Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

Глава тринадцатая

Г И Д Р А В Л И Ч Е С К И Е Р Е Г У Л Я Т О Р Ы З А В О Д А « Т Е П Л О А В Т О М А Т »

13-1. Н А З Н А Ч Е Н И Е И СТРУКТУРА

Гидравлические регуляторы завода «Теплоавтомат» пред­ назначены для регулирования расхода, давления, перепа­ да давлений," разрежения, уровня, соотношения расходов и давлений различных сред и могут работать в И-, П- и ПИ-режимах. Они являются одними из первых отечест­ венных промышленных регуляторов, построенных по блочному принципу. Замена отдельных блоков (уст­ ройств) позволяет создавать регуляторы, отличающиеся по формируемому ими закону, виду регулируемой вели­ чины, скорости и усилию, развиваемым исполнительным механизмом.

В номенклатуру регуляторов входят следующие ос­

ские исполнительные механизмы СПГП-2, СПГП-4, СПГП-5, СПГК-1, СПГК-2, СПГК-4; устройства обрат­ ной связи ИГ-1, ИГ-2, МНПИ-1.

Кроме того, в состав регуляторов может входить раз­ личная вспомогательная аппаратура: маслонасосные ус­ тановки МСА-18, МСА-1-50, МСА-2-125 (рабочая жид­ кость—трансформаторное масло); устройства ДСГ-1 и ПСГ-1 для синхронизации хода исполнительных механиз­ мов; клапаны КДУБ-1, КПІМ-2 и КЗМ-1 на соединитель­

Рассмотрим территориальное расположение этих уст­ ройств. Датчик, гидравлический усилитель и задатчик входят в единый блок (к нему в П- и ПИ-регуляторах присоединяются устройства обратной связи), размещаю­ щийся совместно с некоторыми вспомогательными уст­ ройствами в пультах или специальных колонках. На опе­ ративных щитах управления располагают клапаны ди­ станционного управления КДУБ-1, указатели положе­ ния, манометры. Исполнительные механизмы устанавли-

430

вают вблизи регулирующего органа, а синхронизирующие устройства и датчики положения — на исполнительном механизме. Максимальное расстояние между исполни­ тельным механизмом и усилителем 120 м по горизонта­ ли и 30 ж по вертикали. Маслонасосные установки раз­ мещаются вблизи пультов или колонок.

Устройства

синхронизации

положения

Устройства

обратной

связи

Рис. 13-1. Схема взаимодействия между устройствами.

Помимо отмеченных в § 12-1 общих преимуществ и не­ достатков гидравлических регуляторов к числу достоинств регуляторов завода «Теплоавтомат» можно отнести блоч­ ный принцип построения, наличие синхронизации поло­ жения исполнительных механизмов. Недостатками явля­ ются ограниченная номенклатура датчиков, отсутст­ вие ПИД-закона, неудобство реализации П-закона, невозможность суммирования более двух входных си­ гналов.

Областью применения гидравлических регуляторов завода «Теплоавтомат» являются простые одноконтурные системы, в которых для управления регулирующим орга­ ном требуются значительные усилия и быстродействие. Гидравлические регуляторы завода «Теплоавтомат» мо-

431

гут быть использованы в помещениях с взрывоопасной средой, для чего достаточно вынести отдельно маслонасосные установки, имеющие электропривод.

13-2. П Р И Н Ц И П ДЕЙСТВИЯ РЕГУЛЯТОРОВ

Функциональные схемы регуляторов завода «Теплоавтомат» близки функциональной схеме гидравлических ре­ гуляторов, приведенной на рис. 12-1. Функциональная схема регулятора в И-режиме и упрощенная принципиальная схема одной из модификаций регулятора в этом режиме при­ ведены на рис. 13-2.

Регулятор компонуется из датчика Д, задатчика 3, гид­ равлического усилителя ГУ и исполнительного механизма ГИМ (рис. 13-2, а) . Регулируе­ мая величина — давление а по-

Рис. 13-2. Функциональная (а) и упрощенная принципиальная (б) схемы И-регулятора.

ступает на мембрану / (рис. 13-2,6) датчика, который преобразовывает это давление в усилие, действующее на струйную трубку 2 гидравлического усилителя. На струй­ ную трубку действует также пружина 5 задатчика. Под влиянием этих усилий трубка может перемещаться вокруг оси 3. Масло, вытекающее через конический насадок 6 на конце струйной трубки, попадает в приемные сопла 9, ко­ торые соединяются трубопроводами 7 с гидравлическим исполнительным механизмом 8.

При изменении регулируемой величины струйная трубка отклоняется от среднего положения в ту или иную сторону, вследствие чего происходит возрастание давле­ ния в одном из сопл и падение в другом. Перепад давле-

432

пии приводит в движение поршень исполнительного ме­ ханизма. Скорость перемещения исполнительного меха­ низма пропорциональна отклонению струйной трубки от среднего положения, т. е. изменению регулируемой ве-

мое а)

Рис. 13-3. Функциональная (а) и упрощенная принципиальная (б) схемы П-регулятора с ме­ ханической обратной связью.

личины. Корректор 4 может перемещаться вверх или вниз, что изменяет соотношение усилий, развиваемых мембраной 7 и пружиной 5 задатчика. Величина откло­ нения струйной трубки от среднего положения зависит от степени поднятия или опускания корректора. Таким образом, корректор служит для изменения параметра на­ стройки И-регулятора — времени интегрирования.

Для реализации П-режима необходимо введение ме­ ханической или гидравлической обратной связи по поло-

Рис. 13-4. Функциональная (а) и упрощенная принципиаль­ ная (б) схемы П-регулятор а с гидравлической обратной связью.

(рис. 13-3,а). При изменении регулируемой величины а перемещается струйная трубка / (рис. 13-3,6) и прихо­ дит в движение исполнительный механизм 2, с валом

434