Направляющие аппараты тягодутьевых машин
Для регулирования производительности вентиляторов и дымососов применяются различные методы. Одним из них является регулирование с помощью направляющих аппаратов - это многолопастное дроссельное устройство, которое устанавливается у всасывающего патрубка.
Направляющий аппарат дросселирует и закручивают поток воздуха или газа в сторону вращения колеса (крыльчатки). За счет изменения угла входа потока на колесо и проходного сечения меняется производительность тягодутьевой машины.
Направляющие аппараты разделяются на осевые (рис. 1.23) и упрощенные.
Рис. 1.23. Направляющие аппараты тягодутьевых машин.
Осевые направляющие аппараты имеют поворотные лопатки 2, оси которых 1 выведены наружу. Последние через кривошипы 4 связаны общим приводным кольцом 3, благодаря которому все лопатки поворачиваются одновременно и на один и тот же угол. Этот тип чаще всего применяется на вентиляторах. Направляющий аппарат упрощенного типа представляет собой многолопастную жалюзную заслонку. Устанавливается этот направляющий аппарат непосредственно перед всасывающим отверстием машины. Применяется в основном на дымососах, где вследствие большого износа требуется частая замена лопастей.
Вопросы для самопроверки:
что такое регулирующий орган?
основные требования к регулирующим органам;
принцип действия дроссельных регулирующих органов;
приведите примеры регулирующих органов.
Тема 4. Исполнительные механизмы
Назначение, классификация по виду используемой энергии, механизмы электромагнитные, механизмы электродвигательные. Классификация электродвигательных механизмов, условное обозначение, основные параметры однооборотных электрических исполнительных механизмов (МЭО), устройство и принцип работы, динамические характеристики, импульсная характеристика, критерий динамического
качества.
Общие сведения
Исполнительный механизм (ИМ) в системе автоматического регулирования должен обеспечить перемещение РО с возможно меньшим искажением законов регулирования, формируемых регулятором. Качество работы ИМ в системе управления в значительной мере зависит от того, каким образом осуществляется его соединение с РО. Соединение выходного элемента ИМ с входным элементом РО могут быть непосредственным, жестким или тросовым.
Непосредственное соединение выходного вала (штока) ИМ с валом (штоком) РО является наиболее простым. Подобные способы сочленения широко применяются при использовании электромагнитных ИМ, а также многооборотных ИМ (электроприводов), приводящих в действие запорную трубопроводную арматуру. Жесткое соединение осуществляется при помощи рычагов или реечных передач. Жесткое соединение может быть как линейным, так и нелинейным.
Применение нелинейных кинематических связей между ИМ и РО позволяет при необходимости изменять расходные характеристики РО. Так, ограничив ход РО при полном перемещении выходного устройства ИМ, можно использовать только благоприятный участок расходной характеристики. Во многих случаях необходимые сочленения ИМ и РО подбираются опытным путем.
Связь ИМ с РО при помощи профильной шайбы дает возможность получать неодинаковые соотношения перемещений вала и РО для различных участков и изменять эти соотношения в довольно широких пределах. Применение шайб определенного профиля позволяет получить ИУ с заданной характеристикой при использовании стандартных ИМ и РО.
Общим требованием, которое предъявляется к отдельным деталям и узлам, применяемым для сочленения ИМ с РО, является необходимость обеспечения достаточной жесткости соединения и минимальных люфтов. Даже небольшие люфты в шарнирах многозвенного соединения в сумме
могут составить 5-10 % общего перемещения РО и внести в АСР
значительную нелинейность.
Электромагнитные ИМ
В АСР позиционного действия широкое применение в качестве ИМ получили электромагнитные приводы (ЭМП), преобразующие энергию электрического тока в поступательное движение РО. Такие приводы, представляющие собой прямоходовой электромагнит (ЭМ) с вытягивающимся якорем, называют также соленоидами.
