 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Загальні відомості про дросельні регулюючі органи.
Регулюючий орган є однією з відповідальних ланок системи автоматичного регулювання (САР), від конструкції та характеристик якої в значній мірі залежить якість процесу регулювання. Для роботи в САР регулюючий орган комплектується з електричним, пневматичним або гідравлічним виконавчим механізмом та складає разом з ним виконавчий пристрій (електричний, пневматичний або гідравлічний). Основні терміни по виконавчим пристроям для САР встановлені ГОСТ 14691-69. Згідно цього стандарту регулюючим органом називається виконавчий орган, який впливає на процес шляхом зміни власної пропускної здатності. За командою від автоматичного регулятора, а при ручному управлінні від оператора, у відповідності з інформацією про відхилення параметру технологічного процесу від заданого значення, виконавчий механізм переміщує затвор регулюючого органу відносно сідла, в результаті чого змінюється площа проходу між ними (рис. 1). В залежності від площі прохідного кільця змінюється гідравлічний опір регулюючого органу і відповідно перепад тисків на ньому, а значить і витрата (кількість) речовини, що проходить через регулюючий орган. Таким чином витрата речовини регулюється за рахунок дроселювання. Такі регулюючі органи називають дросельними (ДРО). В більшості конструкцій затвор рухається відносно нерухомого сідла і утворює разом з ним прохідне січення ДРО.
Простота конструкції, надійність в експлуатації, малі габарити, невисока матеріалоємність і вартість заслінкових ДРО надають їм перевагу при застосуванні в системах регулювання великих витрат (до 10000 м3/год) при невеликих перепадах тиску (умовний тиск до 1 МПа). Випускаються вони згідно ГОСТу 14769-69. Заслінки (рис.2) складаються з кільцевого корпусу 1, всередині якого змонтований поворотний диск 2, розміщений на валу 3. Герметичність заслінки забезпечується сальником, який охоплює вал. Зміна площі прохідного отвору ДРО досягається поворотом диску відносно корпусу з допомогою вала, який з’єднаний з виконавчим механізмом. З усіх видів ДРО заслінки мають найменшу монтажну довжину (відстань між приєднуючими фланцями) L (див. рис.2). Основні параметри і характеристики заслінкових ДРО: діаметр умовного проходу Dy, мм, - номінальне значення внутрішнього діаметру вхідного (вихідного) патрубка; хід α – кут повороту затвора (поворотного диска) відносно сідла; умовний хід αy – номінальне значення повного ходу затвора; пропускна здатність KV, м3/год, - витрата рідини густиною 1000 кг/м3, яка протікає через ДРО при перепаді на ньому 0,1 МПа, при поточному ході затвору; умовна пропускна здатність KVy, м3/год, - номінальна пропускна здатність при умовному ході затвора hy (вказується в паспорті ДРО); відносна пропускна характеристика s = F(α) – залежність відносної пропускної здатності s = KV / KVy від ходу затвора α; відносна витратна характеристика q = F(α) – залежність відносної витрати q = Q/Qмаx від ходу затвора α;
Для неагресивних газів з температурою від –50 до +225°С заслінки виготовляють з вуглецевої сталі, або сірого чавуну, а при температурі до 600 °С – з жароміцного чавуну, або спеціальних хромо-нікелево-молібденових сталей. Для агресивних середовищ використовують відповідні покриття, що захищають метал від їх шкідливої дії. При повороті диску відносно поперечного січення корпусу від 0 до 900 пропускна здатність заслінки змінюється від нуля до максимальної. При цьому динамічний крутний момент на валу досягає максимуму при 65-750 і падає до нуля при 900. В зоні 65…900 положення затвору (диску) нестійке, оскільки одному значенню крутного моменту відповідає два значення кута повороту диску. Тому стандартні заслінки з плоским диском вибирають з розрахунку на робочий кут повороту диску a від 0 до 600. В цьому діапазоні відносна пропускна характеристика заслінкового
ДРО виражається залежністю: s = 3tg2a ¤ 2 . (1) В стандартних регулюючих заслінках щільність перекриття потоку невелика. Негерметичність складає 2-6 % умовної пропускної здатності, причому більш низька герметичність характерна для менших умовних проходів. Тому, початкова зона робочого кута повороту диску a від 0 до 50 не використовується для регулювання витрати. Допустима негерметичність затвору для заслінок, виражена в процентах від Kvy , не повинна перевищувати: 4 % - при умовному проході до 200 мм; 3 % - при умовному проході до 500 мм; 2 % - при умовному проході до 1000 мм. Необхідний крутний момент Мкр на валу заслінкового ДРО знаходять за формулою: Мкр = а·ΔРро·Dy3·10-6 , [Н·м] (2)
Пропускна здатність KV ДРО визначається по витраті Q середовища, яке протікає через ДРО, і перепаду тисків Δ Рро на ньому. Перепад тисків ΔРро ΔРро = ΔРп – ΔРл , (3) де ΔРп - напір джерела тиску, кПа; ΔРл – втрати тиску в технологічній лінії, кПа. При збільшенні витрати Q середовища в технологічній лінії втрати ΔРл зростають; при ΔРп = const зменшується значення ΔРро (рис.4). Величину ΔРро визначають з гідравлічних розрахунків трубопроводних систем. Бажано, щоб ΔРро складав не менше 70% загальних втрат тиску в лінії при максимальній витраті.
