिए, तापमान) के निर्धारित मूल्य में कमी (वृद्धि) प्रदान करते हैं। सेवित कक्ष।

अधिक कुशल, लेकिन लागू करने में अधिक कठिन, सॉफ्टवेयर नियंत्रण है, जो न केवल पारंपरिक शीतकालीन-गर्मी मोड में, बल्कि संक्रमणकालीन मोड में भी एयर कंडीशनिंग सिस्टम की संरचना में स्वचालित परिवर्तन और इसके संचालन के लिए एल्गोरिदम प्रदान करता है। ईआईपी की संरचना का विश्लेषण और संश्लेषण और इसके संचालन के एल्गोरिथ्म को आमतौर पर उनके थर्मोडायनामिक मॉडल के आधार पर किया जाता है।

इस मामले में, मुख्य प्रेरणा और अनुकूलन मानदंड, एक नियम के रूप में, यह सुनिश्चित करने की इच्छा है, संभवतः, प्रतिबंधों के साथ न्यूनतम ऊर्जा खपत। पूंजी व्यय, आयाम, आदि

1.1.3 फ़ंक्शन "सुरक्षात्मक कार्य और इंटरलॉक"

ऑटोमेशन सिस्टम और इलेक्ट्रिकल उपकरण (शॉर्ट सर्किट, ओवरहीटिंग, मूवमेंट प्रतिबंध, आदि के खिलाफ सुरक्षा) के लिए सामान्य सुरक्षात्मक कार्य और इंटरलॉक अंतर-विभागीय नियामक दस्तावेजों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। इस तरह के कार्यों को आमतौर पर अलग-अलग उपकरणों (फ़्यूज़, अवशिष्ट वर्तमान डिवाइस, सीमा स्विच, आदि) द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। उनका उपयोग विद्युत प्रतिष्ठानों (पीयूई) की स्थापना के नियमों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, नियम अग्नि सुरक्षा(पीपीबी)।

पाले से बचाव। स्वत: ठंढ संरक्षण समारोह शून्य से 5 डिग्री सेल्सियस और नीचे की ठंड की अवधि के लिए गणना किए गए बाहरी तापमान वाले क्षेत्रों में प्रदान किया जाना चाहिए। पहले हीटिंग (वॉटर हीटर) और रिक्यूपरेटर (यदि कोई हो) के हीट एक्सचेंजर्स सुरक्षा के अधीन हैं।

आमतौर पर, हीट एक्सचेंजर्स की एंटीफ्ीज़ सुरक्षा सेंसर या सेंसर-रिले के आधार पर तंत्र के हवा के तापमान और रिटर्न पाइपलाइन में गर्मी वाहक के तापमान के लिए किया जाता है।

ठंड के खतरे का अनुमान तंत्र के सामने हवा के तापमान से लगाया जाता है (tн<5 °С). При достижении указанных значений полностью открывают клапаны и останавливают приточный вентилятор.

गैर-काम के घंटों के दौरान, ठंढ से सुरक्षा वाले सिस्टम के लिए, बाहरी हवा के स्पंज के साथ वाल्व को अजर (5-25%) रहना चाहिए। सिस्टम बंद होने पर सुरक्षा की अधिक विश्वसनीयता के लिए, रिटर्न पाइपलाइन में पानी के तापमान के स्वचालित विनियमन (स्थिरीकरण) का कार्य कभी-कभी लागू किया जाता है।

1.1.4 कार्य "तकनीकी उपकरणों और विद्युत उपकरणों की सुरक्षा"

1. फ़िल्टर संदूषण नियंत्रण

फ़िल्टर क्लॉगिंग नियंत्रण का आकलन फ़िल्टर पर दबाव ड्रॉप द्वारा किया जाता है, जिसे एक अंतर दबाव सेंसर द्वारा मापा जाता है। सेंसर फिल्टर से पहले और बाद में हवा के दबाव में अंतर को मापता है। फ़िल्टर के पार अनुमेय दबाव ड्रॉप को उसके पासपोर्ट में दर्शाया गया है (डेटा शीट के अनुसार कारखाने के हवाई मार्गों पर प्रस्तुत दबाव गेज के लिए - 150-300 Pa)। यह अंतर डिफरेंशियल सेंसर (सेंसर सेटिंग) पर सिस्टम कमीशनिंग के दौरान सेट होता है। जब सेटपॉइंट पर पहुंच जाता है, तो सेंसर फिल्टर की अधिकतम धूल और इसके रखरखाव या प्रतिस्थापन की आवश्यकता के बारे में एक संकेत भेजता है। यदि धूल सीमा अलार्म जारी होने के बाद एक निश्चित समय (आमतौर पर 24 घंटे) के भीतर फिल्टर को साफ या प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है, तो सिस्टम को आपातकालीन शटडाउन प्रदान करने की सिफारिश की जाती है।

प्रशंसकों पर इसी तरह के सेंसर लगाने की सिफारिश की जाती है। यदि पंखा या पंखा ड्राइव बेल्ट विफल हो जाता है, तो सिस्टम को आपातकालीन मोड में बंद कर देना चाहिए। हालांकि, ऐसे सेंसर को अक्सर अर्थव्यवस्था के कारणों के लिए उपेक्षित किया जाता है, जो भविष्य में सिस्टम डायग्नोस्टिक्स और समस्या निवारण को बहुत जटिल करता है।

2. अन्य स्वचालित ताले

इसके अलावा, स्वचालित ताले के लिए प्रदान किया जाना चाहिए:

जब पंखे चालू और बंद (डम्पर) होते हैं तो बाहरी वायु वाल्वों को खोलना और बंद करना;

सिस्टम में से किसी एक की विफलता के मामले में पूर्ण या आंशिक विनिमेयता के लिए वायु नलिकाओं से जुड़े वेंटिलेशन सिस्टम के वाल्व खोलना और बंद करना;

गैस आग बुझाने वाले प्रतिष्ठानों द्वारा संरक्षित परिसर के लिए वेंटिलेशन सिस्टम के बंद वाल्व जब इन परिसर के वेंटिलेशन सिस्टम के प्रशंसकों को बंद कर दिया जाता है;

परिवर्तनशील प्रवाह आदि वाली प्रणालियों में बाहरी हवा का न्यूनतम प्रवाह सुनिश्चित करना।

1.1.5 नियंत्रण कार्य

नियामक कार्य - चर प्रवाह, वायु पुनरावर्तन, वायु ताप के साथ काम करने वाले आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम की परिभाषा के अनुसार सेट मापदंडों का स्वचालित रखरखाव मुख्य हैं।

