книги из ГПНТБ / Зайцев В.П. Автоматизация судовых холодильных установок
.pdfпотока воздуха. Пневмосигнал от датчика поступает к пнев
матическому |
регулятору, который при рассогласовании меж |
||||
д у |
заданным |
и действительным |
значением относительной |
||
влажности переставляет пневматический |
сервомотор |
парово |
|||
го |
клапана, |
изменяет подачу пара |
на |
увлажнение |
воздуха. |
Нагрев воздуха в калорифере изменяется пропорционально
температуре наружного |
воздуха. |
Д л я этого в |
контуре |
регу |
л и р о в а н и я температуры |
воздуха |
имеются два |
датчика |
тем |
пературы. Один датчик вырабатывает пневматический сиг
нал, пропорциональный температуре наружного |
воздуха, |
другой — температуре воздуха за подогревателем. |
Регули |
рующее устройство, сравнивая сигналы обоих датчиков, вы
дает |
управляющий |
пневматический |
сигнал |
на |
исполнитель |
|||
ный механизм парового к л а п а н а |
подогрева. |
|
|
|
||||
Н и ж е рассмотрим |
устройство |
и |
принцип |
действия |
прибо |
|||
ров пневмоавтоматики фирмы «Хонейвелл». |
|
|
|
|||||
У н и ф и ц и р о в а н н ы й п н е в м а т и ч е с к и й р е г у л я |
||||||||
т о р |
в л а ж н о с т и |
т и п а RP908A. Прибор |
управляет |
рабо |
||||
той |
исполнительного |
механизма, |
например, |
сервомотором |
||||
к л а п а н а увлажнения . |
Путем оценки величины |
рассогласо |
вывания прибор преобразует пневматический сигнал, полу ченный от датчика относительной влажности, в командный
сигнал на |
сервомотор. |
|
|
|
Датчик |
типа |
НР901А |
(рис. 61) |
работает в пределах |
|
4 |
3 |
5 |
6 |
Рис. 61. Пневматический датчик относительной влажности типа НР901А
30—80% относительной влажности, рабочее давление воздуха составляет 1,35 кгс[см2, максимально допустимое давление воздуха —1,75 кгс/см2. Прибор монтируется на выходе из
кондиционера. |
Д л я |
визуального |
контроля |
за |
относительной |
||
влажностью |
рядом |
с |
датчиком |
устанавливается гигрометр. |
|||
В качестве |
чувствительного |
элемента |
прибора служит |
||||
нейлоновая нить 1, которая при |
увеличении |
относительной |
|||||
влажности |
удлиняется |
и при ее |
уменьшении |
сокращается . |
Нейлоновая нить меньше подвергается загрязнениям, и при
бор |
в |
процессе эксплуатации |
не |
разбирается . |
Изменение |
длины |
нити 1 через рычаг 2 и |
пружину 3 передается рыча |
|||
гу 4, к которому присоединена |
о т р а ж а т е л ь н а я пластинка 5. |
||||
При |
повороте рычага 4 вокруг |
оси |
6 изменяется |
величина |
открытия отверстия в сопле 7, через которое выходит воздух, поступающий по трубопроводу 8. В результате давление воздуха в этом трубопроводе 'будет изменяться в зависи мости от изменения длины нейлоновой нити 1, т. е. от относительной влажности воздуха. Это давление является выходным пневматическим сигналом, который подводится к автоматическому регулятору влажности .
Принцип действия регулятора влажности поясняется рис. 62. Воздух под рабочим давлением по трубопроводу 1
поступает к прибору и распределяется по |
двум |
направлени |
|
ям: через дроссель постоянного сечения 2 |
к датчику относи |
||
тельной влажности |
3 типа HP90IA, где |
через |
преобразова - |
* I. 5 |
t |
|
|
0
га
гі_ґї_Ліі
Id w
mm . ,
Рис. 62. Пневматический регулятор влажности типа RP908A
тель «сопло-заслонка» выходит наружу, и через сопло |
в ка |
||
меру регулятора 4. И з этой к а м е р ы подается на |
сервомотор- |
||
клапана 5 и частично выпускается н а р у ж у |
через |
сопло |
6. |
При достижении заданной относительной |
влажности |
воз |
духа вся система находится в равновесии. Если, предполо жим, относительная влажность воздуха увеличилась, то дат чик 3 прикроет отверстие, через -которое воздух выпускается наружу, при этом давление за дросселем 2 повышается, мембрана прогибается и отклоняет угловой рычаг 8 вокруг точки опоры вправо. Р ы ч а г 8 через ролик 9 и рычаг 10 при водит в движение рычаг И против часовой стрелки. П р и этом сопло 6 прикрывается и выпуск воздуха из камеры 4 уменьшается, а сопло, через которое воздух поступает в ка
меру 4, наоборот, |
открывается. Д а в л е н и е воздуха |
в |
камере 4 |
и, следовательно, |
в сервомоторе 5 уменьшится, |
и |
в резуль |
тате этого количество пара, подающегося в увлажнительное устройство 12, тоже уменьшится.
