4.3.1. Одноимпульсная сар уровня воды с термогидравлическим регулятором

Чувствительным элементом термогидравлического регулятора (рис. 44) является термогенератор, состоящий из трубы 2, окруженной оребренным кожухом 1. Внутренняя полость 2 термогенератора соединена с паровым и водяным пространством барабана котла. Наружная полость 3 термогенератора совместно с полостью мембранного устройства 4 образует замкнутое пространство, заполненное конденсатом. Количество тепла, поступающего от внутренней полости 2 к конденсату в полости 3, а, следовательно, и давление в этой полости определяется уровнем воды в котле и сообщенной с ним полости 2. Это объясняется тем, что коэффициенты теплопередачи от пара к воде и от воды к воде значительно отличаются. При понижении уровня воды поверхность трубы 2, омываемая паром, и количество тепла, поступающего к конденсату, заключенному в полости 3, возрастет, а давление на мембрану увеличится, мембрана прогнется вниз и переместит регулирующий орган в сторону увеличения подачи питательной воды. При повышении уровня все произойдет в обратном направлении.

Рис. 44. Принципиальная схема термогидравлического регулятора

Преимуществом рассмотренного регулятора является простота конструкции и отсутствие подвижных деталей в чувствительном элементе. К недостаткам следует отнести повышенную инерционность и довольно большую статическую ошибку. На рис. 45 приведена зависимость уровня воды в барабане котла от его паропроизводительности. Как следует из приведенного графика, неравномерность поддержания уровня соответствует смещению его на 50—60 мм при изменении паропроизводительности котла на 50%.

4.3.2. Одноимпульсная сар уровня воды с изодромным регулятором типа «Аскания»

Отличительной особенностью этого регулятора (рис. 46) является наличие конденсационного сосуда 1. Измерение уровня сводится к измерению разности давлений, одно из которых (в конденсационном сосуде) является постоянным, а другое определяется положением уровня воды в барабане котла. Перед вводом котла в действие сосуд 1 заполняется конденсатом, уровень которого поддерживается постоянным благодаря расположенной внутри сосуда сливной трубке.

Рис. 45. Изменение уровня в барабане котла в зависимости от нагрузки

Таким образом, на мембрану М с левой стороны действует суммарное давление пара и постоянного столба жидкости, определяемого уровнем воды в конденсационном сосуде, а с правой — суммарное давление пара и переменного столба жидкости, определяемого уровнем воды в барабане котла.

При снижении уровня в барабане котла давление на мембрану справа уменьшится, в результате чего она прогнется и переместит через систему рычагов 5 струйную трубку 4 вправо. При перемещении струйной трубки от среднего положения произойдет изменение давления в полостях сервомотора 8, в результате чего поршень сервомотора переместится и увеличит проходное сечение клапана 9; количество питательной воды, поступающей в котел, увеличится, уровень начнет повышаться. Для повышения быстродействия и увеличения усилий, развиваемых сервопоршнем, в систему включен вторичный усилитель 20, принцип действия которого показан на рис. 16.

При перемещении поршня сервомотора перемещается также связанный гидравлически с ним поршень изодрома 14, который через систему рычагов 11 и 13, а также пружину 6 возвращает струйную трубку в нейтральное (среднее) положение, сжимая пружину изодрома 19. В этот первый момент вследствие появившейся деформации пружины 6 регулятор работает как статический, т.е. со статической ошибкой. В последующий момент под действием усилия сжатой пружины 19 поршень изодрома, перемещая жидкость из одной полости в другую через дроссель 17, переместится в среднее положение. При этом пружина 6 придет в недеформированное состояние, а статическая ошибка исчезнет. Вследствие этого изодромные регуляторы называют также регуляторами с временным статизмом.

Для перехода на дистанционное, неавтоматическое регулирование на трубопроводе, подводящем рабочую жидкость к сервомотору, установлен клапан 10. Клапанная коробка 3 служит для отключения мембранного устройства и продувания трубопроводов. Краны 18 служат для удаления воздуха из системы. Установка необходимого уровня воды в котле осуществляется с помощью настроечного винта на рычаге 11 за счет изменения натяжения пружины 6. Настроечные приспособления на рычаге 13 позволяют изменять степень неравномерности регулятора. На схеме позиции 2, 15 указывают на клапаны; 7, 16 — отводные патрубки; 12 — места соединения трубок.

Рис. 46. Схема одноимпульсной САР уровня воды с

изодромным регулятором типа «Аскания»