इन कार्यों को बंद नियंत्रण छोरों का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें प्रतिक्रिया सिद्धांत एक स्पष्ट रूप में मौजूद होता है: सेंसर से आने वाली वस्तु के बारे में जानकारी नियंत्रण उपकरणों द्वारा नियंत्रण क्रियाओं में परिवर्तित की जाती है। अंजीर पर। 1.3 एक डक्टेड एयर कंडीशनर में आपूर्ति वायु तापमान नियंत्रण लूप का एक उदाहरण दिखाता है। हवा का तापमान एक वॉटर हीटर द्वारा बनाए रखा जाता है जिसके माध्यम से शीतलक पारित किया जाता है। हीटर से गुजरने वाली हवा गर्म हो जाती है। वॉटर हीटर के बाद हवा का तापमान एक सेंसर (T) द्वारा मापा जाता है, फिर इसका मान मापा तापमान मान और सेटपॉइंट तापमान की तुलना डिवाइस (US) को खिलाया जाता है। सेटपॉइंट तापमान (Tset) और मापा तापमान मान (Tmeas) के बीच अंतर के आधार पर, नियंत्रण उपकरण (P) एक संकेत उत्पन्न करता है जो एक्चुएटर (M - थ्री-वे वाल्व इलेक्ट्रिक ड्राइव) पर कार्य करता है। एक्ट्यूएटर तीन-तरफा वाल्व को उस स्थिति में खोलता या बंद करता है जहां त्रुटि है:

ई \u003d टस्ट - Tism

न्यूनतम होगा।

चावल। 1.3 - वाटर हीट एक्सचेंजर के साथ एयर डक्ट में एयर टेम्परेचर कंट्रोल सर्किट की आपूर्ति करें: टी - सेंसर; यूएस - तुलना डिवाइस; पी - नियंत्रण उपकरण; एम - कार्यकारी उपकरण

इस प्रकार, सटीकता और इसके संचालन के अन्य मापदंडों (स्थिरता, दोलन, आदि) के लिए आवश्यकताओं के आधार पर एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (ACS) का निर्माण इसकी संरचना और तत्वों की पसंद के साथ-साथ निर्धारण के लिए कम हो जाता है नियंत्रक पैरामीटर। आमतौर पर, यह स्वचालन विशेषज्ञों द्वारा शास्त्रीय नियंत्रण सिद्धांत का उपयोग करके किया जाता है। मैं केवल यह नोट करूंगा कि नियंत्रक सेटिंग्स नियंत्रण वस्तु के गतिशील गुणों और चुने हुए नियंत्रण कानून द्वारा निर्धारित की जाती हैं। विनियमन कानून नियामक के इनपुट (?) और आउटपुट (यूआर) संकेतों के बीच का संबंध है।

नियमन का आनुपातिक नियम सबसे सरल है, जिसमें? और उर एक स्थिर गुणांक Kp द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं। यह गुणांक ऐसे नियंत्रक का सेटिंग पैरामीटर है, जिसे पी-नियामक कहा जाता है। इसके कार्यान्वयन के लिए एक समायोज्य प्रवर्धक तत्व (यांत्रिक, वायवीय, विद्युत, आदि) के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो अतिरिक्त ऊर्जा स्रोत के साथ और बिना दोनों कार्य कर सकता है।

पी-नियंत्रकों की किस्मों में से एक स्थितीय नियंत्रक हैं जो केपी पर एक आनुपातिक नियंत्रण कानून लागू करते हैं और एक आउटपुट सिग्नल उर बनाते हैं जिसमें एक निश्चित संख्या में स्थिर मान होते हैं, उदाहरण के लिए, दो या तीन, दो या तीन-स्थिति नियंत्रकों के अनुरूप। इस तरह के नियंत्रकों को कभी-कभी रिले नियंत्रक कहा जाता है क्योंकि रिले के साथ उनकी ग्राफिकल विशेषताओं की समानता होती है। ऐसे नियामकों का सेटिंग पैरामीटर डेड ज़ोन डी का मान है।

वेंटिलेशन सिस्टम के स्वचालन की तकनीक में, ऑन-ऑफ नियंत्रकों ने, उनकी सादगी और विश्वसनीयता के कारण, तापमान (थर्मोस्टैट्स), दबाव (दबाव स्विच) और प्रक्रिया राज्य के अन्य मापदंडों को नियंत्रित करने में व्यापक आवेदन पाया है।

दो-स्थिति नियामकों का उपयोग स्वचालित सुरक्षा, उपकरण संचालन मोड के अवरोधन और स्विचिंग की प्रणालियों में भी किया जाता है। इस मामले में, उनके कार्य सेंसर-रिले द्वारा किए जाते हैं।

पी-नियामकों के इन लाभों के बावजूद, उनके पास एक बड़ी स्थिर त्रुटि (केपी के छोटे मूल्यों के लिए) और आत्म-दोलन करने की प्रवृत्ति (केपी के बड़े मूल्यों के लिए) है। इसलिए, सटीकता और स्थिरता के संदर्भ में स्वचालन प्रणाली के नियामक कार्यों के लिए उच्च आवश्यकताओं के साथ, अधिक जटिल नियंत्रण कानूनों का भी उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, PI और PID कानून।

इसके अलावा, वायु ताप तापमान का विनियमन एक पी-नियामक द्वारा किया जा सकता है, जो संतुलन सिद्धांत के अनुसार काम करता है: तापमान में वृद्धि करें जब इसका मूल्य निर्धारित मूल्य से कम हो, और इसके विपरीत। कानून की इस व्याख्या को उन प्रणालियों में भी लागू किया गया है जिन्हें उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है।

1.2 उत्पादन की दुकानों के स्वचालित वेंटिलेशन के लिए मौजूदा विशिष्ट योजनाओं का विश्लेषण

आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम के स्वचालन के कई मानक कार्यान्वयन हैं, जिनमें से प्रत्येक के कई फायदे और नुकसान हैं। मैं ध्यान देता हूं कि कई मानक योजनाओं और विकासों की उपस्थिति के बावजूद, ऐसा एसीएस बनाना बहुत मुश्किल है जो उत्पादन के सापेक्ष सेटिंग्स के संदर्भ में लचीला होगा जहां इसे लागू किया जा रहा है। इस प्रकार, वायु और वायु वेंटिलेशन के लिए एसीएस के डिजाइन के लिए, मौजूदा वेंटिलेशन संरचना का गहन विश्लेषण, उत्पादन चक्र की तकनीकी प्रक्रियाओं का विश्लेषण, साथ ही श्रम सुरक्षा, पारिस्थितिकी, विद्युत और के लिए आवश्यकताओं का विश्लेषण। अग्नि सुरक्षा की आवश्यकता है। इसके अलावा, अक्सर डिज़ाइन किया गया ACS PVV अपने आवेदन के क्षेत्र के संबंध में विशिष्ट है।

किसी भी मामले में, निम्नलिखित समूहों को आमतौर पर प्रारंभिक डिजाइन चरण में विशिष्ट प्रारंभिक डेटा माना जाता है:

1. सामान्य डेटा: वस्तु का क्षेत्रीय स्थान (शहर, जिला); वस्तु का प्रकार और उद्देश्य।

2. भवन और परिसर के बारे में जानकारी: योजनाएं और खंड जो जमीनी स्तर के सापेक्ष सभी आयामों और ऊंचाई को दर्शाते हैं; अग्नि सुरक्षा मानकों के अनुसार परिसर की श्रेणियों (वास्तुशिल्प योजनाओं पर) का संकेत; उनके आकार के संकेत के साथ तकनीकी क्षेत्रों की उपलब्धता; मौजूदा वेंटिलेशन सिस्टम का स्थान और विशेषताएं; ऊर्जा वाहक की विशेषताएं;

