Содержание:
4.1 Назначение регуляторов уровня………………………………………...…2
4.2 Государственная система приборов (ГСП)………………………………..3
4.3 Классификация основных типов регуляторов уровня……………………4
4.4 Анализ классификации основных типов регуляторов уровня…………..5
4.5 Выбор регулятора уровня………………………………………………....20
4.6 Расчет пневматической части регулятора уровня ………………………21
4.1 Назначение регуляторов уровня
Для того чтобы составить классификацию регуляторов уровня и провести дальнейший анализ этой классификации необходимо пояснить общее назначение данных регуляторов и определить круг начальных условий.
Регулятор (Р) – это совокупность устройств, присоединяемых к регули-руемому объекту для автоматического регулирования его выходной величины. Р. присоединяется к выходу регулируемого объекта и регулирующему органу на его выходе, образую главную обратную связь в системе регулирования (рисунок 4.1). Р. измеряет отношение регулируемой величины от заданного значения и, в зави-симости от результатов измерения воздействует на регулирующий орган объек-та таким образом, чтобы уменьшить отклонение. Регулируется обычно какой-нибудь один параметр /6/.
В общем, по функциональному назначению различают следующие элемен-ты регуляторов:
- чувствительный
- задающий
- сравнения
- усилительный
- исполнительный
 |
1. объект;
2. автоматический регулятор;
3. регулирующий орган.
Регуляторы уровня применяются для регулирования или автоматического поддержания уровня жидких или сыпучих веществ в открытых или закрытых емкостях и технологических аппаратах/6/.
Ректификационные колонны применяются для разделения многокомпо-нентных жидких смесей на отдельные компоненты. Процесс основан на многократной дистилляции. Применяется в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Заданным является регулятор уровня из схемы автоматического регулирования ректификационной колонны с использованием импульсов от анализаторов качества.
Исходной смесью являются дистиллат. Значит регулятор уровня должен быть выбран исходя из следующих условий: дистиллат – вода, очищенная от всех примесей путем дистилляции. Дистилляция – разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров. Полученный конденсат обогащен низкокипящими компонентами, остаток жидкой смеси – высококипящими. Дистилляция применяется в химической, нефтяной и т. д. промышленности/2/.
Дистиллат – это низкокипящий продукт (может закипать при температуре 120'С), среда не вязкая.
4.2 Государственная система приборов (ГСП)
ГСП предусматривает классификацию по определенным группам всех видов сигналов, которые можно получить при измерении большинства механических величин, физических или химических параметров.
Регуляторы относятся к устройствам контроля, хранения и выработки командной информации. Регуляторы уровня по ГСП относятся к средствам для выдачи сигнала информации, хранения сигнала информации и выработки командной информации (ряд В). И относятся к регулирующим устройствам (ветка 2). Уровень может быть преобразован в следующие унифицированные по величине выходные сигналы: линейное перемещение, угол поворота, сила, частота, интервал времени, напряжение переменного тока/3/.
4.3 Классификация основных типов регуляторов уровня
Широкий круг задач, связанных с измерением и регулированием уровня, обусловил появление большого числа различных приборов и устройств, основанных на разных принципах действия. Особенность монтажа прибора того или иного типа определяется принципом его действия и конструктивным исполнением, определяющим способы как установки и присоединения, так и обвязки основных узлов прибора. В соответствии с изложенным приборы для измерения и регулирования уровня разделяются:
- по виду статической характеристики:
а) линейные
б) нелинейные регуляторы
- по характеру измеряемой среды:
а) жидких сред
б) сыпучих тел
в) для раздела двух жидкостей с различной плотностью
- в зависимости от характера измеряемого вещества:
а) агрессивных сред
б) неагрессивных сред
- по способу применения:
а) применяющиеся в открытых резервуарах
б) в закрытых резервуарах
- по условиям работы:
а) в условиях вибрации, ударов, тряски
б) высокой температуры
в) влажности
г) воздействия микроорганизмов
д) запыленности и т.д.
- по принципу действия:
а) регуляторы прямого действия б) непрямого действия
Классификация регуляторов по принципу действия является одной из наиболее важных, поэтому она рассмотрена более подробно и тщательно/5/.
4.4 Анализ классификации основных типов регуляторов уровня
а) Регуляторы прямого действия. В регуляторах прямого действия функции измерительного, усилительного и исполнительного механизма объединены в одном органе. Поскольку для перемещения исполнительного органа используется энергия регулируемой величины, регуляторы прямого действия в большинстве случаев выполняют статическими. Астатические же применяют в сложных схемах регуляторов прямого действия в качестве вспомогательных, например, интегрирующих устройств. По виду используемой энергии регуляторы прямого действия делят на механические, гидравлические, пневматические и электрические.
б) Регуляторы непрямого действия характеризуются использованием в них вспомогательной энергии от постороннего источника. В них возможно неограниченное повышение выходной мощности, что позволяет добиться высокой точности регулирования при весьма гибкой схеме регулятора. Регуляторы непрямого действия делят на гидравлические, пневматические, электрические, и комбинированные в зависимости от вида используемой энергии/5/.
Рассмотрим несколько примеров регуляторов.
Регуляторы уровня РУ-1 и РУ-2 (рисунок 4.2) предназначены для автоматического регулирования уровня воды в закрытых сосудах, находящихся под давлением. (В настоящее время не изготовляются.)
Регуляторы состоят из трех основных элементов: поплавковой камеры, регулирующего клапана и системы рычагов. Поплавковая камера устанавливается так, чтобы среднее положение поплавка соответствовало среднему уровню воды в сосуде.
При изменении уровня воды поплавок 1 перемещается вслед за уровнем и поворачивает валик 2, который через рычаг 3, тягу 4 и рычаг 5 передает вращение валику 6, на регулирующем клапане и далее через рычаг 7 и вилку 8 преобразует это вращение в поступательное движение золотника клапана, имеющего четыре прямоугольных окна.
Этим достигается изменение расхода воды через регулирующий клапан.
В случае необходимости, на поплавковой камере может быть укреплена шкала, отградуированная в миллиметрах /5/.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.