18437

Регулирующие органы

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция 21. Регулирующие органы. Регулирующие органы служат для изменения количества вещества или энергии подводимых к объекту регулирования или отводимых от него по определенной программе или поддержание на определенном уровне. Чаще всего с помощью регулирующих

Русский

2013-07-08

91 KB

49 чел.

Лекция 21.

Регулирующие органы.

Регулирующие органы служат для изменения количества вещества или энергии, подводимых к объекту регулирования или отводимых от него по определенной программе или поддержание на определенном уровне.

Чаще всего с помощью регулирующих органов изменяют расход вещества, подаваемого в объект регулирования. Изменение расхода среды при перемещении регулирующего органа из одного крайнего положения в другое называют диапазоном регулирования органа.  Для обеспечения регулирующим органом управления процессом необходимо, чтобы диапазон регулирования его превышал те изменения расхода среды, которые могут иметь место при переходе от минимальной нагрузке к максимальной.

Действие регулирующего органа в пределах диапазона регулирования оценивается его статической характеристикой, т. е. зависимостью расхода среды от положения (степени открытия) регулирующего органа.

Различают теоретическую и рабочую статические характеристики. Теоретическая характеристика определяется при постоянном перепаде давления на регулирующем органе, а рабочая – при переменном перепаде, т. е. для реальных рабочих условий. Рабочая характеристика может отличаться от теоретической. Если последняя линейна, то рабочая характеристика может быть существенно нелинейной. Поэтому для получения линейной рабочей характеристики необходимо выбрать профиль регулирующего органа так, чтобы теоретическая характеристика была нелинейной. Регулирующие органы обычно выполняются с линейной, параболической или логарифмической теоретическими характеристиками.

Чаще других в качестве регулирующих органов используют клапаны (рис. 1 а).

Рис. 1. Типы регулирующих клапанов

Регулирование расхода среды через клапан осуществляется за счет изменения проходного сечения между плунжером 1 и седлом 5. Поверхность, по которой соприкасаются плунжер и седло в закрытом положении, называют опорной поверхностью. Шток 4, перемещающийся под действием привода, выведен из корпуса 2 наружу через сальник 3.

Статическая характеристика клапанного регулирующего органа определяется формой и размерами плунжера и седла, которые могут быть различными (рис. 1 б - ж).

На рис. 1 б показан тарельчатый клапан с плоской опорной поверхностью. Проходное сечение его – цилиндрическая поверхность. Такие клапаны применяют редко, так как при больших скоростях протекания среды через них кромки тарелок быстро истираются, что приводит к изменению характеристик клапанов.

Тарельчатые клапаны с конической опорной поверхностью (рис. 1 в) используют для регулирования больших расходов. Проходным сечением у них служит кольцевая щель между внутренней кромкой плунжера и опорной поверхностью седла.

Игольчатые клапаны (рис. 1 г) применяют для сравнительно малых расходов среды и при значительных давлениях. Проходным сечением игольчатых клапанов служит коническая щель между внутренней кромкой седла и конической поверхностью плунжера.

Золотниковый клапан (рис. 1 д, е, ж) представляет собой полый цилиндр с прорезанными в его боковой стенке окнами. Величина проходного сечения клапана определяется суммарной площадью той части окон, которая выступает над кромкой седла. Окна могут быть прямоугольного (рис. 1 д), треугольного (рис. 1 е) или другого по форме (рис. 1 ж) сечения.

На рис. 2. представлены некоторые конструкции регулирующих органов. Они выполняются как односедельными, так и двухседельными.

Рис. 2. Конструкции регулирующих клапанов

Односедельные регулирующие органы (рис. 2 а) применяют для установки на трубопроводах малого диаметра и при небольших перепадах  давлений на клапанах. Обычно регулирующие органы исполнительных механизмов выполняют двухседельными прямого (рис. 2 б, в) или обратного (рис. 2 г) действия. У регулирующих органов прямого действия при ходе штока вниз проходное сечение уменьшается, а у регулирующих органов обратного действия – увеличивается. Двухседельные клапаны позволяют значительно уменьшить усилие, оказываемое на шток регулирующего органа.

Кроме указанных регулирующих органов для регулирования расхода загрязненных и агрессивных сред применяются диафрагмовые (рис. 2 д) и шланговые (рис. 2 г) клапаны. В диафрагмовых клапанах проходное сечение перекрывается диафрагмой из специального материала, стойкого к регулируемой среде.

