画图论述蒸汽流量扰动下,汽包水位动态特性特点

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图论述蒸汽流量扰动下,汽包水位动态特性特点

参考答案:在蒸汽流量阶跃扰动作用下,水位控制对象的动态特性表现为起始阶段带有“虚假水位”的无自平衡能力的特点,如图4-4所示。

图4-4 蒸汽流量扰动下汽包水位的动态特性

当蒸汽流量突然增加时,由于汽包压力的下降,汽包内水的沸腾突然加剧,使水中汽泡容积迅速增加而呈现出“虚假水位”的现象:虽然锅炉的给水量小于蒸发量,但在一开始时,水位不仅不下降反而上升,然后再下降;反之,当蒸汽流量突然减少时,水位不仅不上升反而下降,然后再上升。“虚假水位”的变化幅度正比于蒸发量扰动大小和压力变化速度。当“虚假水位”消失后,水位按积分规律变化,呈现出无自平衡的特点。

图4-4中,H为蒸汽流量扰动下汽包水位的实际变化曲线,可以认为是曲线H1和曲线H2合成的结果。H1为不考虑水面下汽泡容积的变化,仅考虑汽水物质不平衡时的水位反应曲线;H2为不考虑汽水物质不平衡,仅考虑给水过冷度引起的水面下汽泡容积变化时的水位反应曲线。因此,蒸汽流量扰动下汽包水位的动态特性可用传递函数表示


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