1. Регуляторы давления

Примером регулятора прямого действия может служить регулятор давле­ния мазута РДП (фиг. 302). Он предназначается для поддержания давления мазута на определенном заданном уровне. Основными деталями регулятора являются мембрана /, связанный с ней жестко регулирующий клапан 2, пружина 3 и регулирующий винт 4. Регулятор заключен в металлический

корпус 5. Положение мембраны устанавливается на определенное давление с помощью регулирующего винта 4 и пружины 3. Протекающий через регуля­тор мазут создает на мембране усилие, которое уравновешивается силой пружины. При изменении давления перемещается мембрана, а с ней и регу­лирующий клапан, вследствие чего изменяется проходное сечение для мазута. Однако давление на выходе будет стабильным вследствие действия пружины. Каждому значению натяжения пружины соответствует определен­ное давление на выходе мазута из клапана. Такие регуляторы рас­считаны на давление при входе до 6 кГ/см^ъ, а при выходе 1,0— 2,5 кГ/см\

Регулятором/Прямого действия является так>ке диафрагменный регулятор нулевого давления газа (фиг. 303). Он служит для под­держания давления «после себя»,

Фиг. 303. Регулятор давления газа.

равного нулю, т. е. 0 мм вод. ст. Такого типа регуляторы используются в системах автоматического регулирования горения.

Нижняя полость регулятора сообщается с полостью выхода газа, а верх­няя — с атмосферой. Пружина регулятора уравновешивает систему. Когда давление на выходе превышает атмосферное, кожаная диафрагма регулятора будет испытывать некоторое усилие, действующее на закрытие клапана. Если же на выходе газа имеется разрежение, то атмосферное давление про­изводит усилие на верхнюю поверхность диафрагмы, передвигая шток клапана вниз, на открытие его, в результате чего давление выравнивается до атмосферного. Такой регулятор работает удовлетворительно в пределах давления «до себя» 10—200 мм вод. ст.

. РЕГУЛЯТОРЫ РАСХОДА

Для контроля и регулирования подачи газа-карбюризатора или контролируемых атмосфер при­меняются флоскопы, ротаметры и регуляторы посто­янного расхода. Флоскопы и ротаметры показывают расход газа в единицу времени, т. е. л/сек, мЧчас и т. п. Конструкция флоскопа представлена на фиг. 305. Он состоит из чугунного корпуса 1 с боковым отверстием 2, куда поступает измеряемый поток газа. Войдя в корпус флоскопа, поток газа поворачивается под прямым углом. Верхняя часть прибора 3 имеет коническую форму. В нижней цилиндрической части прибора находится смотровая камера 4 со стеклянной трубкой 5, заполненной вазе­линовым маслом. На смотровой камере нанесена шкала 6, указывающая расход газа. Внутри стеклян­ной трубки находится стержень 7, на котором укреплены два диска 8 и 9. Стержень 7 может перемещаться в вертикальном направлении. Поло­жение стержня зависит от силы потока газа. При пуске газа стержень поднимается и нижний диск 9

устанавливается против какого-нибудь деления шкалы, градуированного в единицах расхода. При увеличении расхода нижний диск 9 будет передвигаться кверху, а при уменьшении — книзу. Если расход газа постоянный, то диск будет находиться на одном и том же уровне.

На таком же принципе работает и ротаметр, которым можно также изме­ рять небольшие расходы жидкости. #

Регулятор постоянного расхода относится к регуляторам прямого дей­ствия. Он служит для подачи постоянного объема газа независимо от давле­ния. Если на газопроводе установлен кран, то прикрытием его создают разность давлений до и после крана. Перед краном-задатчиком помещается регулятор постоянного расхода. Его назначение заключается в том, чтобы поддерживать установленную разность давлений, так как она зависит от скорости проходящего газа или его объема в единицу времени. Повышение или понижение разности давлений вызывает соответственное прикрытие или открытие клапана регулятора.

РЕГУЛЯТОРЫ СООТНОШЕНИЙ

.

Регулятор соотношения прямого действия типа PC (фиг. 306) предназна­чен для поддержания постоянного соотношения между расходом воздуха и мазута. Регулятор работает следующим образом. Мазут проходит через регулирующий клапан 1 в направлении, указанном стрелкой. Давление мазута после клапана вос­принимается разделитель­ным сильфоном 2. Воздух, проходящий по трубопро­воду и штуцеру 3, связан с мембранной головкой 4. Чем больше давление воз­духа, тем больше его рас­ход. Повышение давления воздуха на мембрану 5 приводит к перемещению золотника 6 вниз и к уве­личению проходного сече­ния клапана 1, вследствие чего возрастает расход топлива. При уменьшении давления воздуха движе­ние золотника будет про­исходить в обратном на­правлении. Перемещение золотника происходит до наступления равновесия между усилиями мембраны 5, сильфона 2 и регулиро­вочной пружины 7. Изменение задания на регулятор производится путем изменения натяга пружины 7 с помощью винта 8. Вращение винта по часовой стрелке будет увеличивать задание. Нормальная работа регулятора преду­сматривает установку регулятора давления типа РДП (см. фиг. 302) на трубо­проводе мазута до регулятора PC.