3. तकनीकी प्रक्रिया के बारे में जानकारी: तकनीकी उपकरणों की नियुक्ति का संकेत देने वाली तकनीकी परियोजना (योजनाओं) के चित्र; स्थापित क्षमताओं के संकेत के साथ उपकरणों की विशिष्टता; तकनीकी शासन की विशेषताएं - कार्य शिफ्ट की संख्या, प्रति शिफ्ट श्रमिकों की औसत संख्या; उपकरण संचालन मोड (ऑपरेशन की एक साथ, लोड कारक, आदि); हवा में हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा (हानिकारक पदार्थों का मैक)।

पीवीवी प्रणाली के स्वचालन की गणना के लिए प्रारंभिक डेटा के रूप में, वे निकालते हैं:

मौजूदा प्रणाली (शक्ति, वायु विनिमय) का प्रदर्शन;

विनियमित किए जाने वाले वायु मापदंडों की सूची;

विनियमन की सीमाएं;

अन्य प्रणालियों से संकेत प्राप्त करते समय स्वचालन का संचालन।

इस प्रकार, स्वचालन प्रणाली का निष्पादन मानदंडों और नियमों के साथ-साथ सामान्य प्रारंभिक डेटा और योजनाओं को ध्यान में रखते हुए, इसे सौंपे गए कार्यों के आधार पर डिज़ाइन किया गया है। वेंटिलेशन ऑटोमेशन सिस्टम के लिए योजना तैयार करना और उपकरणों का चयन व्यक्तिगत रूप से किया जाता है।

आइए हम आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन नियंत्रण प्रणालियों की मौजूदा विशिष्ट योजनाओं को प्रस्तुत करते हैं, हम उनमें से कुछ को स्नातक परियोजना की समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग करने की संभावना के बारे में बताएंगे (चित्र। 1.4 - 1.5, 1.9)।

चावल। 1.4 - एसीएस प्रत्यक्ष-प्रवाह वेंटिलेशन

इन स्वचालन प्रणालियों ने कारखानों, कारखानों, कार्यालय भवनों में सक्रिय उपयोग पाया है। यहां नियंत्रण का उद्देश्य ऑटोमेशन कैबिनेट (कंट्रोल पैनल) है, फिक्सिंग डिवाइस चैनल सेंसर हैं, कंट्रोल एक्शन फैन मोटर्स, डैम्पर मोटर्स की मोटरों पर है। एक हीटिंग/कूलिंग एटीएस भी है। आगे देखते हुए, यह ध्यान दिया जा सकता है कि चित्र 1.4a में दिखाया गया सिस्टम सिस्टम का एक प्रोटोटाइप है जिसका उपयोग OAO वोलोग्दा ऑप्टिकल और मैकेनिकल प्लांट के इंजेक्शन मोल्डिंग सेक्शन में किया जाना चाहिए। इन परिसरों की मात्रा के कारण औद्योगिक परिसर में एयर कूलिंग अप्रभावी है, और स्वचालित वायु नियंत्रण प्रणाली के सही कामकाज के लिए हीटिंग एक शर्त है।

चावल। 1.5- हीट एक्सचेंजर्स के साथ एसीएस वेंटिलेशन

पीवीवी के लिए हीट रिकवरी यूनिट्स (रिकपरेटर्स) का उपयोग करके एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का निर्माण बिजली की अत्यधिक खपत (इलेक्ट्रिक हीटर के लिए), पर्यावरण में उत्सर्जन की समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है। आरोग्यलाभ का अर्थ यह है कि कमरे से अपरिवर्तनीय रूप से हटाई गई हवा, कमरे में एक तापमान सेट होने पर, आने वाली बाहरी हवा के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान करती है, जिसके पैरामीटर, एक नियम के रूप में, उन सेटों से काफी भिन्न होते हैं। वे। सर्दियों में, गर्म निकालने वाली हवा जो आंशिक रूप से बाहरी आपूर्ति हवा को गर्म करती है, जबकि गर्मियों में कूलर निकालने वाली हवा आंशिक रूप से आपूर्ति हवा को ठंडा करती है। सर्वोत्तम स्थिति में, स्वास्थ्य लाभ आपूर्ति वायु उपचार के लिए ऊर्जा की खपत को 80% तक कम कर सकता है।

तकनीकी रूप से, आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन में वसूली एक मध्यवर्ती ताप वाहक के साथ घूर्णन ताप विनिमायक और प्रणालियों का उपयोग करके की जाती है। इस प्रकार, हमें हवा को गर्म करने और डैम्पर्स के उद्घाटन को कम करने में लाभ मिलता है (डैम्पर्स को नियंत्रित करने वाले मोटर्स के अधिक निष्क्रिय समय की अनुमति है) - यह सब बिजली की बचत के मामले में एक समग्र लाभ देता है।

हीट रिकवरी सिस्टम आशाजनक और सक्रिय हैं और पुराने वेंटिलेशन सिस्टम को बदलने के लिए पेश किए जा रहे हैं। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि ऐसी प्रणालियों में अतिरिक्त पूंजी निवेश खर्च होता है, हालांकि, उनकी वापसी अवधि अपेक्षाकृत कम होती है, जबकि लाभप्रदता बहुत अधिक होती है। साथ ही, पर्यावरण में निरंतर रिलीज की अनुपस्थिति स्वचालित उपकरणों के ऐसे संगठन के पर्यावरणीय प्रदर्शन को बढ़ाती है। हवा (वायु पुनर्चक्रण) से गर्मी की वसूली के साथ प्रणाली का सरलीकृत संचालन चित्र 1.6 में दिखाया गया है।

चावल। 1.6 - पुनरावर्तन (पुनर्प्राप्ति) के साथ वायु विनिमय प्रणाली का संचालन

क्रॉस-फ्लो या प्लेट हीट एक्सचेंजर्स (चित्र। 1.5 सी, डी) में प्लेट्स (एल्यूमीनियम) होते हैं, जो दो वायु धाराओं के प्रवाह के लिए चैनलों की एक प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं। डक्ट की दीवारें आपूर्ति और निकास हवा के लिए आम हैं और स्थानांतरित करने में आसान हैं। बड़े विनिमय सतह क्षेत्र और चैनलों में अशांत वायु प्रवाह के कारण, अपेक्षाकृत कम हाइड्रोलिक प्रतिरोध के साथ उच्च स्तर की गर्मी वसूली (गर्मी हस्तांतरण) प्राप्त की जाती है। प्लेट हीट एक्सचेंजर्स की दक्षता 70% तक पहुंच जाती है।

चावल। 1.7 - प्लेट हीट एक्सचेंजर्स के आधार पर एसीएस पीवीवी के एयर एक्सचेंज का संगठन

निकालने वाली हवा की केवल समझदार गर्मी का उपयोग किया जाता है, क्योंकि आपूर्ति और निकास हवा किसी भी तरह से मिश्रित नहीं होती है, और निकास हवा के ठंडा होने के दौरान गठित घनीभूत विभाजक द्वारा बनाए रखा जाता है और नाली के पैन से जल निकासी प्रणाली द्वारा हटा दिया जाता है। कम तापमान (-15 डिग्री सेल्सियस तक) पर कंडेनसेट को जमने से रोकने के लिए, स्वचालन के लिए संबंधित आवश्यकताएं बनती हैं: इसे आपूर्ति प्रशंसक को समय-समय पर बंद करना या गर्मी को दरकिनार करते हुए बाहरी हवा के हिस्से को बाईपास चैनल में निकालना सुनिश्चित करना चाहिए। एक्सचेंजर चैनल। इस पद्धति के आवेदन में एकमात्र सीमा आपूर्ति और निकास शाखाओं को एक ही स्थान पर अनिवार्य रूप से पार करना है, जो एसीएस के एक साधारण आधुनिकीकरण के मामले में कई कठिनाइयों को लागू करता है।