Д а в л е н и е воздуха на мембрану 7 уравновешивается пру жиной регулировочного устройства 13, и система продолжает работать в новом равновесном положении. Пружиной регу
лировочного устройства 13 можно изменять |
диапазон |
работы |
|||||||||||
прибора. Опора 9 может |
быть |
установлена в любом |
месте |
||||||||||
горизонтального шага рычага 8 (показано пунктиром) |
и тем |
||||||||||||
самым обеспечить точность |
регулирования |
влажности |
возду |
||||||||||
ха, |
которая |
составляет |
± 1 0 % . Этот |
прибор |
применяется так |
||||||||
ж е |
д л я регулирования |
и температуры, и давления |
воздуха. |
||||||||||
|
П н е в м а т и ч е с к и й |
р е г у л я т о р |
|
т е м п е р а т у р ы |
|||||||||
т и п а |
RP908B. |
Назначение прибора — поддержание |
з а д а н |
||||||||||
ной |
температуры |
обрабатываемого |
воздуха |
путем |
воздейст |
||||||||
вия |
на исполнительный |
механизм |
(сервомотор), регулирую |
||||||||||
щий |
подачу |
пара |
в |
калорифер |
кондиционера. |
|
|
||||||
|
Прибор |
(рис. 63) |
получает |
сигналы |
от |
датчика |
темпера |
||||||
туры |
наружного |
воздуха / |
типа LP914A |
и датчика |
темпера |
||||||||
туры |
нагретого воздуха |
2, |
т. е. температура |
воздуха регули |
руется по отклонению регулируемого параметра и внешнему
возмущению, что позволяет достичь высокой |
точности |
под |
д е р ж а н и я заданной температуры . Левое плечо |
рычага 8 |
урав |
новешивается давлением воздуха, воздействующим на мемб
рану 7, а |
правое |
плечо — давлением воздуха под мембра |
|
ной 12, которое зависит от импульса датчика |
температуры |
||
наружного |
воздуха. |
Пр и изменении температуры |
наружного |
воздуха равновесие систем нарушается . Например, при по вышении температуры наружного воздуха датчик 2 за счет уменьшения выпуска воздуха наружу увеличивает давление на мембрану 7, которая через рычаги 8, 10, и 11 увеличивает выпуск воздуха н а р у ж у через сопло 6 и тем самым давление воздуха в камере регулятора 4 и, следовательно, на серво-
92
Рис. 63. Пневматический регулятор температуры типа RP908B:
/ — датчик |
температуры |
наружного |
воздуха; |
2 — датчик |
температуры нагретого |
воз |
|||
духа; 3— калорифер; 4 — воздушная |
камера; |
5 — паровой |
клапан; 6 — сопло; 7. |
12 — |
|||||
мембранные |
механизмы; |
8, |
10, 11, |
14— |
рычаги; |
9 — ролики; 13 — регулировочное |
|||
устройство; 15 — дроссели |
постоянного |
сечения; |
16 — воздушный трубопровод |
|
мотор уменьшается, и регулирующий клапан, подающий пар,
прикрывается . П р и понижении температуры воздуха |
прибор |
|||||
работает |
в |
обратном порядке. Однако величина |
открытия |
|||
к л а п а н а |
не |
соответствует |
изменению |
температуры |
воздуха, |
|
что связано с непропорциональным противодействием |
пружи |
|||||
ны регулирующего клапана . П о п р а в к у |
в действия |
регулятора |
||||
вносит датчик 1, который |
в результате |
уменьшения |
выпуска |
воздуха наружу увеличивает давление на мембрану 12. Про
гибаясь, мембрана через |
рычаги 14, 10 и |
увеличивает |
вы |
пуск воздуха на сервомотор. Количество |
греющего пара |
на |
|
калорифер уменьшается . |
|
|
|
Устройство датчика температуры воздуха дилатометриче
ского типа LP914A показано на рис. 64. |
Чувствительным |
элементом прибора является латунная трубка |
которая при |
повышении температуры воздуха увеличивает и при пониже
нии температуры уменьшает свою длину. На |
одном |
конце |
трубки укреплен стержень 2 из инвара, о б л а д |
а ю щ и й |
м а л ы м |
коэффициентом линейного расширения. При изменении тем-
Рис. 64. Пневматический датчик температуры типа LP914A
пературы воздуха конец трубки перемещается и через стер жень 2 и компенсационную пружину 3 осуществляется воз действие на клапан 4, связанный с главной пружиной 5. В результате увеличивается или уменьшается сечение отвер стия в корпусе 6. В зависимости от величины открытия клапана 4 изменяется давление в трубопроводе 7, которое является выходным пневматическим сигналом датчика .