Для визначення пропускної здатності KV ДРО при проходженні повітря, при докритичному режимі течії (DРро < 0,52 Р1), користуються рівнянням: KV = де QH – витрата газу, при Р1 = 100 кПа і t = 0 °C, м3/год; ΔРро – перепад тиску на ДРО, кПа; Р1 і Р2 – абсолютні тиски газу до і після ДРО, кПа; rН – густина газу при Р = 100 кПа і t = 0°C, кг/м3; Т1 – абсолютна температура газу перед ДРО, К; k – безрозмірний коефіцієнт, який враховує відхилення реального газу від закону ідеального газу (при розрахунках в лабораторній роботі k=1). Аналітична залежність між пропускною та витратною характеристиками має вигляд
де n = DРл/ DРро – гідравлічний модуль. Як видно з рівняння (5), при n = 0, тобто для слабо розвинутої гідравлічної системи, витратна і пропускна характеристики співпадають (q = s). Із збільшенням гідравлічного модуля n витратна характеристика заслінкового ДРО більше відхиляється від пропускної (див. рис. 5).
Опис установки для дослідження заслінки і методика проведення роботи. В обсяг роботи входить дослідження поворотної заслінки, визначення її пропускної і витратної характеристик. Схема експериментальної установки для зняття характеристик поворотної заслінки наведена на рис.4. Заслінка 1 встановлена на повітропроводі 2, в який подається повітря від вентилятора 3. Для вимірювання витрати повітря використовують звужуючий пристрій (труба Вентурі) 4 та дифманометр 5. Для вимірювання втрат тиску на регулюючій заслінці застосовується дифманометр 6. При проведенні експерименту для зняття витратної характеристики заслінки включають вентилятор і при різних кутах повороту заслінки (в межах робочого кута від 0 до максимального) через однакові проміжки фіксують: положення стрілки, що зв‘язана з заслінкою, покази дифманометрів 5, 6. Результати експерименту та розрахунків заносять в протокол. Будують графік втрат тиску на заслінці та її пропускну і витратну характеристики.
Рис.4. Схема установки для зняття характеристик заслінки: 1 – заслінка; 2 – трубопровід; 3 – вентилятор; 4 – труба Вентурі; 5,6 – дифманометри.
Контрольні запитання 1. Основні характеристики заслінки. 2. З яких елементів складається заслінка? Поясніть принцип її роботи. 3. Поясніть поняття “пропускна здатність”, “умовна пропускна здатність”. 4. Що розуміється під поняттями “пропускна характеристика”, “витратна характеристика”? Чим вони відрізняються? 5. Як веде себе заслінка у повністю закритому стані? 6. Робочий хід заслінки. Чим обумовлене його обмеження? 7. Який вид має пропускна характеристика у поворотної заслінки?
Протокол лабораторної роботи № 3
Досліджується регулюючий орган: тип _____________________________, умовний прохід ______________, умовний хід затвора ________________. Середовище ___________________________ з температурою __________, напір джерела тиску _______________________ . Перепади тисків вимірюються ___________________ тип ______________, кл. точності _______, діапазони вимірювання _________________________ Температура вимірюється ______________ : тип _____________________, кл. точності _______, діапазон вимірювання _________________________. Витрата вимірюється _____________________________________________. Формула для розрахунку витрати _______________________.
Висновки: ______________________________________________________ Навчальне видання
|
де а – коефіцієнт, який визначається за графіком (рис. 3); ΔРро - перепад тисків на ДРО, кПа; Dy – умовний прохід ДРО, мм.
, (4)
, (5)
