时间:2014-10-07 15:40 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:尤涛 点击次数:
摘要:指出了溶气系统是气浮设备的重要组成部分,要保证溶气水中含气量的稳定性,只有通过对气压p和流量Q进行自动控制,使其达到设备的平衡工作点才能实现,而建立科学的数学模型是关键。根据溶气罐的工作原理,简化设定干扰较小的条件因素,抓住主要影响因素,考察了溶气系统中各变量之间的关系,利用微分方程建立了初步的数学模型,描述了溶气罐中空气压力与液位的数学关系,为自控设备根据液位控制罐内气压,保持设备运行稳定提供依据。
关键词:气浮;溶气罐;数学模型
中图分类号:X703
文献标识码:A文章编号:16749944(2014)08017002
[FL(2K2]
1引言
气浮法处理含油废水是环保工作中的常用技术\[1,2\],而溶气系统式是关键,直接影响气浮的效果。目前溶气设备主要分为两种,一种是多相流泵\[3\],另一种是溶气罐。多相流泵适用于小型气浮设备,其容器量稳定性较高;而溶气罐适用于大型气浮,但保持稳定的容器效果难度较大。欲使溶气水达到标准状态必须控制溶气罐中空气压力及通入水量,目前多数溶气设备的风压及通入的水量控制靠人工调节各阀门完成,操作频繁,难度大。为了解决此类难题,溶气系统的自动控制成为如今研究的热点,而建立一个科学适用的数学模型是解决这个问题的关键所在。
2变量、函数和公式
Qi:溶气罐的进水流量;
Qo:溶气罐的出水流量;
qi=dQidt:溶气系统的进水流速,L/s;
qo=dQodt:溶气系统的出水流速,L/s,m/s;
Q,q:溶气系统中水的净流量和流速,L/s,m/s;
P:溶气罐中的空气压力,Mpa;
V:溶气罐中的空气体积,m3;
:溶气罐中的空气温度,℃;
n:溶气罐中空气物质的量,mol;
α:溶气罐中水的溶气效率mol/m3;
r:溶气罐的半径;
:溶气罐中的液位,m;
0:溶气罐中的初始液位,m;
Δ:溶气罐中液位的变化量,m。
根据泵和释放器的工作曲线可假设进出水的流速qi,qo与容器罐内空气压力p的关系为:
qi=fi(p);
qo=fo(p);
气体状态方程为:
pV=nR。
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