एक मध्यवर्ती शीतलक (चित्र। 1.5 ए, बी) के साथ रिकवरी सिस्टम एक बंद पाइपलाइन से जुड़े हीट एक्सचेंजर्स की एक जोड़ी है। एक हीट एक्सचेंजर एग्जॉस्ट डक्ट में और दूसरा सप्लाई डक्ट में स्थित होता है। एक गैर-ठंड ग्लाइकोल मिश्रण एक बंद सर्किट में घूमता है, गर्मी को एक हीट एक्सचेंजर से दूसरे में स्थानांतरित करता है, और इस मामले में, एयर हैंडलिंग यूनिट से निकास इकाई तक की दूरी बहुत महत्वपूर्ण हो सकती है।

इस पद्धति के साथ गर्मी वसूली की दक्षता 60% से अधिक नहीं है। लागत अपेक्षाकृत अधिक है, लेकिन कुछ मामलों में यह गर्मी की वसूली का एकमात्र विकल्प हो सकता है।

चावल। 1.8 - एक मध्यवर्ती ताप वाहक का उपयोग करके गर्मी वसूली का सिद्धांत

रोटरी हीट एक्सचेंजर (घूर्णन हीट एक्सचेंजर, रिक्यूपरेटर) - क्षैतिज वायु मार्ग के लिए चैनलों के साथ एक रोटर है। रोटर का हिस्सा निकास वाहिनी में स्थित है, और हिस्सा आपूर्ति वाहिनी में है। घूर्णन करते हुए, रोटर निकास हवा से गर्मी प्राप्त करता है और इसे आपूर्ति हवा में स्थानांतरित करता है, और समझदार और गुप्त गर्मी, साथ ही आर्द्रता दोनों को स्थानांतरित किया जाता है। गर्मी वसूली की दक्षता अधिकतम है और 80% तक पहुंचती है।

चावल। 1.9 - रोटरी हीट एक्सचेंजर के साथ एसीएस पीवीवी

इस पद्धति के उपयोग पर सीमा मुख्य रूप से इस तथ्य से लगाई जाती है कि निकास हवा का 10% तक आपूर्ति हवा के साथ मिलाया जाता है, और कुछ मामलों में यह अस्वीकार्य या अवांछनीय है (यदि हवा में प्रदूषण का एक महत्वपूर्ण स्तर है) . डिजाइन की आवश्यकताएं पिछले संस्करण के समान हैं - निकास और आपूर्ति मशीनें एक ही स्थान पर स्थित हैं। यह विधि पहले की तुलना में अधिक महंगी है और इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

सामान्य तौर पर, रिकवरी वाले सिस्टम बिना रिकवरी के समान सिस्टम की तुलना में 40-60% अधिक महंगे होते हैं, हालांकि, परिचालन लागत में काफी अंतर होगा। आज की ऊर्जा कीमतों पर भी, एक रिकवरी सिस्टम के लिए पेबैक अवधि दो हीटिंग सीज़न से अधिक नहीं होती है।

मैं यह नोट करना चाहूंगा कि ऊर्जा की बचत भी नियंत्रण एल्गोरिदम से प्रभावित होती है। हालांकि, यह हमेशा ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सभी वेंटिलेशन सिस्टम कुछ औसत स्थितियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उदाहरण के लिए, बाहरी वायु प्रवाह दर एक संख्या में लोगों के लिए निर्धारित की गई थी, लेकिन वास्तव में कमरा स्वीकृत मूल्य के 20% से कम हो सकता है, निश्चित रूप से, इस मामले में, गणना की गई बाहरी वायु प्रवाह दर स्पष्ट रूप से अत्यधिक होगी, अत्यधिक मोड में वेंटिलेशन से ऊर्जा संसाधनों का अनुचित नुकसान होगा। इस मामले में कई ऑपरेटिंग मोड पर विचार करना तर्कसंगत है, उदाहरण के लिए, सर्दी / गर्मी। यदि स्वचालन ऐसे मोड सेट करने में सक्षम है, तो बचत स्पष्ट है। एक अन्य दृष्टिकोण इनडोर गैस पर्यावरण की गुणवत्ता के आधार पर बाहरी वायु प्रवाह के नियमन से संबंधित है, अर्थात। स्वचालन प्रणाली में हानिकारक गैसों के लिए गैस विश्लेषक शामिल हैं और बाहरी वायु प्रवाह के मूल्य का चयन करते हैं ताकि हानिकारक गैसों की सामग्री अधिकतम अनुमेय मूल्यों से अधिक न हो।

1.3 विपणन अनुसंधान

वर्तमान में, वेंटिलेशन उपकरण के दुनिया के सभी अग्रणी निर्माताओं को आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन के लिए स्वचालन के बाजार में व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया जाता है, और उनमें से प्रत्येक एक निश्चित खंड में उपकरणों के उत्पादन में माहिर हैं। वेंटिलेशन उपकरण के पूरे बाजार को आवेदन के निम्नलिखित क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है:

घरेलू और अर्ध-औद्योगिक उद्देश्य;

औद्योगिक उद्देश्य;

"विशेष" उद्देश्यों के लिए वेंटिलेशन उपकरण।

चूंकि स्नातक परियोजना औद्योगिक परिसर की आपूर्ति और निकास प्रणाली के लिए स्वचालन के डिजाइन पर विचार करती है, बाजार पर उपलब्ध लोगों के साथ प्रस्तावित विकास की तुलना करने के लिए, प्रसिद्ध निर्माताओं से समान मौजूदा स्वचालन पैकेजों का चयन करना आवश्यक है।

मौजूदा एसीएस पीवीवी पैकेजों के विपणन अनुसंधान के परिणाम परिशिष्ट ए में प्रस्तुत किए गए हैं।

इस प्रकार, विपणन अनुसंधान के परिणामस्वरूप, विभिन्न निर्माताओं से सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले एसीएस पीवीवी में से कई पर विचार किया गया, उनके तकनीकी दस्तावेज का अध्ययन करके, निम्नलिखित जानकारी प्राप्त की गई:

संबंधित एसीएस पीवीवी पैकेज की संरचना;

नियंत्रण मापदंडों का रजिस्टर (वायु नलिकाओं में दबाव, तापमान, सफाई, वायु आर्द्रता);

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर का ब्रांड और उसके उपकरण (सॉफ्टवेयर, कमांड सिस्टम, प्रोग्रामिंग सिद्धांत);

अन्य प्रणालियों के साथ कनेक्शन की उपलब्धता (अग्नि स्वचालित के साथ संचार है, क्या स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क प्रोटोकॉल के लिए समर्थन है);

सुरक्षात्मक डिजाइन (विद्युत सुरक्षा, अग्नि सुरक्षा, धूल संरक्षण, शोर प्रतिरक्षा, नमी संरक्षण)।

