Springen naar inhoud

Proces modelleren


  • Log in om te kunnen reageren

#1

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 februari 2012 - 19:13

Hey,

in functie van preventief onderhoud werd me gevraagd om delen van een industriŽle installatie om te zetten naar een theoretisch model om dan met dit model als referentie, een proces realtime te volgen en de gemeten waarden te vergelijken met de waarden uit het model. Als een gemeten waarde dan te veel afwijkt van het theoretisch model kunnen we ervan uitgaan dat iets mis is in het proces en kunnen ze nog tijdig het proces wijzigen of stilleggen voor er zich meer schade voordoet.

Het model wordt hier niet aangemaakt mbv het 'first principle' methode, dus het is niet echt de bedoeling om daar hopen wiskunde op te smijten. We hebben databases vol met informatie (drukken, debieten, temperaturen, ...) over hoe het proces loopt. Als je weet wat de variabelen en hun waarden van een proces zijn en je kent je uitgang, dan zou het toch mogelijk moeten zijn om dat proces te modelleren?

Deze ochtend dacht ik over een analogie tussen een regelklep en een regelbare weerstand.. Je hebt namelijk ook een stroom (debiet), spanning (drukval), en weerstand die dan weer in verband ligt met de klepstand. Dus ik ging even uit van de wet van ohm om het proces te modelleren als die in regime was.. dit zijn m'n resultaten:

De de klepstand is in %.
Debiet is t/h
Druk is barg

Wat ik eigenlijk doe om die parameter te zoeken is de wet van Ohm toepassen voor R
R = U/I dus eigenlijk doe ik R = (drukval) / ((debiet*1000)/3600)

ik zet hier voor debiet om naar kg/s.

Eerlijk gezegd denk ik niet dat dit een goede manier van denken is want ik ga hier een dimensieloze klepstand gaan linken aan een eenheid (Newton*sec)/(m2*kg). Wat in mijn ogen sowieso al niet kan kloppen..

Kan iemand dit verifiŽren? Of misschien weet je een betere manier van aanpakken?

Bijgevoegde Bestanden

Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 21 februari 2012 - 20:02

Deze ochtend dacht ik over een analogie tussen een regelklep en een regelbare weerstand.. Je hebt namelijk ook een stroom (debiet), spanning (drukval), en weerstand die dan weer in verband ligt met de klepstand. Dus ik ging even uit van de wet van ohm om het proces te modelleren

De wet van Ohm U = I.R (of R = U/I of I = U/R) gaat uit van een lineair verband tussen U en I, maar in de stromingsleer geldt dat het verband tussen Δp en debiet (Φ) niet lineair is maar kwadratisch: Δp = constante Φ2 / Cv

De Cv is een maat voor de grootte van de doorgangsopening binnenin de desbetreffende regelklep. Bij een klep met een lineaire karakteristiek is het verband tussen Cv en % opening lineair, maar er zijn veel kleppen met een karakteristiek die niet lineair is, maar bijvoorbeeld exponentieel. De Cv en de klepkarakteristiek, alsmede de formules met verband tussen Δp en Φ moet te vinden zijn in de documentatie van de regelklep, of zoek op internet met fabrikant en typenummer.

P.S. ik heb niet in je attachment gekeken.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 februari 2012 - 20:24

owkay Fred F. bedankt.. wel jammer dat ik dan eigenlijk al verkeerd begonnen was.
Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

#4

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 februari 2012 - 12:38

Ik heb de specificatie sheet terug gevonden en daaruit blijkt dat de nominale Cv 360 bedraagt. Wat bedoelen ze eigenlijk met die nominale waarde? Ik dacht altijd dat de nominale waarde de waarde was bij normaal gebruik maar bij een regelklep lijkt me dat niet juist..
Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 22 februari 2012 - 13:03

Ik neem aan dat dat de Cv van de vol geopende klep is; de maximale Cv.
Hydrogen economy is a Hype.

#6

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 februari 2012 - 17:09

toen ze een tijdje terug revisie deden van de regelkleppen hebben ze een paar testen uitgevoerd.
Wat ik hierover nog heb teruggevonden is een 'calculation sheet' waar ze hun resultaten aantoonden.
Deze vind je terug in de bijlage

Na wat zoekwerk ben ik erachter gekomen hoe ze die Cv waarde precies berekenen namelijk

Cv = (1,16*W) / wortel(Gf*drukverschil)

W = flowrate in t/h
Gf = specific gravity at flowing temp

wat ik niet versta is dat als ik nu met naar de constante werk in volgende vergelijk:
Δp = constante ∑ Φ^2 / Cv

dus constante = Δp ∑ Cv / Φ^2

dan kom ik als ik de gegevens van die sheet gebruik geen constante waarde uit..
enig idee wat hier de oorzaak van zou kunnen zijn?

Bijgevoegde miniaturen

  • Berekening.jpg

Veranderd door RaYK, 22 februari 2012 - 17:09

Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

#7

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 februari 2012 - 07:28

Ik heb me wat te lang zitten blindstaren op die ene formule
Δp = constante ∑ Φ^2 / Cv

Ik had het verband van druk, debiet en Cv al gevonden met die formule Cv = (1,16*W) / wortel(Gf*drukverschil)
Vandaag kijk ga ik aan de hand van de data die we hebben of dat linear verband tussen Cw en klepstand klopt en daaruit kan ik dan een range halen voor Cv. Als ik die Cv waarde heb voor een bepaalde klepstand kan ik dan met die constante 1,16 werken om in het oog te houden dat de drukval en debiet in de juiste grootte orde zitten.

hopelijk lukt dit wat.

