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

45 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

14537. Філософія та наука: історія і сучасність 191.5 KB
  За таких умов докорінному перегляду піддаються всі аспекти наукової практики. Постає нове розуміння місця наукового знання в культурі.
14538. НИЦЦКИЙ ДОГОВОР (2001 ГОД). ИНТЕГРАЦИЯ ПО ВСЕМ НАПРАВЛЕНИЯМ 22.7 KB
  Ниццкий Договор 2001 год. Интеграция по всем направлениям В начале 1999 года Единая Европа вступила в новый этап своего развития. С 1 января 1999 года начала функционировать первая опора ЕС. В феврале 2000 года для обсуждения очередного редакционного обновления учредительн
14540. ИНСТИТУТЫ ЕС: ЕВРОПЕЙСКИЙ СУД 87 KB
  Институты ЕС: Европейский Суд. Оглавление [1] Институты ЕС: Европейский Суд. [2] Оглавление [3] Введение [4] Структура Суда [5] Состав Суда [6] Рассмотрение дел [7] Юрисдикция Суда [8] Суд первой инстанц
14541. ИНСТИТУТЫ ЕС: СЧЁТНАЯ ПАЛАТА 25.22 KB
  Институты ЕС: Счётная Палата I. Европейская счетная палата 1.СозданииЕвропейской счетной палаты 2.Мандатчленов Европейской счетной палаты. Полномочия. 3.Состав Европейской счетной палаты. 4.Организационная структура Европейской счетной палаты 5.Сотрудничествос...
14542. ЕВРОПЕЙСКИЙ ИНВЕСТИЦИОННЫЙ БАНК 24.63 KB
  Европейский Инвестиционный Банк IV.Европейский инвестиционный банк Состав банка Роль банка Организация работы Совет управляющих Европейский инвестиционный банк Е1В финансовое учреждение Европейского союза задуман и действует как банк и в то же время как евро
14543. ЕДИНАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА 43.99 KB
  Единая сельскохозяйственная политика Европейского Союза Оглавление Введение2 1. Необходимость и Цели ЕСХП2 2. Начало ЕСХП4 3. Современные реформы ЕСХП5 4. Реформа Сахарного Режима 2005 – 20066 Введение Единая Сельскохозяйственная Политика ЕСХП Евро
14544. Шенгенские соглашения 24.59 KB
  Шенгенские соглашения 1.Общая характеристика Шенгенских соглашений 2.Шенгенское соглашение 1985 г. 3.Шенгенская конвенция 1990 г. 1.Общая характеристика Шенгенских соглашений Шенгенские соглашения система из двух договоров которые были подписаны во второй полови
14545. Образование Европейских сообществ 33.75 KB
  Образование Европейских Сообществ 1. Парижский договор 1951 года и создание Европейского Объединения Угля и Стали1 2. Римский договор 1957 года и создание ЕЭС3 3. Попытка создания сообщества по безопасности и его провал7 4. Римский договор 1957 года и создание Европейского ...