2. स्वचालित नियंत्रण की वस्तु के रूप में उत्पादन कार्यशाला के वेंटिलेशन नेटवर्क का विवरण

सामान्य तौर पर, वेंटिलेशन और वायु तैयारी प्रणालियों के स्वचालन के मौजूदा तरीकों के विश्लेषण के परिणामों के साथ-साथ विशिष्ट योजनाओं की विश्लेषणात्मक समीक्षाओं के परिणाम के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि स्नातक परियोजना में विचार किए गए कार्य प्रासंगिक हैं वर्तमान समय, विशेष डिजाइन ब्यूरो (एसकेबी) द्वारा सक्रिय रूप से माना और अध्ययन किया जाता है।

मैं ध्यान देता हूं कि वेंटिलेशन सिस्टम के लिए स्वचालन के कार्यान्वयन के तीन मुख्य दृष्टिकोण हैं:

वितरित दृष्टिकोण: स्थानीय स्विचिंग उपकरण के आधार पर पीवीवी के स्वचालन का कार्यान्वयन, प्रत्येक प्रशंसक को संबंधित डिवाइस द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

इस दृष्टिकोण का उपयोग अपेक्षाकृत छोटे वेंटिलेशन सिस्टम के स्वचालन को डिजाइन करने के लिए किया जाता है जिसमें आगे कोई विस्तार नहीं होता है। वह सबसे पुराना है। दृष्टिकोण के लाभों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, यह तथ्य कि नियंत्रित वेंटिलेशन शाखाओं में से किसी एक पर दुर्घटना की स्थिति में, सिस्टम केवल इस लिंक / अनुभाग का एक आपातकालीन स्टॉप बनाता है। इसके अलावा, यह दृष्टिकोण लागू करने के लिए अपेक्षाकृत सरल है, जटिल नियंत्रण एल्गोरिदम की आवश्यकता नहीं है, और वेंटिलेशन सिस्टम उपकरणों के रखरखाव को सरल करता है।

केंद्रीकृत दृष्टिकोण: तर्क नियंत्रकों या प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रक (पीएलसी) के समूह के आधार पर स्वचालित वेंटिलेशन सिस्टम का कार्यान्वयन, प्रोग्राम किए गए डेटा के अनुसार पूरे वेंटिलेशन सिस्टम को केंद्रीय रूप से नियंत्रित किया जाता है।

केंद्रीकृत दृष्टिकोण वितरित की तुलना में अधिक विश्वसनीय है। वीवीवी का सारा प्रबंधन कठोर है, कार्यक्रम के आधार पर किया जाता है। यह परिस्थिति प्रोग्राम कोड लिखने पर (आपातकालीन स्थितियों में कार्यों सहित कई स्थितियों को ध्यान में रखना आवश्यक है), और नियंत्रण पीएलसी की विशेष सुरक्षा पर अतिरिक्त आवश्यकताओं को लागू करती है। इस दृष्टिकोण ने छोटे प्रशासनिक और औद्योगिक परिसरों के लिए आवेदन पाया है। यह सेटिंग्स के लचीलेपन, सिस्टम को उचित सीमा तक स्केल करने की क्षमता के साथ-साथ मिश्रित संगठन सिद्धांत के अनुसार सिस्टम के मोबाइल एकीकरण की संभावना से अलग है;

मिश्रित दृष्टिकोण: बड़ी प्रणालियों के डिजाइन में उपयोग किया जाता है (बड़ी संख्या में नियंत्रित उपकरण विशाल प्रदर्शन के साथ), एक वितरित और केंद्रीकृत दृष्टिकोण का एक संयोजन है। सामान्य स्थिति में, यह दृष्टिकोण एक नियंत्रण कंप्यूटर और दास "माइक्रो कंप्यूटर" के नेतृत्व में एक स्तर पदानुक्रम मानता है, इस प्रकार उद्यम के संबंध में एक वैश्विक नियंत्रण उत्पादन नेटवर्क का निर्माण करता है। दूसरे शब्दों में, यह दृष्टिकोण सिस्टम प्रेषण के साथ एक वितरित-केंद्रीकृत दृष्टिकोण है।

स्नातक डिजाइन में हल किए जाने वाले कार्य के संदर्भ में, पीवीवी के स्वचालन के कार्यान्वयन के लिए एक केंद्रीकृत दृष्टिकोण सबसे बेहतर है। चूंकि सिस्टम छोटे औद्योगिक परिसरों के लिए विकसित किया जा रहा है, इसलिए आईपीवी के एकल एसीएस में उनके बाद के एकीकरण के उद्देश्य से अन्य वस्तुओं के लिए इस दृष्टिकोण का उपयोग करना संभव है।

अक्सर, वेंटिलेशन नियंत्रण अलमारियाँ एक इंटरफ़ेस के साथ प्रदान की जाती हैं जो कंप्यूटर मॉनीटर पर प्रदर्शित जानकारी के साथ वेंटिलेशन सिस्टम की स्थिति की निगरानी करने की अनुमति देती है। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि इस कार्यान्वयन के लिए नियंत्रण कार्यक्रम की अतिरिक्त जटिलताओं की आवश्यकता होती है, एक विशेषज्ञ का प्रशिक्षण जो राज्य की निगरानी करता है और सेंसर सर्वेक्षण से प्राप्त आंकड़ों के आधार पर परिचालन निर्णय लेता है। इसके अलावा, आपातकालीन स्थितियों में हमेशा मानवीय त्रुटि का एक कारक होता है। इसलिए, इस शर्त का कार्यान्वयन पीवीवी स्वचालन पैकेज के डिजाइन के लिए एक अतिरिक्त विकल्प है।

2.1 उत्पादन की दुकानों की आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन के लिए मौजूदा स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का विवरण

उत्पादन की दुकानों के वेंटिलेशन के बुनियादी सिद्धांत को सुनिश्चित करने के लिए, जिसमें स्वीकार्य सीमा के भीतर हवा के मापदंडों और संरचना को बनाए रखना शामिल है, उन जगहों पर स्वच्छ हवा की आपूर्ति करना आवश्यक है जहां श्रमिक स्थित हैं, इसके बाद पूरे कमरे में हवा का वितरण होता है।

नीचे अंजीर में। 2.1 एक विशिष्ट आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम का एक उदाहरण दिखाता है, जो कार्यान्वयन स्थल पर उपलब्ध है।

औद्योगिक परिसर के वेंटिलेशन सिस्टम में पंखे, वायु नलिकाएं, बाहरी हवा का सेवन, वातावरण में प्रवेश करने और उत्सर्जित होने वाली हवा की सफाई के लिए उपकरण और एक एयर हीटिंग डिवाइस (वॉटर हीटर) शामिल हैं।

मौजूदा आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम का डिज़ाइन एसएनआईपी II 33-75 "हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग", साथ ही GOST 12.4.021-75 "SSBT" की आवश्यकताओं के अनुसार किया गया था। वेंटिलेशन सिस्टम। सामान्य आवश्यकताएं", जो स्थापना, कमीशनिंग और संचालन के लिए आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करती है।