Прибор типа |
|
LP914A |
рассчитан д л я |
работы в интер |
||
вале |
40Ч - 7ГС, |
а |
прибор |
типа LP915A — д л я |
температур |
|
+ 4 ^ + 1 1 6 ° С . |
|
|
|
|
|
|
П н е в м а т и ч е с к и й |
с е р в о м о т о р |
т и п а |
М Р 9 5 3 Д . |
|||
Этот |
приб'ор (рис. |
65) является исполнительным |
механизмом. |
Он управляется клапаном на линии подачи пара в у в л а ж н и
тельное устройство или калорифер в системах |
кондициониро |
||||||||||
вания воздуха. |
Прибор |
состоит из корпуса 2. в котором |
|||||||||
|
|
|
закреплена |
неопреновая |
|||||||
|
|
|
мембрана 3. Воздух по |
||||||||
|
|
|
дается |
|
в |
пространство |
|||||
|
|
|
под |
мембраной, |
|
которая |
|||||
|
|
|
имеет |
достаточную пло |
|||||||
|
|
|
щ а д ь (— 103 см2) |
д л я |
то |
||||||
|
|
|
го, чтобы при незначи |
||||||||
|
|
|
тельном |
давлении |
возду |
||||||
|
|
|
ха |
|
(максимальное |
давле |
|||||
|
|
|
ние 1,76 кгс/см2) |
|
развить |
||||||
|
|
|
усилие |
для |
перемещения |
||||||
|
|
|
регулирующего |
клапана . |
|||||||
|
|
|
Сервомотор |
крепится |
к |
||||||
|
|
|
корпусу |
клапана |
болтом |
||||||
|
|
|
8. |
|
Шток |
клапана |
входит |
||||
|
|
|
внутрь опорного конуса 6 и |
||||||||
Рис. 65. Пневматический |
сервомотор |
соединяется |
с ним |
болтом |
|||||||
L |
П р у ж и н а |
7 противодей- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тппа |
МР953Д |
|
ствует |
усилию |
мембраны |
3. При отсутствии воздуха под мембраной клапан будет в за крытом положении. В корпусе имеется внутренняя мембрана 7, уплотняющая пространство между мембраной 2 и корпу сом.
