Автоматическое регулирование давления 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Автоматическое регулирование давления



Давление является показателем соотношения расходов газовой или жидкой фазы на входе в аппарат и выходе из него. Постоянство давления свидетельствует о соблюдении материаль­ного баланса газовой (жидкой) фазы.

В инженерных системах зданий и сооружений давление регу­лируется в широких пределах: от 1—5 мм вод. ст., или 10—50 Па (в камерах смесительных клапанов двухканальных систем конди­ционирования воздуха), до 30-100 мм. вод. ст., или 300—1000 Па и более (в воздуховодах и камерах статического давления систем вентиляции), и до 60 кгс/см2 (6 МПа), т. е. до величины, в 10 000 раз большей (в устройствах водо-, холодо- и теплоснабжения, а также в установках снабжения сжатым воздухом). Такие большие диапа­зоны регулируемых давлений обусловливают разнообразие типов применяемых регуляторов.,

Наиболее простыми регуляторами давления прямого действия являются грузовые регуляторы давления «до себя» 25ч10нж и «после себя» 25ч12нж. Регулятор давления «до себя» стабилизирует давление в трубопроводе до регулирующего клапана (по направле­нию потока), а регулятор «после себя» — после клапана. Регулятор давления «после себя» (рис. 5.6) состоит из регулирующего клапана с двухседельным разгруженным тарельчатым плунжером, закры­вающим проход при перемещении вниз головки с резиновой мембраной, являющейся чувствительным элементом регулятора, и колонки с грузовым устройством. Мембрана, закрытая сверху крышкой, представляет собой камеру давления. Регулируемая среда через импульсную трубку оказывает на мембрану давление, вследствие чего создается усилие Fb которое через шток переда­ется плунжеру. На шток в противоположном силе F1 направлении действует усилие F2, создаваемое грузом, насаженным на рычаж­ное устройство. Если давление в трубопроводе за клапаном воз­растет, то усилие, передаваемое мембраной на шток, увеличится, шток начнет опускаться, а клапан будет приоткрываться. В ре­зультате расход регулирующей среды уменьшится, давление за клапаном снизится и система придет в равновесное состояние в тот момент, когда силы, действующие на шток от мембраны и от груза, будут равны. Плунжер клапана займет новое положение, но сила, создаваемая грузом, останется практически прежней. Этот регулятор является астатическим, так как возвращает регулиру­емый параметр к заданному значению, а его регулирующий орган может при этом занимать любое положение.

 

Настраивают такой регулятор на заданное значение давления подбором сменных грузов и перемещением постоянного груза вдоль длинного плеча рычага. Заданное значение давления конт­ролируют манометром, который присоединяют к импульсной трубке. Эти регуляторы имеют сравнительно большую зону не­чувствительности (от 6 до 12% верхнего предела настройки) и по­этому могут привести процесс регулирования к колебательному расходящемуся. Чтобы сгладить пульсирующие изменения дав­ления, в импульсную трубку врезают игольчатый вентиль.

Регулятор давления «до себя» отличается от рассмотренного только расположением плунжера клапана относительно седла, что при увеличении давления в импульсной трубке увеличивает про­ход регулируемой среды. Регуляторы давления 25ч10нж и 25ч12нж выпускают с условным проходом от 50 до 250 мм и диапазоном настроек от 0, 15 до 13 кгс/см2 (от 0, 015 до 1, 3 МПа) с ограничен­ным пределом настройки для каждой модификации.

Большое распространение, особенно в системах теплоснаб­жения, получили регулирующие клапаны прямого (непосредствен­ного) действия типа УРРД (рис. 5.7). Этот регулятор состоит из односедельного, разгруженного сильфонным узлом запорно-регулирующего органа, который соединен с мембранно-пружинным исполнительным механизмом, состоящим из эластичной мембраны и противодействующей пружины 10. На нижней крышке корпуса установлен узел настройки, включающий в себя стакан, настроечную пружину 2 и винт.