वातावरण में उत्सर्जित प्रदूषित हवा का शुद्धिकरण विशेष उपकरणों द्वारा किया जाता है - धूल विभाजक (इंजेक्शन मोल्डिंग उत्पादन स्थल पर प्रयुक्त), वायु नलिका फिल्टर इत्यादि। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि धूल विभाजकों को अतिरिक्त नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है और ट्रिगर होते हैं जब निकास वेंटिलेशन चालू होता है।

इसके अलावा, कार्य क्षेत्र से निकाली गई हवा की सफाई धूल जमने वाले कक्षों (केवल मोटे धूल के लिए) और इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर (ठीक धूल के लिए) में की जा सकती है। हानिकारक गैसों से वायु शोधन विशेष शोषक और परिशोधक पदार्थों का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें फिल्टर (फिल्टर कोशिकाओं में) पर लागू होते हैं।

चावल। 2.1 - उत्पादन कार्यशाला की आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम 1 - वायु सेवन उपकरण; 2 - हीटिंग के लिए हीटर; 3- आपूर्ति प्रशंसक; 4 - मुख्य वायु वाहिनी; 5 - वाहिनी की शाखाएँ; 6 - आपूर्ति नलिका; 7 - स्थानीय चूषण; 8 और 9 - गुरु। निकास वायु वाहिनी; 10 - धूल विभाजक; 11 - निकास पंखा; 12 - वातावरण में शुद्ध हवा की निकासी के लिए शाफ्ट

मौजूदा प्रणाली का स्वचालन अपेक्षाकृत सरल है। वेंटिलेशन की तकनीकी प्रक्रिया इस प्रकार है:

1. कार्य शिफ्ट की शुरुआत - आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन की व्यवस्था शुरू हो गई है। पंखे एक केंद्रीकृत स्टार्टर द्वारा संचालित होते हैं। दूसरे शब्दों में, कंट्रोल पैनल में दो स्टार्टर होते हैं - स्टार्ट और इमरजेंसी स्टॉप / शटडाउन के लिए। शिफ्ट 8 घंटे तक चलती है - एक घंटे के ब्रेक के साथ, यानी काम के घंटों के दौरान औसतन 1 घंटे के लिए सिस्टम निष्क्रिय रहता है। इसके अलावा, नियंत्रण का ऐसा "अवरुद्ध" आर्थिक रूप से अक्षम है, क्योंकि इससे बिजली का अधिक खर्च होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लगातार काम करने के लिए निकास वेंटिलेशन की कोई उत्पादन आवश्यकता नहीं है, हवा के प्रदूषित होने पर इसे चालू करने की सलाह दी जाती है, या, उदाहरण के लिए, कार्य क्षेत्र से अतिरिक्त गर्मी ऊर्जा को हटाने की आवश्यकता होती है।

2. वायु सेवन उपकरणों के डैम्पर्स के उद्घाटन को स्थानीय शुरुआती उपकरण द्वारा भी नियंत्रित किया जाता है, बाहरी वातावरण (तापमान, स्वच्छता) के मानकों के साथ हवा आपूर्ति प्रशंसक द्वारा वायु नलिकाओं में अंतर के कारण खींची जाती है दबाव।

3. बाहरी वातावरण से ली गई हवा वॉटर हीटर से होकर गुजरती है, स्वीकार्य तापमान मूल्यों तक गर्म होती है, और आपूर्ति नलिका के माध्यम से वायु नलिकाओं के माध्यम से कमरे में उड़ा दी जाती है। वॉटर हीटर हवा का महत्वपूर्ण ताप प्रदान करता है, हीटर का नियंत्रण मैनुअल होता है, इलेक्ट्रीशियन स्पंज स्पंज को खोलता है। गर्मी की अवधि के लिए, हीटर बंद कर दिया जाता है। आंतरिक बॉयलर हाउस से आपूर्ति किए गए गर्म पानी का उपयोग गर्मी वाहक के रूप में किया जाता है। कोई स्वचालित वायु तापमान नियंत्रण प्रणाली नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप संसाधन का एक बड़ा ओवररन होता है।

इसी तरह के दस्तावेज़

MS8.2 नियंत्रक के आधार पर आपूर्ति वेंटिलेशन यूनिट नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करने की विशेषताएं। नियंत्रक की बुनियादी कार्यक्षमता। MC8.2 पर आधारित योजना के लिए आपूर्ति वेंटिलेशन इंस्टॉलेशन के स्वचालन के लिए एक विनिर्देशन का एक उदाहरण।

व्यावहारिक कार्य, जोड़ा गया 05/25/2010


कूलिंग टावरों के मानक डिजाइनों की तकनीकी विशेषताओं का तुलनात्मक विश्लेषण। जल आपूर्ति प्रणाली के तत्व और उनका वर्गीकरण। जल पुनर्चक्रण प्रक्रिया का गणितीय मॉडल, स्वचालन उपकरण और नियंत्रण का चयन और विवरण।

थीसिस, जोड़ा 09/04/2013


आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन, इसके निर्माण और गणितीय विवरण के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के कामकाज की मूल बातें। तकनीकी प्रक्रिया उपकरण। नियामक का चयन और गणना। एटीएस स्थिरता अध्ययन, इसकी गुणवत्ता के संकेतक।

टर्म पेपर, जोड़ा गया 02/16/2011


सीमेंट कंक्रीट पर आधारित उत्पादों के ताप-नमी उपचार की प्रक्रिया का विवरण। भाप कक्ष के वेंटिलेशन की प्रक्रिया का स्वचालित नियंत्रण। अंतर दबाव नापने का यंत्र के प्रकार का चुनाव और संकुचन उपकरण की गणना। एक स्वचालित पोटेंशियोमीटर का मापने वाला सर्किट।

टर्म पेपर, 10/25/2009 जोड़ा गया


वर्म व्हील के प्रसंस्करण के लिए तकनीकी मार्ग का नक्शा। उत्पाद प्रसंस्करण के लिए भत्तों की गणना और आयामों को सीमित करना। एक नियंत्रण कार्यक्रम का विकास। क्लैम्पिंग डिवाइस का औचित्य और विकल्प। औद्योगिक परिसर के वेंटिलेशन की गणना।

थीसिस, जोड़ा 08/29/2012


डिजाइन किए गए परिसर की विशेषताएं और उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए प्रौद्योगिकी की पसंद। जल आपूर्ति और पशुओं को पानी पिलाने का मशीनीकरण। तकनीकी गणना और उपकरण चयन। वेंटिलेशन और एयर हीटिंग सिस्टम। वायु विनिमय और प्रकाश व्यवस्था की गणना।

टर्म पेपर, जोड़ा गया 12/01/2008


आपूर्ति वेंटिलेशन सिस्टम, इसकी आंतरिक संरचना और तत्वों का संबंध, उपयोग के फायदे और नुकसान का आकलन, उपकरण की आवश्यकताएं। ऊर्जा बचत के उपाय, ऊर्जा कुशल वेंटिलेशन सिस्टम के नियंत्रण का स्वचालन।

टर्म पेपर, जोड़ा गया 04/08/2015


विद्युत रूप से गर्म फर्श के स्वचालन के लिए एक तकनीकी योजना का विकास। स्वचालन तत्वों की गणना और चयन। नियंत्रण योजना में आवश्यकताओं का विश्लेषण। विश्वसनीयता के मुख्य संकेतकों का निर्धारण। स्वचालन उपकरण स्थापित करते समय सुरक्षा सावधानियां।

