Đồ án Nhiệt lạnh 1: Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC-CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH ------------------------ ------------------------ ĐỒ ÁN NHIỆT LẠNH 1 TÊN ĐỀ TÀI: “ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG KHÔNG KHÍ TRONG PHÒNG SẠCH THÔNG QUA BIẾN TẦN” Người thực hiện : Nguyễn Đình Thăng Mã số sinh viên : 20120880 Lớp : Nhiệt lạnh 1-K57 Người hướng dẫn : Ths. Cao Đại Thắng Hà nội - Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: 1. Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Cao Đại Thắng. 2. Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố. 3. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Hà nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên Nguyễn Đình Thăng 1 Mục Lục Lời cam đoan Mục lục Lời mở đầu Chương 1 : Tổng quan về phòng sạch và điều hòa dùng trong phòng sạch..... 5 1.1.Giới thiệu về phòng sạch............................................................................ 5 1.1.1.Áp suất phòng.......................................................................................... 5 1.1.2.Nhiễm chéo.............................................................................................. 5 1.1.3.Độ sạch.................................................................................................... 6 1.2.Điều hòa dùng trong phòng sạch................................................................ 6 1.2.1.Khái niệm về điều hòa không khí............................................................ 6 1.2.2. Sơ đồ nguyên lí....................................................................................... 7 1.3. Hệ thống thông gió trong phòng sạch....................................................... 8 1.3.1. Hệ thống đường ống gió......................................................................... 8 1.3.2. Thiết bị tiêu âm....................................................................................... 8 1.3.3. Các miệng cấp/ hồi khí – Bộ lọc HEPA................................................. 8 1.3.4. Vật liệu bảo ôn cách nhiệt...................................................................... 8 1.3.5. Hệ thống thải khí.................................................................................... 8 Chương 2 : Hệ thống điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch...... 10 2.1. Khái quát về hệ thống điều khiển............................................................ 10 2.1.1. Thành phần cấu tạo chính…................................................................. 10 2.1.2. Nhiệm vụ và chức năng........................................................................ 10 2.1.3. Sơ đồ điều khiển................................................................................... 11 2.2. Các thiết bị đo và điều khiển................................................................... 12 2.2.1. Bộ điều khiển PID................................................................................ 12 2.2.2. Biến tần................................................................................................. 16 2.2.3. Cảm biến lưu lượng.............................................................................. 19 2 2.2.4. Thiết bị AHU và Quạt.......................................................................... 23 2.2.5. Sơ đồ kết nối điều khiển....................................................................... 24 Chương 3: Cơ sở lý thuyết............................................................................. 26 3.1. Nhận dạng đối tượng diều khiển............................................................. 26 3.1.1 Đối tượng một đầu ra............................................................................. 26 3.1.2 Đối tượng nhiều đầu ra.......................................................................... 27 3.2. Mô hình hóa đối tượng............................................................................ 30 3.2.1 Đặc tính và mô hình đối tượng trong công nghiệp................................ 30 3.2.2 Sơ đồ thực nghiệm nhận dạng đối tượng............................................... 32 3.2.3 Phương pháp mô hình hóa theo đặc tính quá độ................................... 33 3.3. Phương pháp tổng hợp bộ điều chỉnh...................................................... 37 3.3.1 Đặt bài toán tổng hợp hệ thống điều khiển tối ưu................................. 37 3.3.2 Xây dựng hệ thống bền vững chất lượng cao........................................ 37 3.4. Đánh giá chất lượng bộ điều chỉnh.......................................................... 41 3.4.1 Khái niệm chất lượng quá trình điều khiển........................................... 41 3.4.2 Chất lượng chuyển trạng thái................................................................ 42 3.4.3 Chỉ tiêu tích phân sai số điều chỉnh...................................................... 45 Chương 4 : Lấy số liệu và tính toán cụ thể.................................................... 47 4.1 Xác định mô hình hóa đối tượng............................................................. 47 4.2 Tổng hợp và đáng giá bộ điều khiển....................................................... 51 3 Lời mở đầu Trong những năm gần đây nhu cầu cho thiết kế phòng sạch ngày càng tăng. Do yêu cầu của sản phẩm công nghệ cao như sản xuất máy tính, sản xuất chíp, các bo mạch, công nghệ chất bán dẫn; hay những loại thuốc trong dược phẩm, các thiết bị y tế, phòng mổ trong bệnh viện. Tất cả những phòng này đòi hỏi phải kiểm soát nồng độ hạt bụi, các loại chất ô nhiễm, sự trao đổi không khí ở một mức cho phép để tạo ra một môi trường lí tưởng. Để tạo ra môi trường đáp ứng các yêu cầu của phòng sach, người ta sử dụng điều hòa không khí cho phòng sạch với các đặc điểm, tính năng vợt trội so với điều hòa không khí thông thường. Và nhiệm mới vụ đặt ra sau khi duy trì được các điều kiện trên cho phòng sạch là điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch để tiết kiệm năng lượng một cách tốt nhất. Bằng sự cố gắng nổ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của thầy Cao Đại Thắng, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể ttránh khỏi những thiếu xót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến thầy giáo và các bạn sinh viên để bài đồ án này hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn thầy Cao Đại Thắng và các bạn sinh viên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian em làm đồ án . Sinh Viên Nguyễn Đình Thăng 4