Главная Библиотека Содержание

Регуляторы

Автоматический регулятор - это совокупность устройств, присоединяемых к объекту регулирования для автоматического поддержания на заданном значении регулируемой (выходной) величины объекта.

Автоматические регуляторы общепромышленного назначения преобразуют сигнал рассогласования (разность между сигналом, характеризующим заданное значение, и сигналом, определяющим текущее значение регулируемой величины) в регулирующее воздействие в соответствии с типовыми законами регулирования.

Существуют автоматические регуляторы прямого действия, работающие без вспомогательных источников энергии, и регуляторы непрямого действия, использующие энергию внешних источников. По виду источника энергии и основного носителя сигналов регуляторы непрямого действия подразделяют на электрические, пневматические, гидравлические и смешанные (электрогидравлические или электропневматические).

Регуляторы прямого действия реализуют простейшие законы регулирования и применяются для автоматизации простых объектов с малым числом регулируемых переменных, не предъявляющих повышенных требований к качеству систем регулирования (котлов малой производительности, теплообменников индивидуальных и центральных тепловых пунктов, газосмесительных станций, нагревательных печей и т. п.). Эти регуляторы применяют для автоматической стабилизации температуры, давления и перепада давлений, расхода газообразных и жидких сред и уровня жидких сред.

Регуляторы давления прямого действия применяют для автоматического поддержания заданного значения давления воды, пара, газа, нефтепродуктов.

Регулятор температуры РТ (рис. 11.1) состоит из регулирующего клапана 1 и герметичной термосистемы, содержащей термобаллон с узлом настройки 2 и исполнительный орган 3. Допустимое давление среды, в которую помещают термобаллон, составляет 1,6 МПа. При регулировании температуры воздействием на расход греющей среды применяют регуляторы с прямым клапаном, охлаждающей среды - с обратным клапаном.

Регуляторы давления прямого действия (рис. 11.2) применяют для автоматического поддержания заданного значения давления воды, пара, газа, нефтепродуктов. Регулятор давления РД-32 имеет пределы регулирования 25 - 100 и 63 - 250 кПа, диаметр условного прохода 32 мм, температуру регулируемой среды 0 - 200 оС, давление до 1,6 МПа.

Регулятор давления прямого действия типа РДУК-2 рассчитан на давление газа на входе до 1,2 МПа и на выходе от 0,5 до 600 кПа. Он состоит из регулирующего клапана с различной площадью седла, мембранного привода, регулятора управления, дросселей и соединительных трубок.

Схема регулятора давления РДУК-2 представлена на рис. 1.3.

Регуляторы давления непрямого действия работают от давления сжатого воздуха или другого газа, которое должно поддерживаться около 1,1 МПа. Их применяют при большой пропускной способности ГРП и при необходимости поддержания давления на выходе свыше 0,6 МПа.

При изменении давлений в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, вызванном различными причинами (изменение расхода воды в тепловой сети, включение и отключение отдельных абонентов), меняются перепады давления на вводах в здания, что вызывает изменение расхода воды, поступающей в системы отопления. Для поддержания постоянного перепада давления на вводах в системы отопления (а следовательно, для стабилизации температуры внутри отапливаемых помещений) устанавливают регуляторы расхода РР (рис. 11.4).

Регулятор расхода РР поддерживает постоянный перепад давления на регулируемом участке (между регулятором и местом присоединения импульсной трубки). Регулируемый участок должен иметь значительное гидравлическое сопротивление. В качестве регулируемого участка могут быть использованы сопло элеватора или специально устанавливаемая диафрагма.

Давление воды непосредственно за регулятором, действуя на плоскую поверхность клапана 2 снизу, стремится прикрыть его, но этому усилию противодействует, во-первых, усилие от действия давления с внешней стороны сильфона 3, равное давлению воды в месте присоединения импульсной трубки 4, и, во-вторых, усилия растянутой пружины 7. Эти противоположные усилия уравновешиваются при некотором подъёме клапана, обеспечивающем заданный перепад давления. Иначе говоря, на клапан действует разность давлений, равная потере давления в регулируемом участке. Усилие от этой разности давлений, прижимающее клапан к седлу 6, уравновешивается усилием пружины при некотором подъёме клапана.

Регуляторы расхода РР используются также в качестве регулирующих органов регуляторов расхода непрямого действия.

Электрические регуляторы. Отечественной промышленностью выпускается целый ряд автоматических электронных регуляторов, позволяющих автоматизировать технологические процессы: температуры, давления, расхода, уровня, влажности и т.д. Среди них наиболее распространёнными являются системы автоматического регулирования "Каскад" и "Кристалл". Функциональное назначение и устройство блоков регуляторов этих систем одинаковы.

Прибор Р-25 ("Кристалл") имеет следующие основные элементы: измерительный блок, электронный блок, датчик измеряемой (регулируемой) величины, его задатчик.

Обнаружение неисправностей блоков и элементов представляет собой сложную техническую задачу. Наиболее правильным путём диагностики неисправности является оптимальный поиск паспортных входных и выходных характеристик крупных блоков.

Пневматические регуляторы.

Пневматический регулятор давления типа МТС-712р используется для регулирования давлений газа и жидкостей в широком диапазоне регулируемой величины. Прибор имеет измерительную и регулирующую части. Для приведения регулятора в действие необходимы следующие условия: подать измеряемое давление; подать давление воздуха; подключить выходное сформированное давление от регулятора на исполнительный механизм для управления процессом регулирования; выставить задатчиком давления относительно шкалы прибора требуемое значение регулируемого давления; установить коэффициент пропорциональности в пределах 20-40% и время 1-3 мин; после отработки регулятора при возмущении регулируемого параметра в течение нескольких часов произвести окончательную настройку.
Отечественной промышленностью выпускается целый ряд пневматических систем, в том числе агрегатная унифицированная система (АУС), УСЭПА, СЭГРА, позволяющие контролировать и регулировать технологические процессы производства. Данные системы построены по прямой аналогии с электрическими, электронными и пневматическими регуляторами диапазона настроек.