21.2. Рациональный выбор регулирующего органа при построении аср.

Устройство автоматической системы управления или регули­рования, воздействующее на процесс в соответствии с получае­мой командной информацией, называется исполнительным устройством. для изменения притока или расхода вещества либо энергии и приближения регулируе­мой величины к заданному значению. устанавливаются на технологических трубопроводах. От свойств исполнительного устройства зависит качество регулирования.

состоят из пневматиче­ского, Эл. или гидравлического ИМ и регулирующего органа. В хим. промышлен­ности часто используют пневматиче­ские мембранный и поршневой ИМ, а в качестве РО - регулирующий клапан и за­слонку.

Регулирующий клапан должен работать в системе с трубопрово­дами, резервуарами и первичным двигателем каждого потока. сначала определяют характеристики резервуаров, затем рассчитывают трубопроводы. Далее выбирают насос или компрессор, предполагая, что регулирующий клапан вносит некоторые дополнительные потери давления в системе. Выбор первичного двигателя определяет и потери мощности на регулирующем клапане.

Размер регулирующего клапана нужно выбирать до выбора пер­вичного двигателя, а не после. И допустимый перепад давления на клапане необходимо определять, исходя из требуемого диапазона регулирования, а не задавать произвольно. Если располагаемый перепад давления на клапане слишком мал, то его воздействие на процесс заметно изменяется в зависимости от расхода, и регули­рование может стать неосуществимым. Наступление этого момента строго зависит от необходимого в данном процессе диапазона регу­лирования и от номинальных характеристик регулирующего клапана.

Если клапан имеет линейную характеристику, т.е. степень откры­тия клапана равна относительному перемещению штока, то характеристика будет его номиналь­ной характеристикой. Когда желательна линейная номинальная ха­рактеристика, то при использовании линейного клапана в нем будет срабатываться почти весь перепад давления, имеющийся в системе.

Можно исправить даже такие ситуации, когда насос имеет слиш­ком большие размеры (что приводит к слишком большому перепаду давления на регулирующем клапане). Если клапан достаточно велик, о чем свидетельствует чрезмерное дросселирование даже при пол­ном расходе, то рабочее колесо насоса можно уменьшить до такой степени, что клапан будет работать в режиме, близком к полному открытию. При необходимости можно установить клапан большего размера и изменить линейную характеристику на равнопроцентную.

Довольно часто, вследствие того что некоторые свойства процес­са нелинейны, желательна номинальная равнопроцентрая харак­теристика. В таком случае может потребоваться внешнее задающее устройство с функциональным преобразователем произвольной функ­ции, множительным или делительным блоками.

При расчете АСР пневматический регулирующий клапан представляют апериодическим звеном 1-го порядка.

22.2. Регулирование горения при использовании различных топлив. Расчет требуемого количества топлива.

Интенсивность процесса горения оценивается по содержанию кислорода в продуктах сгорания. Избыток воздуха, необходимый для полного сгорания топлива, зависит от относительного содержания горючих и негорючих компонентов в топливе, т.е. от природы топлива. Увеличение избытка воздуха приводит к понижению температуры горения, уменьшая скорость теплопередачи. Необходимо обеспечить такие условия процесса горения, при которых расход подаваемого топлива никогда не превышал бы максимально допустимого для данных конкретных условий. Заданные значения расходов топлива и воздуха обычно устанавливаются вручную. Системой регулирования предусматривается автоматическое изменение этих расходов с целью обеспечения подачи необходимого количества воздуха, т.е. обеспечения безопасных условий протекания процесса.

Необходимое соотношение расходов топлива и воздуха устанавливается автоматически изменением диапазона пропорциональности регулятора кислорода. При уменьшении расхода воздуха по сравнению с заданным его текущее значение направляется как задание на регулятор расхода топлива. Если же расход топлива превышает заданное значение, его текущее значение автоматически подается в качестве задания на регулятор расхода воздуха. Т.о., обеспечивается защита промышленной печи от образования в ней взрывоопасной смеси.