Импульс регулируемого параметра проводится по импульсным трубкам непосредственно в камеру 5 или 9 мебранно-пружинного

 

 

исполнительного механизма. Возникающее при этом импульсе уси­лие (или разность усилий при регулировании расхода, см. рис. 5.8, в) на мембрану уравновешивается натяжением настроечной пружи­ны 2. Отклонение регулируемого параметра в ту или другую сто­рону от заданного значения нарушает равновесие действующих сил, что вызывает перемещение регулирующего органа и измене­ние расхода. В результате этого заданное значение регулируемого параметра будет восстанавливаться. При колебании величины ре­гулируемого давления изменятся усилие на мембрану и, следова­тельно, уравновешивающее это усилие натяжение настроечной пружины. Другими словами, у этого регулятора величина давления зависит от положения регулирующего органа, т. е. от расхода. Такая зависимость является характерным признаком статического регу­лятора, в котором скорость перемещения регулирующего органа пропорциональна скорости изменения параметра, но не зависит от величины его отклонения. Этот регулятор не способен вернуть давление точно к заданному значению. Величина регулируемого давления будет зависеть от положения клапана, т. е. от степени сжатия пружины. Статические регуляторы, как правило, лучше и надежнее в установках теплоснабжения, чем астатические 25ч10нж и 25ч12нж.

Регуляторы УРРД выпускаются с условным проходом 25, 50 и 80 мм и диапазоном возможных настроек от 0, 4 до 6 кгс/см2 (от 0, 04 до 0, 6 МПа). При необходимости регулировать давление от 6 до 16 кгс/см2 (от 0, 6 до 1, 6 МПа) применяют гидравлический регулятор РД-ЗА в комплекте с УРРД. Регулятор РД-ЗА является универсальным, т. е. в зависимости от вида сборки может под­держивать заданное давление, перепад давления, уровень воды и расход регулируемой среды. Этот регулятор имеет усилитель- преобразователь типа сопла-заслонки, основанный на принципе дросселирования заслонкой потока рабочей жидкости, вытека­ющей из сопла. Рабочая жидкость является источником вспомо­гательной энергии. Заслонка находится под воздействием чувст­вительного элемента, воспринимающего регулируемую величину.

Рассмотрим принцип действия РД-ЗА в комплекте с УРРД в схеме регулирования давления «до себя» (рис. 5.8). Вода из во­допровода давлением р в (рабочая жидкость — вспомогательная энергия) сначала пропускается через дроссель постоянного сече­ния, а затем попадает в камеру, соединенную с дросселем пере­менного сечения и с импульсной линией 3, соединяющей РД-ЗА с мембранно-пружинным исполнительным механизмом регуля­тора УРРД. Рабочая жидкость через дроссель переменного сече­ния (сопло-заслонку) сливается в дренаж а. Заслонка связана с чувствительным элементом (сильфоном) регулятора. Увеличение

 

давления р1 в импульсной линии 4 регулятора РД-ЗА приводит к увеличению давления в камере над сильфоном и приближает заслонку к соплу. Давление рх в камере увеличивается, и регуля­тор УРРД повышает расход регулируемой среды через клапан, что приводит к уменьшению давления в трубопроводе перед УРРД.

Регулятор РД-ЗА устанавливается на заданное значение натяже­нием настроечной пружины с помощью винта. РД-ЗА выполняет роль П- регулятора. В некоторых случаях при оснащении регуля­тора приставкой можно превратить его в изодромный ПИ-регулятор. Регулятор РД-ЗА может иметь одно-, двух- и трехсильфонную сборку, а узел его управляющего клапана может собираться по одно- и двухсопловой системе. Эта особенность позволяет широко использовать его при регулировании различных пара­метров в системах теплоснабжения зданий и сооружений.

Для регулирования давления используются и общепромыш­ленные регуляторы электрической и пневматической ветви ГСП, а также реле и регуляторы давления с двух- и трехпозиционными устройствами. В качестве чувствительных элементов этих регуля­торов применяют одновитковые трубчатые пружины (ЭКМ-IV), многовитковые (геликоидальные) пружины (МГ), сильфоны (РД) и мембраны. Таким образом, измерительные элементы и регули­рующие устройства почти ничем не отличаются от описанных выше терморегуляторов с манометрической термосистемой.

В последние годы в системах отопления, теплоснабжения и котельных установках стали широко использоваться регуля­торы давления JVD-JVF фирмы Danfoss. Такой автоматический пропорциональный регулятор прямого действия состоит из регу­лирующей части JVD и односедельного разгруженного клапана JVF (рис. 5.9). В зависимости от способа установки шпинделя регулирующей части прибор может работать как в качестве регу­лятора перепада давления или ограничителя расхода воды (при росте перепада давления клапан закрывается), так и качестве регу­лятора постоянства расхода (при росте перепада давления клапан открывается). Регулятор можно устанавливать на подающем или обратном трубопроводе, при этом направление движения потока должно соответствовать направлению, показанному стрелкой на корпусе прибора.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 2168; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.203.242.200 (0.008 с.)