Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 9
Определение расходных характеристик и
Коэффициентов передачи регулирующих органов
Для автоматических систем регулирования
Цель работы:
1) на специализированной лабораторной установке по опыт- ным данным построить расходные характеристики регули- рующих органов при различных условных коэффициентах сопротивления трубопроводной линии;
2) по этим характеристикам построить зависимости коэффи- циентов передачи регулирующих органов от хода затвора ;
3) сформулировать рекомендации по выбору диапазона хода затвора, в котором обеспечивается требование постоянства коэффициента передачи регулирующего органа в автома- тической системе регулирования.
1. Основные характеристики регулирующих органов
Для изменения расхода среды в объекте регулирования в автоматических системах регулирования (АСР) наиболее часто используется исполнительное устройство, состоящее из дроссельного регулирующего органа (РО) и исполнительного механизма. От правильности расчёта пропускной способности и выбора расходной характеристики РО во многом зависит качество процесса регулирования, так как в отличие от других звеньев АСР (датчики, регуляторы и пр.) пропускные и расходные характеристики РО существенно искажаются внешними факторами, особенно гидравлическими характеристиками трубопроводов.
Критерием оценки при выборе расходной характеристики РО является коэффициент передачи, используемый для расчёта АСР.
1.1. Некоторые определения
Регулирующие органы характеризуются многими параметрами, основными из которых являются: условный проход, пропускная и условная пропускная способности.
Условным проходом Dу называется номинальный диаметр прохода в присоединительных патрубках РО.
Пропускной способностью Kvназывается расход в м3/ч жидкости с плотностью 1000 кг/м3 при перепаде давления на РО в 100 кПа.
Условной пропускной способностью Kvу называется номинальное значение пропускной способности при максимальном (условном) ходе затвора РО, выраженное в м3/ч.
Кроме приведённых основных параметров РО, определяющих их конструкцию и размеры, имеются другие параметры, которые учитывают при выборе РО в зависимости от конкретных условий их применения.
Конструктивная характеристикаустанавливает зависимость изменения относительного проходного сечения РО от степени его открытия. Перемещение (ход) затвора РО принято выражать в относительных единицах
s = S / S макс,
где S текущее перемещение затвора;
S макс.перемещение затвора для полного открытия РО.
В соответствии с этим конструктивная характеристика представляет собой зависимость Fs / Fмакс. =f(s), гдеFsиFмакс. – площади проходного сечения при некотором положении затвораs и при полном его открытии, т.е. приs = 1.
Пропускная характеристика (внутренняя или идеальная) устанавливает зависимость пропускной способности от перемещения затвора s РО при постоянном перепаде давления на РО 100 кПа :K vs / K vу =f (s). Серийно выпускаемые РО обычно имеют линейные или равнопроцентные пропускные характеристики.
При линейной пропускной характеристике приращение пропускной способности пропорционально перемещению затвора:
dKv / ds = C,
где C – постоянная величина.
При равнопроцентной пропускной характеристике отношение относительного приращения пропускной способности к относительному перемещению затвора есть величина постоянная:
(dKv /Kv ) / ds = C.
Примеры конструктивных характеристик круглой поворотной заслонки и двух шиберов с разными формами полотна изображены на рис. 1.
