39.Регуляторы давления прямого действия.
П
РИНЦИПИАЛЬНАЯ
СХЕМА РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ ПРЯМОГО
ДЕЙСТВИЯ С ГРУЗОВЫМ ЗАДАТЧИКОМ.
Регулятор состоит из корпуса 1 с запорно-дроссевирующим органом, содержащим седло 11 и затвор 10, грузового задатчика давления 4, мембраны 2 и защитной крышки 6. Пространство между мембраной 2 и крышкой 6, камера В, сообщается с атмосферой с помощью отверстия 7. Мембрана и запорно-дроссевирующий орган разделены герметичной перегородкой, через которую проходит подвижный шток 5, уплотняемый сальником 3. Такое разделение необходимо для защиты мембраны от воздействия струи газа, проходящей через седло запорно-дроссевирующего органа. Выходное давление Р2 передается под мембрану через трубку 8 с вентилем 9, который позволяет регулировать размер проходного отверстия, обеспечивая устойчивую работу регулятора и возможность замены мембраны без сброса газа из рабочего трубопровода.
Регулятор работает следующим образом:
Если давление Р2
на выходе меньше заданного, определяемого
весом груза 4, т. е.
,
где F=mg,
сила F,
развиваемая мембраной под действием
давления Р2,
будет Fp=P2Sэф.
Под действием разности давлений и сил,
действующих на шток 5, происходит открытие
запорно-дроссевирующего органа и
обеспечивается дополнительный доступ
газа в камеру Г, что способствует
увеличению давления Р2.
В результате такой обратной связи
автоматически устанавливается такое
проходное сечение, при котором давление
Р2
приближенно равно заданному.
Регуляторы прямого действия обладают рядом недостатков, которые подразделяются на две группы.
Недостатки первой группы связаны с ограничением мощности, которую может отбирать регулятор. Например, если избыточное выходное давление велико по абсолютному значению и допускаются значительные отклонения от заданного давления, то регулятор прямого действия обычно успешно справляется с задачей стабилизации. В таких случаях размер мембранного блока оказываются небольшими. Однако, чем меньше выходное давление, тем больше становятся размеры мембраны и регулятора, а нестабильность выходного давления увеличивается.
Наиболее характерным недостатком второй группы является наличие статической погрешности регулятора.
40. Типовые схемы регулирования температуры. Регулирование температуры в поверхностных теплообменниках.
Температура является показателем термодинамического состояния объекта и часто используется как выходной параметр при регулировании тепловых процессов. К общим особенностям АСР температуры можно отнести значительную инерционность тепловых процессов и промышленных датчиков температуры. Кроме того, объекты регулирования температуры обладают большими запаздываниями, в связи с чем следует уделять особое внимание выбору места установки датчика и закону регулирования. Для уменьшения транспортных запаздываний датчик температуры необходимо помещать как можно ближе к аппарату, в котором происходит тепловой процесс. Для устранения запаздывания значительный эффект может дать применение регуляторов (ПИД) с предварением и исполнительными механизмами с позиционерами