Циліндричний регулятор непрямої дії

У регуляторі непрямої дії (рис. 7.3) поплавкова камера 2 відділена від нижнього б'єфа і з'єднана тонким трубопроводом 1 з верхнім б'єфом. Поплавкова камера піднята над рівнем нижнього б'єфа і має скидний патрубок 5, що перекривається клапаном 6. Клапан зв'язаний з поплавком 7, що вимірює рівень води. При відкритому регуляторі вода з поплавкової камери витікає в нижній б'єф через патрубок 5, діаметр якого більше діаметра підвідного трубопроводу 1.

В усталеному режимі приплив води в поплавкову камеру Q_np і витрата з неї Q_ст рівні. Рівень води в камері не змінюється і система поплавок-циліндр зрівноважена. При зниженні рівня води в нижньому б'єфі вимірювальний поплавок опускається, клапан піднімається, збільшується прохідний перетин. У результаті Q_ст стає більшим Q_np і рівень води в камері знижується. Зниження рівня зумовлює опускання поплавка-противаги і підйом запірного циліндра. Витрата води через регулятор збільшується і рівень у нижньому б'єфі підвищується. При підвищенні рівня води в нижньому б'єфі клапан опускається, поплавкова камера наповнюється водою і регулятор прикривається до тих пір, поки знову Q_np не стане рівним Q_ст.

Рис. 7.3. Схема водовипуску з циліндричним регулятором непрямої дії.

Похибка підтримки рівня води в нижньому б'єфі залежить від ходу клапана. Змінюючи довжину пліч важеля, що зв'язує поплавок із клапаном, можна забезпечити необхідну точність регулювання.

Швидкодія регулятора непрямої дії значно менша, ніж регулятора прямої, і залежить від швидкості наповнення поплавкової камери. Зі збільшенням перетину підвідної труби швидкодія зростає. Щоб забезпечити однакову швидкодію при закритті і відкритті регулятора, перетин підвідного трубопроводу повинен бути не менш ніж у два рази більшим перетину відвідного трубопроводу.

Регулятори мембранного типу

Циліндричні регулятори застосовують при висоті циліндра до 4 м. Якщо розрахункова висота циліндра більша, то використовують регулятори мембранного типу. Мембранні регулятори застосовують також і при низьких напорах: на водовипусках рисових зрошувальних систем і для регулювання підґрунтового зволоження.

Корпус мембранного регулятора (рис. 7.4) являє собою патрубок 1 із двома фланцями. Нижній фланець служить для приєднання до напірного трубопроводу. Верхній фланець приварений до чотирьох ребер, укріплених на патрубку, і до нього кріпиться гнучка мембрана 2 із прогумованої капронової тканини або іншого матеріалу. До мембрани за допомогою шайб 10 прикріплений клапан 9, виконаний з т ехнічної гуми.

По імпульсній трубці 8 вода надходить у надмембранну камеру 3. Витікання води з неї йде по відвідній трубці 4 і регулюється голкоподібними затвором 6. Поплавок 7, виконаний з листового пінополістиролу підвищеної щільності, жорстко зв'язаний зі штоком голкоподібного затвора. Для примусового закриття регулятора служить вентиль 5.

П

Рис. 7.4. Схема мембранного

регулятора.

ринцип роботи регулятора полягає в тому, що при переміщенні поплавка змінюється прохідний перетин голкоподібного затвору. Це призводить до зміни тиску в надмембранній камері і відповідному переміщенні клапана, положення якого визначає витрату води через регулятор. Рівень води у нижньому б’єфі задається переміщенням поплавка.

Процес автоматичного регулювання рівня відбувається наступним чином. В усталеному режимі через підвідну трубку 4 в камеру 3 поступає стільки води, скільки і витікає з неї через відвідну трубку 4, і сили тиску зі сторони камери і підвідного патрубка рівні. При збільшенні витрати води з нижнього б’єфу рівень води в ньому знижується і поплавок опускається. З опусканням поплавка 7 опускається і голка затвора 6. Це призводить до збільшення площі прохідного перетину голкоподібного затвора, його гідравлічний опір зменшується і витікання води з надмембранної камери збільшується. В результаті тиск в ній зменшується і зменшується сила тиску на мембрану зі сторони надмембранної камери, а сила тиску на клапан зі сторони підвідного патрубка 1 залишається незмінною. Під дією різниці цих сил клапан почне переміщуватись вверх, збільшуючи витік води з підвідного патрубка. Рівень води в нижньому б’єфі може підвищуватись. Поплавок буде підніматись, голкоподібний затвор почне прикриватись, зменшуючи витік води з надмембранної камери. Тиск в ній буде збільшуватись, буде збільшуватись і сила тиску на мембрану.

Цей процес буде йти доти, доки сили тисків на клапан знизу і зверху не зрівняються. При цьому витрата води через регулятор дорівнюватиме витраті з нижнього б’єфу і настане знову усталений режим, але при більшій витраті регулятора і рівності притоку і витоку води з надмембранної камери. При зменшенні витрати з б’єфу відбуватиметься зворотний процес.