Для мазутных печей применяют также специальные пропорционирующие форсунки, которые при работе сохраняют требуемое соотношение между количествами задаваемых в печь мазута и воздуха. Такая форсунка снабжена специальным устройством для одновременного перемещения иглы, регули­рующей подачу мазута, и сопла или золотника, изменяющего количество входящего в форсунку воздуха. Для точной работы пропорционирующих форсунок необходимо иметь постоянное давление воздуха и мазута в трубо­проводах. Для регулирования соотношения газ — воздух применяются мембранные регуляторы и инжекционные горелки. На фиг. 307 показанасхема автоматического мембранного устройства для точного регулирования соотношения газа и воздуха. Устройство состоит из двух приборов — регу­лятора 1 давления газа, выравнивающего его давление с помощью воздухо­провода 2 до давления воздуха, и мембранного регулятора 3 соотношения объемов газа и воздуха. В регуляторе / давления газа верхняя часть связана

Фиг. 307. Схема мембранного устройства для точного регули­рования соотношения газ—воздух.

с воздухопроводом 2, а нижняя —с газопроводом. При налаженном на опре­деленное соотношение воздуха и газа регуляторе перепад их давлений будет .постоянным. Изменение давления воздуха произведет дополнительное усилие на мембрану, вследствие чего клапан газа откроется. Если же увеличивается давление газа, то происходит обратное действие и клапан подачи газа прикры­вается. Мембрана 4 регулирует передвижение вертикального клапана на заданный объем газа и воздуха. С клапаном связан цилиндрический золот­ник 5, открывающий или прикрывающий отверстия для газа 6 и воздуха 7. Инжекционные горелки являются автоматическими регуляторами соот­ношения газ — воздух. В инжекционном смесителе газ с постоянным давле­нием инжектирует воздух, находящийся под более низким давлением. Коли­чество газовоздушной смеси зависит только от давления инжектирующего газа, а соотношение газа и воздуха в смеси будет постоянным.

Для газовых печей регулирование подачи газа и воздуха производится также путем установки двух спаренных дозирующих клапанов на газопро­воде и воздухопроводе. Клапаны связаны посредством тяг с исполнительным механизмом, который, в свою очередь, связан с пирометрическим прибором. Расположение спаренных дозирующих клапанов и исполнительного меха­низма на газовой печи представлено на фиг. 308, а.

Конструкция дозирующего клапана приведена на фиг. 308, б я в. Принцип действия его заключается в следующем. Помещенный внутри корпуса кла­пана золотник через имеющееся в нем отверстие может пропускать различное количество газа (или воздуха) в зависимости от высоты.его расположения внутри корпуса и угла его поворота вокруг вертикальной оси. При нижнем положении золотника и повороте его от 0 до 90° проходное отверстие будет увеличиваться, а при 90° проход будет полностью открыт. Для получения постоянного соотношения между подаваемыми количествами газа и воздуха золотники клапанов газа и воздуха устанавливаются на разных высотах и образуют разные проходные отверстия. В дальнейшем, при автоматическом регулировании, изменение отверстий для газа и воздуха будет происходить при повороте золотников вокруг оси. А так как угол поворота золотников в обоих клапанах благодаря рычажной передаче будет одинаковым, то отношение между измененными количествами газа и воздуха будет сохра­няться.

4. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Для перемещения органов управления в системах автоматического регу­лирования служат исполнительные механизмы. Они могут быть электриче­скими, пневматическими и гидравлическими.

К электрическим исполнительным механизмам для позиционного регули­рования относятся: 1) контакторы и магнитные пускатели, включающие и отключающие цепи питания электрических печей; 2) электромагнитные приводы — соленоидные клапаны и 3) электромоторные приводы, состоящие из электродвигателя, редуктора и путевых выключателей. В пневматических исполнительных механизмах мембранного типа мембрана соединена непосред­ственно с регулирующим клапаном. Гидравлические исполнительные меха­низмы представляют собой поршневые сервомоторы. Они могут быть с криво­шипным механизмом и прямого хода.

5. ПРОГРАММНЫЕ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ

В некоторых сложных процессах термической обработки подъем темпера­туры, выдержка и снижение температуры должны совершаться через опре­деленные интервалы времени. Для таких процессов необходимо применять программное регулирование, т. е. регулирование процесса по заранее уста­новленному режиму. Это осуществляется специальными приборами, которые называются программными терморегуляторами. Они представляют собой потенциометры обычного типа с дополнительным устройством в виде копира, по которому проходит кулачок или щуп, связанный с органами включения и выключения электрической энергии или подачи топлива.

5