Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
АСР С РЕГУЛЯТОРАМИ ПРЯМОГО И НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
Автоматические регуляторы классифицируются по назначению, принципу действия, конструктивным особенностям, виду используемой энергии, характеру изменения регулирующего воздействия и т.п.
По принципу действия они подразделяются на регуляторы прямого и непрямого действия. Регуляторы прямого действия не используют внешнюю энергию для процессов управления, а используют энергию самого объекта управления (регулируемой среды). Примером таких регуляторов являются регуляторы давления. В автоматических регуляторах непрямого действия для его работы требуется внешний источник энергии.
В АСР с регуляторами прямого действия энергия, необхо димая для перемещения регулирующего органа, вырабатывается чувствительным элементом, воспринимающим изменение регули руемой величины. Внешней энергии такие регуляторы не исполь зуют, и это является существенным их достоинством. Однако об ласть применения регуляторов прямого действия ограничена, так как для перестановки громоздких регулирующих органов, работающих при высоких температурах и давлениях, требуются значительные перестановочные усилия. Для выработки большого усилия приходится увеличивать размеры чувствительного элемента, а это экономически невыгодно и конструктивно не оправдано. Регуляторы прямого действия имеют простую конструкцию, на дежны в эксплуатации, однако они не на всех объектах способны обеспечить заданное качество регулирования, так как реализуют несложный и, следовательно, несовершенный закон регулирования. В регуляторах прямого действия чувствительный элемент является одновременно и исполнительным устройством, и элементом сравне ния.
К регуляторам прямого действия относятся рассмотренные регу ляторы уровня (Ползунова) и скорости (Уатта и Понселе). Рассмо трим промышленные регуляторы прямого действия расхода и давления.
Регулятор расхода воздуха РРВ-1 (рис. 8) является статическим регулятором прямого действия и предназначается для поддержания заданного значения расхода воздуха, подаваемого в пьезометри ческие системы уровня жидкости, плотности и прочих параметров. Действие прибора основано на автоматическом поддержании по стоянного перепада давления (Рг — Р2) на дросселе И, чем и обус ловливается постоянство расхода воздуха через него.
Регулятор состоит из корпуса 9 и крышки 2, между которыми зажата резиновая мембрана 3. На мембране закреплен жесткий центр 4, опирающийся на толкатель 5. Под крышкой установлена пружина 1, воздействующая на мембрану. Шарик 7 под действием пружины 8 стремится закрыть сопло 6.
Сжатый воздух давлением Ро — 100 — 350 кПа подводится в камеру В регулятора. Линия пьезометрической системы измерения соединяется с выходной камерой А. Ротаметр 10 и игольчатый вентиль (дроссель 11) конструк тивно объединены и при помощи трубок и штуцеров соединяются с камерами А и Б регулятора.
Настройка регулятора па заданный расход воздуха производится дросселем 11. Так как под действием пружины 1 толкатель 5 отжи мает шарик 7, то при открытии дросселя 11 воздух из камеры В через сопло 6 поступает в подмембранную полость Б и далее через ротаметр в камеру А и линию пьезометрической системы. При взаи модействии сил пружин 1 я 8 и силы перепада давления на эффек тивную площадь мембраны толкатель перемещается, открывая или закрывая сопло шариком. За счет этого перепад на дросселе //ротаметра сохраняется постоянным. Мембрана фиксирует опре деленное положение шарика относительно сопла, что соответствует для заданного момента определенному перепаду давления на дрос селе, а следовательно, и расходу воздуха через этот дроссель.
При изменении давления в линии пьезометрической системы или давления питания возникает разбаланс сил, действующих на мембрану. Это приводит к перемещению мембраны и изменению зазора между шариком и соплом, а следовательно, и к восстановле нию перепада давления на дросселе и расхода воздуха.
Регулятор типа УРРД применяется для регулирования давле ния, перепада давлений и расхода воды, пара, воздуха или неагрес сивного газа давлением не более 1,6 МПа и температурой до 180 °С. Регулятор (рис. 9, а) состоит из односедельного регулирующего органа и мембранно-пружинного исполнительного механизма.
Регулирующий орган имеет золотник 6 и седло 8, закрепленное в корпусе 7. На верхней крышке корпуса посредством стакана 4 крепится исполнительный механизм, состоящий из мембраны 3, зажатой между верхней 1 и нижней 2 крышками, противодействую щей пружины 13 и жесткого центра 14, связанного с золотником шпильками 5 через сильфонный узел 12.
На нижней крышке корпуса размещен узел настройки, состоя щий из стакана 11, настроечной пружины 10 с подвесками, шарнирно закрепленными на золотнике, и винта 9, выход которого из ста кана уплотняется сальником.
Импульсными трубками входные камеры исполнительного меха низма соединяются с объектом (см. рис. 9, а, б). Усилие на мем брану 3, созданное давлением регулируемой величины (перепадом давления), уравновешивается натяжением пружины 13. При откло нении регулируемой величины от заданного значения нарушается равновесие действующих сил, что приводит к перемещению золот ника и изменению расхода. В результате текущее значение регули руемой величины восстанавливается до заданного.
Регуляторы УРРД выпускаются со следующими пределами на стройки: 0,06—0,1; 0,1—0,25; 0,25—0,6; 0,16—0,4 МПа.
В АСР с регуляторами непрямого действия используется внеш ний источник энергии: электрической, пневматической, гидравли ческой. Благодаря применению усилителей в системах непрямого действия для перемещения регулирующего органа устанавливаются исполнительные механизмы необходимой мощности. Регуляторы непрямого действия имеют гибкую структуру, позволяющую варьи ровать его свойства, сочетая их со свойствами объекта, в целях улучшения качества регулирования. В отличие от регуляторов прямого действия, которые устанавливаются по месту (у объекта), регуляторы непрямого действия (регулирующие устройства), как правило, выносятся на оперативный щит управления.
Иногда в одной системе регулирования используется несколько видов энергии. При этом сочетаются быстродействие и дистанционность электронных регулирующих устройств с большими переста новочными усилиями и плавностью хода гидравлических исполни тельных устройств и др.
1 – верхняя крышка
2 – нижняя крышка
3 – мембрана
4 – стакан
5 – шпильки
6 – золотник
7 – корпус
8 – седло
9 – винт
10 – пружина
11 – стакан
12 – сильфонный узел
13 – пружина
14 – жесткий центр
Ротаметры предназначены для измерения расхода жидкостей и газа, применяются в различных областях промышленности. Ротаметр – это расходомер, измеряющий постоянные перепады давления. Говоря о ротаметрах с технической точки зрения, стоит отметить, что ротаметр оснащен поплавком, который перемещается внутри измерительной трубки. При установке ротаметры располагаются на трубе вертикально. Они используются для измерения чистых или слабозагрязненных жидкостей.
Сильфон – это камера с гофрированной боковой поверхностью. Сильфоном также называют металлическую трубку с тонкими стенками. Существуют латунные сильфоны, а также изделия из нержавеющей стали или бериллиевой бронзы. Использование сильфонов широко. Они применяются в качестве чувствительных элементов, которые своевременно и точно реагируют на изменение давления. В строительстве сильфоны применяют в качестве гибких соединений для нержавеющих трубопроводов, для компенсаторов.