टर्म पेपर, जोड़ा गया 05/30/2015


उत्प्रेरक सुधार की तकनीकी प्रक्रिया के लिए उपकरण। स्वचालन बाजार की विशेषताएं। एक नियंत्रण कंप्यूटर कॉम्प्लेक्स और फील्ड ऑटोमेशन के साधन का चुनाव। नियामक सेटिंग्स की गणना और चयन। स्वचालन के तकनीकी साधन।

थीसिस, जोड़ा गया 05/23/2015


संतृप्त हाइड्रोकार्बन गैसों के प्रसंस्करण को स्वचालित करने के लिए परियोजना की संरचनात्मक योजना का तकनीकी विवरण। स्वचालन के कार्यात्मक आरेख का अध्ययन और स्थापना के उपकरण के चुनाव के लिए औचित्य। नियंत्रण लूप का गणितीय मॉडल।

सेवित क्षेत्रों में थर्मल शासन का पूर्वानुमान लगाना एक बहुक्रियात्मक कार्य है। यह ज्ञात है कि थर्मल शासन हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम की मदद से बनाया गया है। हालांकि, हीटिंग सिस्टम को डिजाइन करते समय, अन्य प्रणालियों द्वारा बनाए गए वायु प्रवाह के प्रभाव को ध्यान में नहीं रखा जाता है। यह आंशिक रूप से इस तथ्य से उचित है कि थर्मल शासन पर वायु प्रवाह का प्रभाव सर्विस्ड क्षेत्रों में मानक वायु गतिशीलता के साथ महत्वहीन हो सकता है।

रेडिएंट हीटिंग सिस्टम के उपयोग के लिए नए तरीकों की आवश्यकता होती है। इसमें कार्यस्थलों पर मानव जोखिम मानकों का पालन करने और लिफाफे के निर्माण की आंतरिक सतहों पर उज्ज्वल गर्मी के वितरण को ध्यान में रखना शामिल है। दरअसल, रेडिएंट हीटिंग के साथ, इन सतहों को मुख्य रूप से गर्म किया जाता है, जो बदले में, संवहन और विकिरण द्वारा कमरे को गर्मी देते हैं। यह इसके कारण है कि आंतरिक हवा का आवश्यक तापमान बना रहता है।

एक नियम के रूप में, अधिकांश प्रकार के परिसर के लिए, हीटिंग सिस्टम के साथ, वेंटिलेशन सिस्टम की आवश्यकता होती है। इसलिए, गैस रेडिएंट हीटिंग सिस्टम का उपयोग करते समय, कमरे को वेंटिलेशन सिस्टम से सुसज्जित किया जाना चाहिए। हानिकारक गैसों और वाष्पों की रिहाई के साथ परिसर का न्यूनतम वायु विनिमय एसपी 60.13330.12 द्वारा निर्धारित किया गया है। हीटिंग वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग और कम से कम एक बार, और 6 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर - फर्श क्षेत्र के कम से कम 6 मीटर 3 प्रति 1 मीटर 2। इसके अलावा, वेंटिलेशन सिस्टम का प्रदर्शन भी परिसर के उद्देश्य से निर्धारित होता है और गर्मी या गैस उत्सर्जन को आत्मसात करने या स्थानीय निकास के मुआवजे की स्थितियों से गणना की जाती है। स्वाभाविक रूप से, दहन उत्पादों को आत्मसात करने की स्थिति के लिए वायु विनिमय की मात्रा की भी जाँच की जानी चाहिए। हटाए गए हवा की मात्रा का मुआवजा आपूर्ति वेंटिलेशन सिस्टम द्वारा किया जाता है। इसी समय, सेवित क्षेत्रों में थर्मल शासन के गठन में एक महत्वपूर्ण भूमिका आपूर्ति जेट और उनके द्वारा शुरू की गई गर्मी की है।

अनुसंधान विधि और परिणाम

इस प्रकार, उज्ज्वल हीटिंग और वेंटिलेशन वाले कमरे में होने वाली गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण की जटिल प्रक्रियाओं का अनुमानित गणितीय मॉडल विकसित करने की आवश्यकता है। गणितीय मॉडल कमरे की विशिष्ट मात्रा और सतहों के लिए वायु-गर्मी संतुलन समीकरणों की एक प्रणाली है।

सिस्टम समाधान वेंटिलेशन सिस्टम के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, उज्ज्वल हीटिंग उपकरणों को रखने के लिए विभिन्न विकल्पों के साथ सेवित क्षेत्रों में वायु मापदंडों को निर्धारित करना संभव बनाता है।

हम एक रेडिएंट हीटिंग सिस्टम से लैस उत्पादन सुविधा के उदाहरण का उपयोग करके गणितीय मॉडल के निर्माण पर विचार करेंगे और गर्मी उत्पादन के अन्य स्रोत नहीं होंगे। रेडिएटर्स से हीट फ्लक्स निम्नानुसार वितरित किए जाते हैं। संवहन प्रवाह छत के नीचे ऊपरी क्षेत्र की ओर बढ़ता है और आंतरिक सतह को ऊष्मा देता है। रेडिएटर के गर्मी प्रवाह का उज्ज्वल घटक कमरे की बाहरी संलग्न संरचनाओं की आंतरिक सतहों द्वारा माना जाता है। बदले में, ये सतहें आंतरिक हवा में संवहन द्वारा और अन्य आंतरिक सतहों को विकिरण द्वारा गर्मी देती हैं। गर्मी का एक हिस्सा बाहरी संलग्न संरचनाओं के माध्यम से बाहरी हवा में स्थानांतरित किया जाता है। गर्मी हस्तांतरण की गणना योजना अंजीर में दिखाई गई है। 1ए.

हम एक रेडिएंट हीटिंग सिस्टम से लैस उत्पादन सुविधा के उदाहरण का उपयोग करके एक गणितीय मॉडल के निर्माण पर विचार करेंगे और गर्मी रिलीज के अन्य स्रोत नहीं होंगे। संवहन प्रवाह छत के नीचे ऊपरी क्षेत्र की ओर बढ़ता है और आंतरिक सतह को ऊष्मा देता है। रेडिएटर के गर्मी प्रवाह का उज्ज्वल घटक कमरे के बाहरी संलग्न संरचनाओं की आंतरिक सतहों द्वारा माना जाता है

अगला, वायु प्रवाह परिसंचरण योजना (छवि 1 बी) के निर्माण पर विचार करें। आइए एयर एक्सचेंज "टॉप-अप" के संगठन की योजना को स्वीकार करें। हवा की आपूर्ति मात्रा में की जाती है एमसेवित क्षेत्र की दिशा में पीआर और ऊपरी क्षेत्र से प्रवाह दर के साथ हटा दिया जाता है एममें = एमआदि। सेवित क्षेत्र के शीर्ष के स्तर पर, जेट में वायु प्रवाह है एमपृष्ठ आपूर्ति जेट में वायु प्रवाह में वृद्धि परिसंचारी हवा के कारण होती है, जो जेट से अलग हो जाती है।