Veranderd door RaYK, 23 februari 2012 - 07:28

Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

#8

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 februari 2012 - 12:45

Vandaag kijk ga ik aan de hand van de data die we hebben of dat linear verband tussen Cw en klepstand klopt

Hoezo klopt? Zo te zien op je plaatje is het geen klep met een lineaire karakteristiek maar equal % (exponentieel).
Hydrogen economy is a Hype.

#9

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 februari 2012 - 19:53

ik heb vandaag van 10 000 momenten adhv de drukval, debiet en de specific gravity hun Cv berekent en uitgeplot tegenover de klepstand.. Was meer een S vorm, middenin linear maar voor 20% klepopening kwam de Cv maar traag naar boven en vanaf 80% platte de Cv weer af. Ik heb 2 pagina's, 1 spec sheet waar er op staat dat de klep linear is en het was me nog niet opgevallen maar inderdaad er staat equal% in die calculation sheet... raar

uiteindelijk niet zo erg.. ik heb in excel een trendlijn geplot waarvan ik de functie nu heb, hiermee kan ik zelf de Cv uitrekenen en zo is de cirkel rond. Als ik het goed voor heb kan ik nu adhv die constante waarde namelijk 1,16 het proces controleren. Als over de drukklep een andere drukval heerst dan dat bij die klepstand past zal m'n constante waarde wijzigen. Ja toch?
Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

#10

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 februari 2012 - 21:42

Δp = constante ∑ Φ2 / Cv

Typo van mij, daar had moeten staan: Δp = constante ∑ (Φ / Cv)2

Na wat zoekwerk ben ik erachter gekomen hoe ze die Cv waarde precies berekenen namelijk

Cv = (1,16*W) / wortel(Gf*drukverschil)

W = flowrate in t/h
Gf = specific gravity at flowing temp

Correct.
Dus Δp = (1,162 / Gf) ∑ (W / Cv)2 = constante ∑ (W / Cv)2
en dat is wat ik eerder bedoelde, waarbij ik dichtheid en dus Gf als (vrijwel) constant veronderstelde.

Als ik het goed voor heb kan ik nu adhv die constante waarde namelijk 1,16 het proces controleren.

Ik begrijp niet wat je bedoelt. Het proces wordt geregeld met de klepopening (%) waardoor de Cv aangepast wordt.

Als over de drukklep een andere drukval heerst dan dat bij die klepstand past zal m'n constante waarde wijzigen. Ja toch?

Ik begrijp weer niet wat je bedoelt. Die constante 1,16 verandert nooit. Het procesregelsysteem past de % klepopening aan en daarmee de Cv.

Veranderd door Fred F., 23 februari 2012 - 21:43

Hydrogen economy is a Hype.

#11

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 februari 2012 - 11:03

Welja je kunt eigenlijk stellen dat ik die Cv waarde vast leg en link met de klepstand als er dan iets misloopt met die klep dan zal de Cv waarde wijzigen, behalve bij mij want ik had die Cv waarde vast gelegd, hiermee haal ik er dus uit dat iets niet pluis is. Misschien nog niet helemaal duidelijk maar ik zal anders vanavond een betere poging te doen om het uit te leggen.
Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)

#12

RaYK

    RaYK


  • >250 berichten
  • 844 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 februari 2012 - 20:21

ik heb hier dus van 10.000 verschillende momenten de druk voor de klep, druk na de klep, debiet en klepstand opgenomen. Hiermee de Cv berekend en uitgeplot in verhouding met de klepstand. De trendlijn heeft me nu een functie van de klepstand aan welke Cv waarde we normaal mogen verwachten (min of meer). Als nu bijv. de klepstand 60% is dan weet ik dat de Cv waarde rond de 110 moet schommelen. Als ik nu die formule Δp = constante ∑ (W / Cv)2 gebruik en hier als Cv waarde mijn berekende Cv invul dan kan ik kijken wat die constante doet en hiermee kijken of 1 van die parameters debiet, drukval of Cv anders doet dan normaal.. Hopelijk is het wat duidelijker nu en klopt het trouwens ook

Mijn volgende punt is wel al wat moeilijker, ik wil kijken naar een circuit waar buitenlucht wordt aangetrokken langs een inlet silencer, door een luchtfilter en dan langs de compressor, zo een waterbad in... Ik ben al een tijdje op zoek naar de mogelijke verbanden tussen alle elementen in het circuit om iets soortgelijks te bekomen zoals hierboven met die regelklep.. alleen moet ik hier met veel meer rekening houden, temperatuur buitenlucht, debiet, drukvallen over alle elementen bv. drukval over die inlet silencer etc. Zou ik niet beter zijn elk element in dit circuit apart te bekijken? Ik dacht er al aan om adhv Bernoulli alles uit te gaan zoeken..

Bijgevoegde Bestanden

Steun de wetenschap en het forum en versterk ons boinc team! - voor meer info kijk op de hoofdpagina onder 'distributed computing'

"The beginning of knowledge is the discovery of something we do not understand" - Frank Herbert (1920-1986)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures