Статический регулятор уровня прямого действия.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ

Автоматические регуляторы могут быть подразделены по целому ряду признаков: по назначению, характеристике регулирования, способу действия, виду вспомогатель­ной энергии и т. п.

По. назначению регуляторы подразделяются на регуляторы дав­ления, температуры, расхода, влажности, уровня и др.

По характеристике регулирования регуляторы бывают позицион­ные, статические, астатические и статически-астатические (издромные).

По способу действия регуляторы делятся на регуляторы прямого и 'непрямого действия. Регулятор прямого действия работает за счет энергии, получаемой от самой регулирующей среды.

Регулятор непрямого действия питается энергией от внешнего источника. По виду используемой энергии регуляторы делятся на гидравлические, пневматические, электрические и электронные. Существуют регуляторы, и которых используется несколько видов вспомогательной энергии, как, например, электрогидравлические регуляторы, применяемые в тепловых сетях.

В практике может встретиться также большое разнообразие кон­струкции регуляторов. Однако основные конструктивные схемы ре­гуляторов приведены ниже.

Регуляторы прямого действия

В регуляторах прямого (непосредственного) действия силой, из­меняющей положение регулирующего органа, является усилие, воз­никающее в самом чувствительном элементе за счет изменения регу­лируемого параметра. Связь между чувствительным элементом и ре­гулирующим органом обычно в этого типа регуляторах механиче­ская—с помощью штока или рычажной передачи.

Рассмотрим некоторые тины регуляторов прямого действия. Статический регулятор давления прямого действия. Схема та­кого типа регулятора приведена на рис. 1. В качестве чувстви­тельного элемента принята мембрана 1, на которую регулируемая линия на мембрану создается сила F1. Эта сила передаётся штоку 3

на котором сидит двухседельный регулирующий клапан 4. находя­щийся в корпусе 5. Сальник 6 служит для -вывода штока во внеш­нюю среду. На шток в противоположном направлении силе Р1 действует сила Р2, создаваемая пружиной 7.

При установившемся состоянии сила, возникающая в мембране Р1, и сила, создаваемая пружиной, уравновешиваются; шток и регу­лирующий клапан находятся в покое. При изменившейся величине регулируемого давления сила Р1 изменится и будет уравновеши­ваться при новом положении штока силой F2, т. е. при новомусилии

Рис. 1. Статический регулятор дав­ления прямого действия

Рис. 2. Астатический регулятор давления прямого действия

создаваемом пружиной. Другими словами, у этого регулятора величина регулируемого давления зависит от положения регулирую­щего клапана, т. е. зависит от расхода. Это является признаком, свойственным статическому регулятору.

В статическом регуляторе скорость перемещения регулирующего органа пропорциональна скорости изменения параметра, но не за­висит от величины отклонения его. Это также является признаком, свойственным статическому регулятору. Этот регулятор не способен вернуть регулируемый параметр к заданному значению. Величина регулируемого параметра будет зависеть от положения клапана, т. е. от степени сжатия пружины.

Астатический регулятор давления прямого действия. На рис. 2показан астатический регулятор давления прямого действия. Мем­брана 1 импульсная трубка 2, шток 3, клапан 4, корпус 5, саль­ник 6 такие же, как и в статическом регуляторе. Только здесь на шток действует постоянная сила, создаваемая весом помещенного на рычаге груза 7.

Если давление в трубопроводе за клапаном возрастает, то уси­лие, передаваемое мембраной на шток, увеличивается. Под действием возросшей силы шток начнет опускаться, а клапан будет прикрываться. При этом расход среды уменьшится. Система придет в равновесное состояние, когда силы, действующие на шток от мембраны и от груза, будут равны. При этом, естественно, регулирую­щий клапан будет уже занимать новое положение, но сила, созда­ваемая грузом, останется практически прежней.

Скорость перемещения клапана в данном регуляторе зависит от величины отклонения регулируемого параметра от заданного значения. Степень связи между этими величинами, характеризуе­мую коэффициентом пропорциональности, можно менять с помощью вентиля 8.

Следует отметить, что рассмотренный регулятор давления пря­мого действия практически имеет большую зону нечувствительности и отли­чается значительной неравномерностью, почему может применяться только в случаях, когда не требуется высокое качество регулирования. Неравномерность объясняется реакцией струи и наличием разности диаметров двухседельных клапанов, а также трением в сальнике.

Регуляторы давления прямого действия выпускаются промыш­ленностью диаметрами условного прохода от 50 до 150 мм и позволяют

при различных диаметрах мембраны получить диапазон настройки в широких пределах (от 0,15 до 13 кг/см2²). Примерные га­бариты регулятора по высоте 775—900 мм.

Рассмотренные регуляторы давления могут регулировать давле­ние как до себя, так и после себя. Для этого требуется лишь про­извести изменение положения двухседельного клапана. Вследствие этого регуляторы давления называются соответственно регуляторами давления «до себя» или регуляторами давления «после себя».

Статический регулятор тем­пературы прямого действия. Регулятор температуры прямо­го (непосредственного) дей­ствия приведен на рис. 3.

Рис. 3. Статический регулятор температуры прямого действия

Термопатрон 1 с легко испа­ряющейся жидкостью является чувствительным элементом. В зависимости от температуры жидкости изменяется давление насыщенных паров, заполняю­щих капиллярную трубку 2, а давление в сильфонной каме­ре 3. В корпусе 4 находится клапанная система.

При увеличении температу­ры клапан 5 прикрывается, при­ток теплоносителя (пара, горя­чей воды и т. п.) уменьшается и температура регулируемой среды понижается. Давление паров в термопатроне снижает­ся, и клапан несколько приот­крывается. Масленка 6 направ­ляет смазку в сальник. Настройка

стройка регулятора на регулирование производится путем измене­ния натяжения пружины 7.

Статический регулятор температуры прямого действия выпу­скается на любой десятиградусный интервал в пределах от 20 до 160°, диаметром (условного прохода) от 25 до 50 мм.

Габариты клапана соответственно равны: высота А ==325 -345 мм,

длина корпуса Б=140—185 мм.

Статический регулятор уровня прямого действия.

В качестве примера статического регулятора уровня прямого действия можно привести поплавковый регулятор (рис. 4). Регулятор состоит изпоплавка 1, находящегося в поплавковой камере 2. сообщенной с со­судом, в который поступает жидкость через клапан 3. Поплавок и клапан связаны между собой рычажной передачей 4.

При увеличении расхода жидкости из сосуда уровень в нем и в поплавковой

камере понизится, поплавок опустится и приток жид­кости через клапан увеличится. Равновесие наступит при несколько - уровне в баке. Регулятор

способен поддерживать уровень в баке с некоторой неравномерностью (свойство статиче­ского регулятора).