Пропорциональный регулятор питания. Комбинированный регулятор питания. Принципиальная схема электронного регулятора питания. Функциональная схема получения тепловой энергии

условность неприемлема. Это вносит некоторую условность в использование общепринятых способов подсчета в относительных единицах.

Во время работы котла его обогреваемые части заполнены смесью кипящей воды и пара. Относительное содержание последнего в смеси зависит от интенсивности обогрева, поэтому оно не одинаково для разных поверхностей нагрева и меняется с изменением нагрузки. При установившемся режиме имеется динамическое равновесие, и содержание пара в пароводяной смеси для каждого элементарного участка котла становится постоянным.

Нарушение равновесного состояния приводит к изменению относительного содержания пара, а следовательно, и среднего удельного объема пароводяной смеси, заполняющей поверхности нагрева. В результате этого уровень смеси в барабане изменяется.

Условия безопасной и надёжной работы котла требуют, чтобы уровень в барабане поддерживался в определённых пределах. Повышение уровня за верхний предел может привести к забросу воды в пароперегреватель и резкому снижению температуры перегрева (перепитка котла). Снижение уровня за нижний предел (упуск воды из барабана) приводит к нарушению циркуляции в экранных трубах и их пережогу. Этим объясняется, что к надёжности регулирования питания предъявляются повышенные требования.

Простейшим является пропорциональный регулятор питания, схема которого  приведена на рис.1,а.

			H

a)                                                               б)

Рис.1. Пропорциональный регулятор питания.

а) структурная схема; б) статическая характеристика регулирования.

К регулятору питания РП подводится только один сигнал — по уровню Н воды в барабане. В зависимости от величины знака отклонения уровня регулятор изменяет открытие регулирующего клапана.

Как следует из статической характеристики рис.1,6, регулятор поддерживает уровень воды в барабане с неравномерностью (положительной). Это означает, что с увеличением нагрузки D уровень в барабане при установившемся состоянии понижается.

На рис. 2 изображены упрощенные графики переходного процесса, построенные без учета запаздывания в системе и колебательности процесса.

		время

Рис.2. График регулирования уровня в системе, показанной на рис.1.

До момента t1 нагрузка поддерживалась постоянной и равной D1. Этой нагрузке  соответствовали расход воды W1 и уровень в барабане H1. В момент t1 нагрузка резко уменьшена до величины D2. Это вызвало падение уровня с H1 до H_а из-за уменьшения объема пароводяной смеси, заполняющей барабан и экранные трубы котла. Восприняв сигнал по снижению уровня, регулятор увеличит открытие клапана, и подача питательной воды возрастет от W1 до W_a.

Превышение поступления воды над расходом пара приведет к постепенному повышению уровня. В соответствии с этим регулятор уменьшит поступление воды до величины W2, соответствующей новой нагрузке D2, а в барабане установится новый уровень H₂, повышенный против первоначального.

В момент t₂ нагрузка была увеличена до значения D₃, что привело к возрастанию объема пароводяной смеси. Уровень повысится до значения H_в, а регулятор уменьшит поступление воды до W_в. Несоответствие между поступлением воды и расходом пара приведет к снижению уровня и увеличению поступления воды до W3. В результате процесса регулирования установится новый уровень H_a.

Таким образом, регулирование сопровождается значительными колебаниями уровня в барабане. Поэтому регуляторы с воздействием по уровню применяются лишь для котлов, обладающих большим водяным объемом и незначительным тепловым напряжением поверхностей нагрева.

а)                                                                                      б)

Рис.3. Пропорциональный регулятор питания, действующий при отклонении уровня и расхода пара.

а) структурная схема; б) статическая характеристика регулирования