2.2. Регуляторы давления «после себя» обратного типа

Возможные схемы регулятора рассматриваемого типа изображены на рис. 2.1-2.5. Основные (базовые) схемы регулятора представлены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Регулятор давления обратного типа - РДО

1- седло клапана; 2 - вспомогательная пружина; 3 - клапан; 4 - поршень; 4.1- мембрана; 4.2 - сильфон; 5 - основная пружина; 6 - уплотнительные кольца; d_k - диаметр клапана; l - высота подъёма клапана; G, Р_в, Т_в- расход рабочей среды, её давление и температура на входе в регулятор.

Уравнение статической характеристики регулятора

( 2.3)

где

Р_р - регулируемое давление,

Q₀, Q_B - усилия сжатия основной и вспомогательной пружин при l = 0,

Q_M - усилие прогиба мембраны или сильфона при l = 0,

F_э - эффективная площадь мембраны или сильфона, для поршня геометрическая площадь его торца,

F_к - площадь клапана,

Р_к - давление среды под поршнем (мембраной, сильфоном), которое может быть постоянным - инертным изменяющимся - командным,

c_о , c_в , c_м - жёсткости основной и вспомогательной пружин и мембраны (сильфона).

При поршневом чувствительном органе в регуляторах всех типов Q_м = c_м = 0.

Схема регулятора давления обратного типа с усиленным чувствительным (сервочувствительным) элементом типа I - РДО-I показана на рис. 2.2. Статическая характеристика такого регулятора описывается

(2.4)

где

F_эд - эффективная площадь дополнительной мембраны (сильфона, поршня);

Q_эд, c_эд - усилие предварительного прогиба и жёсткость дополнительной мембраны (сильфона).

Рис.2.2.Схема регулятора давления РДО-1

1, 2 - соответственно основная и дополнительная мембраны (поршень, сильфон);

Р_а - постоянное давление, как правило, атмосферное.

Схема регулятора давления с сервочувствительным органом типа II - РДО-П изображена на рис. 2.З. Его статическая характеристика имеет вид:

(2.5)

Рис. 2.З. Схема регулятора давления РДО-II

С целью уменьшения статической ошибки клапан регулятора уравновешивают от действующих на него сил, создаваемых давлением Р_в и Р_р . Схема регулятора с разгруженным клапаном - РДОР представлена на рис. 2.4. Разгрузка достигается вводом в регулятор поршенька 1, площадь которого равна площади клапана. Полости под клапаном и над поршеньком соединяют каналом 2.

Статическая характеристика регулятора давления с разгруженным клапаном описывается уравнением (2.6):

(2.6)

Рис. 2.4.Схема регулятора давления РДОР

Разгрузка клапана от давления Р_в и Р_р в регуляторах с сервочувствительным элементом типа I (рис. 2.2) и типа II (рис. 2.3) осуществляется так же, как показано на рис. 2.4.

Статическая характеристика регулятора давления с разгруженным клапаном и усиленным чувствительным элементом типа I - РДОР-I представлена уравнением (2.7)

(2.7)

Статическая характеристика регулятора с разгруженным клапаном и сервочувствительным элементом типа II - РДОР-П имеет вид (2.8):

(2.8)

На рис.2.5 показана схема регулятора обратного типа, работающего на несжимаемой жидкости, что требует слива рабочей среды с некоторым расходом G_c. Статическая характеристика такого регулятора соответствует уравнению (2.3).

Рис. 2.5.Схема регулятора давления «после себя» со сливом среды РДОС