Порядок работы регулятора

Пропорциональный в статике, но инерционный.

1. Исходное состояние регулятора – равновесное.

2. Переход под действием скачкообразного изменения входного сигнала из исходного равновесного состояния в новое равновесное состояние.

Лекция

21 марта

2002 г.

Пусть давление пара падает скачком: игла перемещается вверх, заслонка – вправо, поршень ИМ перемещается вверх со скоростью, пропорциональной отклонению заслонки; валик – против часовой стрелки и т.д… Конечное движение имеет регулирующий орган (РО) на увеличение подачи топлива.

Регулятор давления воздуха

С увеличением абсолютной неравномерности регулятор.

С увеличением К_ЖОС увеличивается абсолютная неравномерность.

1. Дроссель регулирует T_S – время перемещения поршня сервомотора (СМ) при максимальном перепаде. При полностью закрытом дросселе: T_S – минимально, а скорость движения поршня – максимальна.

Приоткрытие дросселя вызывает увеличение T_S.

2. Дроссель обеспечивает перевод регулятора на ручное управление (при полностью открытом).

3. Совокупность «дроссель + невозвратный клапан» вводит разность T_S на увеличение подачи топлива и на уменьшение. Дает бездымное горение при набросе нагрузки.

Дроссельный клапан предназначен для уменьшения скорости подачи топлива при набросе нагрузки по отношению к скорости подачи топлива при сбросе нагрузки.

T_S1 – для прямого хода поршня СМ;

T_S2 – для обратного хода.

Регулятор давления (расхода) топлива танкера «София»

; то есть

 уравнение регулятора

Регулятор – непропорциональный, астатический, интегральный. Имеет «дроссель – невозвратный клапан» для изменения скорости движения СМ при набросе нагрузки.

Наброс – максимальный расход через дроссель.

Сброс – минимальный расход.

Работа регулятора:

1. Исходное положение – равновесное. СМ находится в покое. Этому положению поршня соответствует среднее положение заслонки. Комплект пружин уравновешивает перепад давлений воздуха на мембране.

2. Принцип работы: возмущение в виде скачкообразного изменения давления воздуха или от изменения задания (скачкообразное воздействие на пружину).

Допускаем, что давление воздуха на котел упало. Перепад увеличивается. Пусть падает давление в левой области. При этом мембрана сместится влево пропорционально изменению давления. Крестовина – вал с насажанной заслонкой развернется по часовой стрелке, при этом заслонка перекроет левую часть сопел, а правую – прикроет. Давление под поршнем ИМ будет возрастать, а над поршнем – уменьшаться. Давление из правой пары сопел проходит через мембранный элемент ГОС, при этом давление в правой полости возрастает и мембрана смещается влево, вытесняя воду под поршень ИМ. Пружина ГОС сжимается. Движение через рычаг передается на комплект измерителя. Пружины через жесткий центр измерителя воздействуют (обратное действие) на УЭ.

В первой фазе действие ГОС будет совпадать с ЖОС. Если движение от изменения давления воздуха заслонки УЭ велико (перепад резко изменился), мембрана ГОС перемещается на значительную величину. При этом одна из малых пружин открывает клапан, т.к. шток клапана упирается в корпус ГОС и через открывшееся отверстие увеличивается давление.

С течением времени во второй фазе действия ГОС через дроссель уравнивается перепад давления. Обратное движение мембраны ГОС передается на заслонку через измеритель. При этом заслонка сместится влево в сторону совпадающего прямого сигнала, и поршень СМ дополнительно сместится вверх на увеличение открытия соплового аппарата (шибера). Перепад давления на топочном фронте восстановится, а действие ГОС как ЖОС полностью снимется.

Новое равновесное положение будет отличаться от предыдущего тем, что поршень СМ займет новое положение, которое скомпенсирует изменение расхода воздуха, возникшее в первоначальный момент. Управляющая заслонка реле УЭ займет среднее положение. Перепад станет равен 0. Мембрана займет среднее положение, пружина восстановится и будет достигнут баланс сил на измерителе.

Настройка:

• дроссель ГОС (сглаживает автоколебания, вводя временную неравномерность);

• рычаг ГОС (изменяет коэффициент усиления);

К схеме №1:

1. настроечная пружина;

2. сильфон-датчик;

3. маховики;

4. пружина ЖОС;

5. распределительный вал;

6. дроссельный клапан ГОС регулятора давления топлива;

7. мембранный изодром;

8. датчик регулятора давления топлива;

9. конечные выключатели для переключения скорости вентилятора;

10. разобщительная рукоятка;

11. ИМ регулятора расхода воздуха;

12. вентилятор;

13. коллектор распыливающего пара;

14. топливный распределительный коллектор;

15. конечные переключатели топливных насосов (на долевых режимах);

16. ИМ регулятора давления пара;

17. подстроечная пружина регулятора расхода воздуха;

18. мембранный датчик регулятора расхода воздуха;

19. настроечная пружина регулятора расхода воздуха;

20. золотник;

21. управляющий золотник;

22. датчик регулятора давления распыливающего пара;

23. топливные фильтры;

24. топливо подогреватель;

25. управляющий клапан;

26. пружина ЖОС терморегулятора;

27. настроечная пружина терморегулятора;

28. датчик терморегулятора;

29. ИМ регулятора давления топлива;

30. сливной клапан.

Схема 1. Схема автоматизации топливо сжигания на турбоходе «София»