Методика расчёта исполнительных устройств. Конструкции исполнительных устройств, страница 3

          Проходное сечение шаровых РО выполняется в виде трубы или полого шара, как это показано на рисунке 12. Применение полого шара для массных суспензий, а также для налипающих или кристаллизирующихся сред не рекомендуется. Шаровые РО, как правило, совмещают регулировочные и запорные функции. Кроме массных суспензий эти РО целесообразно применять в случаях, когда регулируемая среда содержит твердые частицы (например, в целлюлозе после варочных котлов имеются сучки, мелкие камни и т.п.), а также может кристаллизоваться или налипать на детали РО.

          Как показал опыт, шаровые РО хорошо работают при больших пределах регулирования (для массных потоков 1 : 5 и для чистых маловязких жидкостей до 1 : 10).

          3.7 Шиберные задвижки

          Шиберные задвижки– это задвижки, предназначенные для регулирования расхода загрязнёных жидкостей и волокнистых суспензий, например массы. Особенностью конструкции шиберных задвижек может являться мелкая резьба на шпинделе, что при большом передаточном числе типового редуктора-привода обеспечивает весьма малую скорость перемещения шибера и высокую точность его остановки в требуемом положении. Конструкции массных шиберных задвижек, разработанные ВНПОбуммаш, предусматривали время полного открытия (или закрытия) задвижки свыше 12 мин. Шиберные задвижки, как правило, являются запорно-регулирующими и изготавливаются из углеродистой или кислотостойкой стали на Dу  до 800 мм и давление от 6 до 2,5 кгс/см 2 (0,6 – 0,25 МПа).

          По конструктивному исполнению задвижки бывают с прямым или наклонным шибером, как это показано на рисунке 13.

          Рост производительности поточных линий по выработке целлюлозы, бумаги и картона вызывает увеличение количества перекачиваемых жидкостей и соответствующее увеличение диаметров трубопроводов. В этих условиях применение РО с непрямым проходом (как, например, двухседельное РО), имеющих большие коэффициенты гидравлического сопротивления, нежелательно. Значительно экономичнее применять РО с прямым проходом, например шланговые, заслоночные, шаровые и т.д.

          Гидравлическое сопротивление полностью открытого шарового РО весьма близко к сопротивлению отрезка прямой трубы, длина и диаметр которой равна соответствующим размерам клапана.

Пояснения к таблице 5.

 1. Величины потерь давления ∆рп. и  ∆рм. для любой среды можно рассчитать по схеме трубопровода и справочнику по гидравлике.

2. Определение истинного значения относительного максимального расхода qмакс. производится по кривым, показанным на рисунках 4, 5, 6. В зависимости от того, какая пропускная характеристика необходима (линейная, равнопроцентная при одно- и двухседельных ИУ или применено заслоночное ИУ), выбирается соответствующая группа кривых рисунок 4, 5, 6. По оси ординат выбранной группы кривых откладывается значение qпрмакс. и от точки проводится горизонтальная линия до пересечения с линией n = 0. От точки пересечения проводится вертикальная линия до пересечения с кривой, соответствующей найденному в пункте 5 таблицы 5 значению n и с осью абсцисс. Ордината этой точки даёт значение qмакс., а абсцисса – верхнее значение максимального относительного хода затвора lмакс. или максимального относительного угла поворота заслонки αмакс. Так как значение qмин. получается по расчёту, то минимальный относительный ход затвора lмин.мин.) определяется абсциссой точки пересечения ординаты qмин.мин.) с кривой, соответствующей упомянутому выше значению n. Участок кривой n от точки  lмакс. до точки lмин. и является рабочим участком расходной характеристики.

3. Выбранный DИУ должен удовлетворять также условию

                                         Dтр. ≥ DИУ ≥ 0,5 Dтр.

где     Dтр. – диаметр трубопровода;

          DИУ – условный проход исполнительного устройства.

4. Критический перепад давлений ∆ркр. обычно принимается равным 0,5р1.

Таблица 6 – Величины коэффициента К′ для газообразного хлора

Температура 0С

Коэффициент К′ при давлении, кгс/см2 ( МПа)

5 (0,5)

10 (1,0)

20 (2,0)

30 (3,0)

0

20

40

60

80

0,92 (0,092)

0,91 (0,092)

0,96 ( 0,096)

0,97 (0,097)

0,97 (0,097)

-

0,8 (0,08)

0,86 (0,086)

0,92 (0,092)

0,94 (0,094)

-

-

0,8 (0,08)

0,8 (0,08)

0,86 (0,086)

-

-

-

-

0,78 (0,078)

1 Выбор конструкций и материалов исполнительных устройств

   для условий целлюлозно-бумажной промышленности

1.1  Принципы выбора конструкций исполнительных устройств

Каждая система автоматического регулирования имеет регулирующий орган, непосредственно воздействующий на регулируемый параметр и соответствующий исполнительный механизм, т.е. привод, который управляется регулятором или микропроцессорным контроллером.

Комплект, состоящий  из регулирующего органа (РО) и исполнительного механизма (ИМ), называется исполнительным устройством (ИУ).

В качестве исполнительных устройств чаще всего применяются различного рода клапаны, заслонки, задвижки и иные конструкции, объединяемые общим термином "регулирующая арматура". Все подобные устройства по своему принципу действия являются переменными гидравлическими сопротивлениями, изменяющими в соответствии с сигналами регулятора свою величину, т.е. своё проходное сечение, а следовательно, и расход (количество) проходящего через это сечение вещества. Поэтому исполнительные устройства указанных конструкций  называют регулирующими дроссельными органами.

Однако изменение количества (или расхода) вещества может производиться не только путём изменения проходного сечения, но и путём изменения скорости движения среды. К данному виду ИУ относятся например, насосы-дозаторы, шнеки дозаторы, тарельчатые питатели и аналогичные устройства.