आइए हम प्रवाह की सशर्त सीमाओं का परिचय दें - सतहें जिन पर वेगों में केवल उनके लिए सामान्य घटक होते हैं। अंजीर पर। 1 बी, प्रवाह सीमाओं को धराशायी रेखा द्वारा दिखाया गया है। फिर हम अनुमानित मात्रा का चयन करते हैं: सेवित क्षेत्र (लोगों के स्थायी रहने के साथ एक स्थान); आपूर्ति जेट की मात्रा और निकट-दीवार संवहनी प्रवाह। निकट-दीवार संवहन प्रवाह की दिशा बाहरी संलग्न संरचनाओं और परिवेशी वायु की आंतरिक सतह के तापमान के अनुपात पर निर्भर करती है। अंजीर पर। 1 बी एक गिरते हुए निकट-दीवार संवहन प्रवाह के साथ एक आरेख दिखाता है।

तो, सेवा क्षेत्र में हवा का तापमान टी wz आपूर्ति जेट से हवा के मिश्रण के परिणामस्वरूप बनता है, निकट-दीवार संवहन प्रवाह, और फर्श और दीवारों की आंतरिक सतहों से संवहन गर्मी।

गर्मी हस्तांतरण और वायु प्रवाह के संचलन की विकसित योजनाओं को ध्यान में रखते हुए (चित्र 1), हम आवंटित मात्रा के लिए गर्मी-वायु संतुलन के समीकरण तैयार करेंगे:

यहां साथ- हवा की गर्मी क्षमता, जे/(किलो डिग्री सेल्सियस); क्यूसे गैस रेडिएंट हीटिंग सिस्टम की शक्ति है, डब्ल्यू; क्यूऔर साथ क्यू* सी - सेवित क्षेत्र के भीतर दीवार की आंतरिक सतहों और सेवित क्षेत्र के ऊपर की दीवार से संवहनी गर्मी हस्तांतरण, डब्ल्यू; टीपृष्ठ, टीसी और टी wz कार्य क्षेत्र के प्रवेश द्वार पर, निकट-दीवार संवहनी प्रवाह में और कार्य क्षेत्र में, °C आपूर्ति जेट में हवा का तापमान है; क्यूटीपी - कमरे की गर्मी का नुकसान, डब्ल्यू, बाहरी संलग्न संरचनाओं के माध्यम से गर्मी के नुकसान के योग के बराबर:

सर्विस्ड क्षेत्र के प्रवेश द्वार पर आपूर्ति जेट में वायु प्रवाह की गणना एम। आई। ग्रिमिटलिन द्वारा प्राप्त निर्भरता का उपयोग करके की जाती है।

उदाहरण के लिए, कॉम्पैक्ट जेट बनाने वाले एयर डिफ्यूज़र के लिए, जेट में प्रवाह दर है:

कहाँ पे एमवेग अवमंदन कारक है; एफ 0 - वायु वितरक के इनलेट पाइप का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, एम 2; एक्स- एयर डिस्ट्रीब्यूटर से सर्विस्ड एरिया में प्रवेश के स्थान तक की दूरी, मी; सेवा n गैर-समतापीता का गुणांक है।

निकट-दीवार संवहनी प्रवाह में वायु प्रवाह द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहाँ पे टी c बाहरी दीवारों की भीतरी सतह का तापमान है, °C।

सीमा सतहों के लिए ऊष्मा संतुलन समीकरणों का रूप है:

यहां क्यूसी , क्यू* सी , क्यूकृपया और क्यूपीटी - सेवित क्षेत्र के भीतर दीवार की आंतरिक सतहों से संवहनी गर्मी हस्तांतरण - क्रमशः सर्विस्ड क्षेत्र, फर्श और कोटिंग के ऊपर की दीवारें; क्यूटी.पी.एस., क्यू* टी.पी.एस., क्यूएमपी।, क्यू tp.pt - संबंधित संरचनाओं के माध्यम से गर्मी का नुकसान; वूसाथ, वू* सी , वूकृपया, वू nm इन सतहों पर आने वाले उत्सर्जक से निकलने वाले दीप्तिमान ऊष्मा प्रवाह हैं। संवहनी गर्मी हस्तांतरण ज्ञात संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहाँ पे एमजे सतह की स्थिति और गर्मी प्रवाह की दिशा को ध्यान में रखते हुए निर्धारित गुणांक है; एफजे सतह क्षेत्र है, एम 2; मैं टी J सतह और परिवेशी वायु के बीच तापमान का अंतर है, °C; जे- सतह प्रकार सूचकांक।

उष्मा का क्षय क्यू tJ के रूप में व्यक्त किया जा सकता है

कहाँ पे टी n बाहरी हवा का तापमान है, °C; टीजे बाहरी संलग्न संरचनाओं की आंतरिक सतहों का तापमान है, डिग्री सेल्सियस; आरऔर आरएन - बाहरी बाड़ का थर्मल और गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध, एम 2 डिग्री सेल्सियस / डब्ल्यू।

रेडिएंट हीटिंग और वेंटिलेशन की संयुक्त क्रिया के तहत गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाओं का एक गणितीय मॉडल प्राप्त किया गया है। समाधान के परिणाम वेंटिलेशन सिस्टम से लैस विभिन्न उद्देश्यों के लिए इमारतों के लिए उज्ज्वल हीटिंग सिस्टम डिजाइन करते समय थर्मल शासन की मुख्य विशेषताओं को प्राप्त करना संभव बनाते हैं।

दीप्तिमान ताप प्रणालियों के उत्सर्जकों से दीप्तिमान ऊष्मा प्रवाहित होती है डब्ल्यूजेउत्सर्जक और आसपास की सतहों के मनमाने उन्मुखीकरण की विधि के अनुसार पारस्परिक विकिरण क्षेत्रों के संदर्भ में गणना की जाती है:

कहाँ पे साथ 0 एक बिल्कुल काले शरीर का उत्सर्जन है, डब्ल्यू / (एम 2 के 4); आईजे गर्मी विनिमय में शामिल सतहों की उत्सर्जन की कम डिग्री है मैंऔर जे; एच IJ सतहों का पारस्परिक विकिरण क्षेत्र है मैंऔर जे, एम 2 ; टी I विकिरण सतह का औसत तापमान है, जो रेडिएटर, K के ताप संतुलन से निर्धारित होता है; टी J ऊष्मा ग्रहण करने वाली सतह का तापमान है, K।

जेट में ऊष्मा प्रवाह और वायु प्रवाह दर के व्यंजकों को प्रतिस्थापित करके, हम समीकरणों की एक प्रणाली प्राप्त करते हैं जो रेडिएंट हीटिंग में ऊष्मा और द्रव्यमान हस्तांतरण प्रक्रियाओं का एक अनुमानित गणितीय मॉडल है। सिस्टम को हल करने के लिए मानक कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग किया जा सकता है।

रेडिएंट हीटिंग और वेंटिलेशन की संयुक्त क्रिया के तहत गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाओं का एक गणितीय मॉडल प्राप्त किया गया है। समाधान के परिणाम वेंटिलेशन सिस्टम से लैस विभिन्न उद्देश्यों के लिए इमारतों के लिए उज्ज्वल हीटिंग सिस्टम डिजाइन करते समय थर्मल शासन की मुख्य विशेषताओं को प्राप्त करना संभव बनाते हैं।