ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО РЕГУЛЮЮЧІ ОРГАНИ

РОЗРАХУНКОВА РОБОТА

з дисципліни „Виконавчі механізми та регулюючі органи”

На тему:

«Вибір та розрахунок регулюючого органу»

Виконала:

студентка групи АВ-32

Вершиніна В.В.

Прийняв:

доцент кафедри АТХП

Васильківський І.С.

Львів-2012

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО РЕГУЛЮЮЧІ ОРГАНИ

РО є однією з відповідальних ланок системи автоматичного регулювання, від конструкції і характеристик якого багато в чому залежить якість технологічного процесу.

Для роботи в системах автоматичного регулювання РО комплектуються з електричними, пневматичними чи гідравлічними виконавчими механізмами, утворюючи з ними виконавчі пристрої. По команді від автоматичного регулятора, відповідно до одержуваної інформації про відхилення регульованого параметра від заданого значення, виконавчий механізм переміщає і встановлює в необхідному положенні затвор РО щодо сідла, забезпечуючи потрібний ступінь відкриття прохідного січення.

У залежності від ступеня відкриття прохідного січення змінюється гідравлічний опір РО і, відповідно, перепад тиску на ньому, а значить і витрата (кількість) речовини, що протікає через РО, тобто витрата речовини регулюється за рахунок дроселювання. Такі РО називають дросельними (ДРО).

Розрізняють стандартні ДРО, що входять до складу Державної системи промислових приладів і засобів автоматизації (одно- і двосідлові, триходові, шлангові, діафрагмові, заслінкові, шибери) і нестандартні для спеціальних умов роботи ( крани і засувки) (рис.1.).

Основні параметри і характеристики РО:

діаметр умовного проходу D_У, мм - номінальне значення діаметра вхідного (вихідного) патрубка;

умовний хід h_У - номінальне значення повного ходу затвора;

умовний хід - відношення поточного ходу затвора до умовного;

пропускна здатність , м³/год, - витрата рідини з щільністю 1000 кг/м³, яку пропускає РО при перепаді тиску на ньому в 0,1 МПа при поточному ході затвора ;

умовна пропускна здатність , м³/ч- пропускна здатність при умовному ході затвора;

початкова пропускна здатність , м³/год, - номінальна пропускна здатність у момент відкриття затвора;

максимальна дійсна пропускна здатність - пропускна здатність при максимальному дійсному ході затвора;

пропускна характеристика - залежність пропускної здатності від ходу затвора h;

Рис.1. Основні типи дросельних РО: а - заслінка; б - двосідловий; в - односідловий; г - триходовий; д - шланговий; е - діафрагмовий .

відносна пропускна характеристика - залежність відносної пропускної здатності від відносного ходу затвора ;

відносна витратна характеристика - залежність відносної витрати від відносного ходу затвора в робочих умовах;

номінальна витрата , м³/год, витрата при максимальному дійсному ході затвора;

конструктивна характеристика - залежність площі проходу між затвором і сідлом РО від ходу затвора ;

Умовна пропускна здатність вказується в паспорті ДРО.

Стандартні одно- і двосідлові ДРО випускаються з двома видами пропускних характеристик: лінійною і рівнопроцентною, заслінки і інші РО мають власний вид пропускної характеристики (рис.2).

У лінійної пропускної характеристики збільшення пропускної здатності пропорційне переміщенню затвора ДРО .

У ДРО з рівнопроцентною пропускною характеристикою збільшення пропускної здатності по ходу затвора пропорційно поточному значенню пропускної здатності K_v.

Характер зміни витрати через ДРО в робочих умовах відображає витратна характеристика . Встановлюваний на трубопроводі між джерелом тиску й об'єктом регулювання РО є елементом трубопровідної мережі, перепад тиску в якій DP_Тзалежить не тільки від значень початкового і кінцевого тисків на розглянутій ділянці, але і від конфігурації, виду і числа місцевих опорів на трубопроводі. Чим більше втрати тиску в трубопроводі, тим менше вони на РО - (при сталості значень початкового і кінцевого тисків). Відношення DP_Т / DP_РО, а точніше пропускних здатностей РО і трубопроводу K_vy / K_vT називається гідравлічним модулем системи . Якщо припустити, що перепад тисків на розрахунковій ділянці трубопроводу постійний, то з урахуванням гідравлічного модуля залежність між відносною витратою нестисливої рідини при турбулентній течії і відносною пропускною здатністю має вид

(1)

На рис. 3 показані графіки витратних характеристик для РО з лінійною і рівно- процентною пропускними характеристиками, а також – для заслінкових ДРО у випадку, коли змінюється від 0 до 10.

Як видно з приведеної формули, при n = 0. Це значить, що при відсутності розвинутої трубопровідної мережі витратна характеристика ДРО збігається з пропускною чи близька до неї.

Зі зростанням значення n витратна характеристика віддаляється від пропускної, причому при великих значеннях n і лінійній пропускній характеристиці витратна стає непридатною для регулювання, тому що значно зменшується діапазон ходу, у якому воно можливе, а кутовий коефіцієнт різко зростає на початку ходу і різко падає в його кінці. Навпаки, при рівнопроцентній пропускній характеристиці зростання n не спричиняє ніяких несприятливих наслідків. При значеннях n = 1,5...6 середня частина характеристики близька до лінійної. Лінійність витратної характеристики означає збереження постійним коефіцієнта підсилення виконавчого пристрою протягом усього ходу.

Оскільки при виборі типу і значень настроювальних параметрів регулятора для лінійних систем регулювання виходять із умови сталості коефіцієнта підсилення, що гарантує визначену якість регулювання, лінійність витратної характеристики можна вважати одним з вимог системи регулювання до виконавчого пристрою. Воно мінімальне тому, що висувається із самих загальних міркувань і в умовах відсутності інформації про об’єкт. Якщо ж інформація про збурення, що діють на об’єкт, є, то з’являється можливість більш глибокого аналізу –визначення характеру впливу збурювання на коефіцієнт підсилення виконавчого пристрою чи об’єкта – і можна зробити висновок про кращу форму витратної характеристики, лінійної чи рівнопроцентної для конкретного випадку. Збіг назв (лінійна, рівнопроцентна) витратної і пропускної характеристик може привести до неправильного вибору пропускної, коли потрібно забезпечити лінійну витратну характеристику. З графіків (рис.3) видно, що лінійну витратну характеристику може забезпечити виконавчий пристрій як з лінійною, так і з рівно- процентною пропускною характеристикою, це залежить від значення n, а рівнопроцентну витратну – тільки рівнопроцентна пропускна характеристика.

а) б)

в) г)

Рис.3. Залежність від l при різних значеннях коефіцієнта n для РО:

а - з лінійною пропускною характеристикою; б - з рівнопроцентною пропускною характеристикою; в - для заслінкових РО при a = 0...60°; г - для шлангових РО .