Статичний регулятор рівня прямої дії
АВТОМАТИЧНІ РЕГУЛЯТОРИ
Автоматичні регулятори можуть бути підрозділені за цілою низкою ознак: за призначенням, характеристикою регулювання, способом дії, видом допоміжної енергії тощо.
По. призначення регулятори поділяються на регулятори тиску, температури, витрати, вологості, рівня та ін.
За характеристикою регулювання регулятори бувають позиційні, статичні, астатичні та статично-астатичні (здромні).
За способом дії регулятори діляться на регулятори прямої і непрямої дії. Регулятор прямої дії працює за рахунок енергії, що отримується від самого регулюючого середовища.
Регулятор непрямого впливу живиться енергією від зовнішнього джерела. За видом енергії регулятори діляться на гідравлічні, пневматичні, електричні та електронні. Існують регулятори і яких використовується кілька видів допоміжної енергії, як, наприклад, електрогідравлічні регулятори, що застосовуються в теплових мережах.
У практиці може зустрітися також велика різноманітність конструкції регуляторів. Однак, основні конструктивні схеми регуляторів наведені нижче.
Регулятори прямої дії
У регуляторах прямої (безпосередньої) дії силою, що змінює положення регулюючого органу, є зусилля, що виникає в чутливому елементі за рахунок зміни параметра, що регулюється. Зв'язок між чутливим елементом і регулюючим органом зазвичай цього типу регуляторах механічна—за допомогою штока чи важільного передачі.
Розглянемо деякі тіни регуляторів прямої дії. Статичний регулятор тиску прямої дії. Схема такого типу регулятора наведено на рис. 1. Уяк чутливий елемент прийнята мембрана 1,на яку регульована лінія на мембрану створюється сила F1. Ця сила передається штоку 3
на якому сидить двосідельний регулюючий клапан4.що знаходиться в корпусі 5. Сальник6служить для -виведення штока у зовнішнє середовище. На шток у протилежному напрямку силіР1діє силаР2,створювана пружиною 7.
При стані сила, що виникає в мембраніР1,і сила, створювана пружиною, врівноважуються; шток та регулюючий клапан перебувають у спокої. При величині регульованого тиску, що змінилася, силаР1зміниться і буде врівноважуватися при новому положенні штока силою F2, тобто при новомусилі
Мал. 1. Статичний регулятор тиску прямої дії
Мал. 2. Астатичний регулятор тиску прямої дії
створюваному пружиною. Іншими словами, у цього регулятора величина регульованого тиску залежить від положення клапана, що регулює, тобто залежить від витрати. Це є ознакою, властивою статичному регулятору.
У статичному регуляторі швидкість переміщення регулюючого органу пропорційна швидкості зміни параметра, але залежить від величини відхилення його. Це також є ознакою, властивою статичному регулятору. Цей регулятор не здатний повернути параметр до заданого значення. Величина регульованого параметра залежатиме від положення клапана, тобто від ступеня стиснення пружини.
Астатичний регулятор тиску прямої дії. На рис. 2 показаний астатичний регулятор тиску прямої дії. Мембрана 1 імпульсна трубка2,шток3,клапан4,корпус 5, сальник6такі ж, як і у статичному регуляторі. Тільки тут на шток діє постійна сила, створювана вагою вантажу, що вміщений на важелі 7.
Якщо тиск у трубопроводі за клапаном зростає, зусилля, що передається мембраною на шток, збільшується. Під дією збільшеної сили шток почне опускатися, а клапан прикриватиметься. При цьому витрата середовища зменшиться. Система прийде в рівноважний стан, коли сили, що діють на шток від мембрани та від вантажу, будуть рівними. При цьому, природно, регулюючий клапан буде займати нове положення, але сила, створювана вантажем, залишиться практично колишньою.
Швидкість переміщення клапана у цьому регуляторі залежить від величини відхилення регульованого параметра від заданого значення. Ступінь зв'язку між цими величинами, що характеризується коефіцієнтом пропорційності, можна змінювати за допомогою вентиля8.
Слід зазначити, що розглянутий регулятор тиску прямої дії практично має велику зону нечутливості та відрізняється значною нерівномірністю, чому може застосовуватися лише у випадках, коли не потрібна висока якість регулювання. Нерівномірність пояснюється реакцією струменя та наявністю різниці діаметрів двосідельних клапанів, а також тертям у сальнику.
Регулятори тиску прямої дії випускаються промисловістю діаметрами умовного проходу від 50 до 150ммі дозволяють
при різних діаметрах мембрани отримати діапазон налаштування в широких межах (від 0,15 до 13 кг/см2 2 ). Зразкові габарити регулятора по висоті 775-900мм.
Розглянуті регулятори тиску можуть регулювати тиск як себе, і після себе. Для цього потрібно лише змінити положення двосідельного клапана. Внаслідок цьогорегулятори тиску називаються відповідно регуляторами тиску «до себе» або регуляторами тиску «після себе».
Статичний регулятор температури прямої дії. Регулятор температури прямої (безпосередньої) дії наведено на рис. 3.
Мал. 3. Статичний регулятор температури прямої дії
 |
Термопатрон 1 з легко випаровується рідиною є чутливим елементом. Залежно від температури рідини змінюється тиск насиченої пари, що заповнюють капілярну трубку2, атиск у сильфонній камері 3. У корпусі4знаходиться клапанна система.
При збільшенні температури клапан5прикривається, приплив теплоносія (пара, гарячої води тощо) зменшується і температура регульованого середовища знижується. Тиск парів у термопатроні знижується, і клапан дещо відкривається. Масляна6направляє мастило в сальник. Налаштування
| Мал. 4. Статичний регулятор рівня прямої дії |
Будівництво регулятора регулювання здійснюється шляхом зміни натягу пружини 7.
Статичний регулятор температури прямої дії випускається на будь-який десятиградусний інтервал в межах від 20 до 160 °, діаметром (умовного проходу) від 25 до 50мм.
Габарити клапана відповідно дорівнюють: висотаА==325 -345мм,
довжина корпусу Б=140-185мм.
Статичний регулятор рівня прямої дії.
Як приклад статичного регулятора рівня прямої дії можна навести поплавковий регулятор (рис. 4). Регулятор складається з поплавця 1, що знаходиться в камері поплавця2.повідомленої з судиною, в який надходить рідина через клапан3.Поплавець і клапан пов'язані між собою важільною передачею4.
При збільшенні витрати рідини з судини рівень у ньому та в поплавцевій
камері знизиться, поплавок опуститься і приплив рідини через клапан збільшиться. Рівнавага настане при дещо рівні в баку. Регулятор
здатний підтримувати рівень баку з деякою нерівномірністю (властивість статичного регулятора).