Наибольшее распространение получили ЭМП серии ЭВ, предназначенные для управления различными клапанами, вентилями, задвижками. ЭМП серии ЭВ по принципу действия делятся на две группы:
1) ЭМП ЭВ-1 и ЭВ-2, рассчитанные на длительное нахождение их катушек под током. При подаче напряжения на катушку якорь ЭМ втягивается, открывая вентиль. К недостаткам ЭМП этой группы следует отнести постоянное потребление электроэнергии при открытом положении РО и возможность произвольного переключения РО при исчезновении напряжения. ЭМП типов ЭВ-1 и ЭВ-2 в зависимости от исполнения могут работать от сети постоянного тока напряжением ПО и 220В и от сети переменного тока напряжением 127, 220 и 380 В;
2) ЭМП типа ЭВ-3, рассчитанные на кратковременный режим работы. Они состоят из двух ЭМ, заключенных в один корпус: главного, служащего для открытия РО, и ЭМ защелки, являющегося приводом механической защелки, удерживающей РО в открытом положении. Катушки обоих ЭМ находятся под током только в момент переключения РО. При подаче питания на катушку главного ЭМ его якорь вытягивается, РО открывается и удерживается в открытом положении защелкой, что дает возможность по достижении РО положения полного открытия разрывать цепь питания катушки главного ЭМ с помощью конечного выключателя. Для закрытия РО следует подать питание на катушку ЭМ защелки, который, сработав, уберет
защелку, освободив РО; последний под действием собственной массы подвижной системы или возвратной пружины
закроется и с помощью конечных выключателей отключит ЭМ
защелки.
Катушки главного ЭМ и ЭМ защелки привода ЭВ-3 состоят из двух секций, рассчитанных на питание от сети постоянного тока напряжением НОВ. а при последовательном соединении - 220В. При работе от сети переменного тока в цепи питания привода включают выпрямители.
Электрические ИМ (электродвигательные). Классификация ЭИМ:
Различают ИМ переменной скорости, у которых скорость перемещения выходного органа пропорциональна величине управляющего напряжения, и ИМ постоянной скорости, у которых скорость перемещения выходного органа постоянна и определяется конструкцией. Необходимое изменение средней скорости достигается изменением скважности импульсов управляющего напряжения. ИМ постоянной скорости применяются для работы в комплекте с релейными регуляторами.
ЭИМ бывают контактными и бесконтактными в зависимости от принципа работы управляющего устройства. При бесконтактном управлении существенно повышается надежность.
Промышленностью выпускаются следующие виды ИМ постоянной скорости:
• МЭО - механизм электрический однооборотный с предельным углом поворота выходного вала 360°.
• МЭП - прямоходные ЭИМ, выходной орган (шток) которых совершает прямолинейное перемещение.
• МЭВ (МЭМ) - «вращательные» (многооборотные) ЭИМ, которые работают, в основном, с запорными РО, служащими для плотного перекрытия трубопроводов.
Многооборотные ЭИМ.
Для управления многооборотными запорными и регулирующими органами наиболее широкое применение получили ИМ, состоящие из электродвигателя, понижающего число оборотов механического редуктора, и ряда дополнительных узлов.
При дистанционном или автоматическом управлении запорными РО весьма существенно обеспечить своевременную остановку электропривода при достижении рабочим органом полного открытия или закрытия. Для этого все ИМ снабжены конечными выключателями, от действия которых в значительной мере зависят надежность и безаварийность работы запорной арматуры. Для дистанционной передачи положения запорного органа применяются сельсин-датчики, потенциометрические датчики или индукционные датчики с напряжением питания 12В.
Схемы управления многооборотными ИМ в общем случае должны удовлетворять следующим основным техническим требованиям:
1) схемы должны иметь защиту от перегрузок и коротких замыканий в силовых цепях электропривода, а также в цепях управления и сигнализации;
2) схема управления должна исключать возможность одновременной подачи командных импульсов от устройств дистанционного и автоматического управления;
3) схемы управления из двух и более мест должны быть построены таким образом, чтобы была исключена возможность одновременного управления одним устройством из разных пунктов;
4) желательно, чтобы схема управления обеспечивала возможность остановки ИМ в любом промежуточном положении, а также возможность посылки команды как на открытие, так и на закрытие;
5) нормально остановка ИМ в положении полного открытия или закрытия должна осуществляться с помощью конечных выключателей, разрывающих цепь питания пускателя;
6) схема управления запорным органом должна обеспечивать возможность как дистанционного управления со щита или с места, так и автоматического управления по команде от устройства регулирования или блокировки;
7) схема управления регулирующим устройством должна обеспечивать движение последнего только во время действия импульса дистанционного или автоматического управления.