В промышленности последнее время получают распространение трехходовые смесительные клапаны (рис. 2 ж). Преимущество их заключается в том, что при постоянном давлении потоков можно без применения специальных регуляторов соотношения поддерживать соотношение расходов двух смешиваемых потоков.

В системах регулирования при воздействии на потоки газа и пара находят применение также регулирующие заслонки. Они используются в трубопроводах большого диаметра при небольших избыточных давлениях, где допускаются небольшие потери давления. Заслонки могут работать в среде газов, содержащих твердые частицы, а также в среде сыпучих гранулированных твердых материалов. Изменение проходного сечения регулирующего органа достигается поворотом заслонки под действием пневмопривода.

На рис. 3 показаны некоторые типы заслонок. Круглые заслонки (рис. 3 а) устанавливают в трубопроводах, а прямоугольные (рис. 3 б) – в коробах и газоходах. Заслонки прямоугольного сечения могут выполняться однолопастными (рис. 3 б), многолопастными с разделительными перегородками (рис. 3 в) и многолопастными без разделительных перегородок (жалюзи) (рис. 3 г). Применение многолопастных заслонок позволяет значительно уменьшить усилие пневматического привода требуемое для управления заслонкой.

Рис. 3. Типы поворотных заслонок

При управлении многими технологическими процессами встречаются задачи регулирования расхода агрессивных или нагретых до нескольких тысяч градусов Цельсия газов и жидкостей, а так же газов и жидкостей, содержащих  механические частицы. Установка механических регулирующих органов (клапанов или заслонок) во многих таких случаях невозможна (или неэффективна), так как приводит к быстрому износу регулирующего органа и потере им регулирующей способности. Преодоление указанных трудностей оказалось возможным в некоторых случаях путем применения принципов струйной техники. Первоначально струйные методы были использованы для конструирования исполнительных устройств в ракетно-космической технике

PAGE  110


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4922. Освоение среды разработки Image, Label 57 KB
  Освоение среды разработки. Цель работы Овладеть навыками программирования с использованием Image, Label. Задание Создать проект типа Standard.EXE. Создание на форме элементов управления. Работа со свойствами. Для начала ...
4923. Создание процедуры в среде Visual Basic 113 KB
  Создание процедуры. Цель работы Овладеть навыками программирования с использованием Image, PictureBox, Timer, Button . Задание Создать анимацию бабочки для начала следует создать проект. Далее помещаем на форму Button(1 шт.), Image...
4924. Освоение элементов управления и файлов в среде Visual Basic 63.5 KB
  Освоение элементов управления и файлов в среде VB. Цель работы: овладеть навыками программирования с использованием стандартных элементов управления и файлов. Вариант №11 Задание: Считать матрицу 3*3 из текстового файла...
4925. Основные свойства элемента управления MSFIexGrid 553.5 KB
  Цель работы Изучить основные свойства элемента управления MSFIexGrid (сетки) и способы использования ее для вывода информации. Задание 1 1. Разработайте форму для ввода данных в выделенную ячейку и исследуйте свойства сетки MSFIexGrid. 2. Составьте ...
4926. Дополнительные элементы управления для разработки интерфейса пользователя 813.5 KB
  Цель работы Приобрести навыки в использовании дополнительных элементов управления для разработки интерфейса пользователя. Задание Разработайте форму для демонстрации графиков элементарных функций. Форма должна позволять выводить на экран графи...
4927. Работа с файлами в среде Visual Basic 211.5 KB
  Работа с файлами в VB. Цель работы Приобрести практические навыки в работе с файлами последовательного доступа и использовании стандартных окон Windows. Задание Разработайте и отладьте базу данных Склад с использованием файла последо...
4928. Товарищество собственников жилья как наиболее выгодный с экономической точки зрения способ управления домом. 206.66 KB
  Товарищество собственников жилья как наиболее выгодный с экономической точки зрения способ управления домом. Существует несколько форм управления многоквартирным домом, это: 1. прямое или непосредственное управление 2. управление управляющей организ...
4929. Проектирование оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты 94.24 KB
  Проектирование оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты Цель работы: Изучение оборудования для дозирования и взвешивания компонентов шихты, расчет их основных параметров Оборудование: Макеты весодозатора и конвейерных весов. Общ...
4930. Проектирование оборудования для дробления, сушки и помола добавок 668.73 KB
  Проектирование оборудования для дробления, сушки и помола добавок Цель работы: Изучение оборудования для дробления, сушки и помола добавок, расчет их основных параметров. Оборудование: Макеты молотковой, зубчатой дробилки, барабанной сушилки и шаров...