Б случае выхода из строя системы автоматического регу лирования сервомоторы с по мощью пневмоманипулятора типа SP402A переводятся на ручной режим . Он имеет три рабочих положения: «открыто», «закрыто» и «автомат». Откры тие и закрытие автоматических клапанов осуществляется пу тем сообщения рабочей поло сти сервомотора с атмосферой или через манипулятор с тру
бопроводом рабочего |
воздуха. |
Д а в л е н и е воздуха д л я |
управле |
ния манипулятором 2,5 |
кгс/см2, |
а его расход 48 л/мин |
при раз |
ности давлений 0,8 |
кгс/см2. |
/ |
2 |
3 |
Рис. 66. Электрическое реле типа ИР403Д:
/ — подача воздуха от редукционной) станции; 2 — воздух в атмосферу; 3 — подача воздуха в систему регу лирования; 4 — мембрана; 5 — глав ная пружина
П р и |
ручном режиме трудно |
|
|
|
обеспечить точность поддержания |
температуры |
подогретого |
||
воздуха, |
которая может достигнуть |
недопустимо высокой ве |
||
личины. |
|
|
|
|
Э л е к т р о п н е в м а т и ч е с к о е |
р е л е |
т и п а |
РчР403Д. |
|
Этот прибор (рис. 66) представляет |
собой |
переключатель со |
леноидного типа. Его катушка включена в цепь управления
электродвигателя вентилятора и реле |
переключения р е ж и |
|
мов |
работы. Если катушка соленоида |
обесточена (например, |
при |
остановке вентилятора), к а н а л 1, |
по которому подается |
воздух при рабочем давлении в систему регулирования, за
крывается. К а н а л 2 |
в это время сообщается с атмосферой, и |
воздух, оставшийся |
в трубопроводах и приборах, выпускается |
наружу . К л а п а н ы системы регулирования под действием пру жин закрываются .
Реле |
т а к ж |
е соединено |
с переключателем режимов |
работы, |
|
который |
при |
достижении |
температуры |
наружного |
воздуха |
-fil5°C |
обесточивает катушку соленоида. |
При этом |
подогрев |
воздуха прекращается и кондиционер переходит на переход ный режим вентиляции. С помощью переключателя на щите управления катушка соленоида может быть принудительно выключена. Максимальное рабочее давление воздуха со-
Si
Рис. 67. Смесительный вентиль
сэлектроприводом:
/— колпак; 2 — электродвигатель;
3 — редуктор; |
4—храповое |
|
колесо; |
|||||
5 — конечный |
выключатель; |
б — к о н |
||||||
тактные |
пальцы; |
7 — скоба; 5 — |
||||||
шпиндель; |
|
|
9 — указатель; |
10 — |
||||
шпиндельная |
|
гайка; |
/ / — масленка; |
|||||
/2 — п р у ж и н а ; |
13 — колпак; 14 — |
|||||||
шток; |
15 |
— |
опора; |
|
16 — тарелка; |
|||
17 — седло; |
18 — корпус; |
19 — махо |
||||||
вик ручного |
привода; |
20 — электро |
||||||
подогрев; |
2/ — п о д ъ е м н о е |
устройст |
||||||
во; |
22 — магнитный |
тормоз |
с т а в л я ет |
|
1,4 |
кгс/см2, |
его |
рас |
||
ход |
0,5 |
м3/час |
при |
давлении |
|||
1 кгс/см2 |
|
и |
перепаде |
давлений |
|||
0,07 |
кгс/см2. |
|
|
|
|||
С м е с и т е л ь н ы й |
в е н- |
||||||
т и л ь |
с |
|
э л е к т р о п р и в о |
||||
д о м . Вентиль |
і(рис. |
67) |
имеет |
||||
три |
фланца |
для подсоединения |
|||||
трубопроводов: |
два |
боковых |
|||||
для |
входа |
и |
выхода |
жидкости |
|||
и нижний |
для |
байпасирования . |
|||||
Подъем и опускание |
клапанной |
||||||
тарелки |
16 |
осуществляется за |
|||||
счет вращения |
штока |
14 элект |
родвигателем 2 через зубчатую передачу 3. Электродвигатель мощностью '0,25 кет работает на переменном токе. Д л я защи ты от пыли и влаги он закрыт колпаком /, который прижима ется к основной плите двумя скобами 7. Электродвигатель может приводиться в действие вручную путем вращения ма ховика 19. Смесительный вен тиль используется для смеше ния рассола, имеющего отри цательную температуру, поэто му для предотвращения обмер зания штока 14 установлен электроподогрев 20, который включается во время работы вентиля.
В верхнем и нижнем поло жении штока электродвигатель автоматически останавливается конечными выключателями 5. Работой смесительного венти ля управляет регулятор темпе ратуры, установленный непо
средственно |
в о х л а ж д а е м о м |
помещении. |
Электродвигатель |
2, включаемый по команде ре гулятора температуры, враща ясь по часовой стрелке, приво дит во вращение через редук тор 3 шпиндель 8, связанный
со штоком 14 клапана . В результате подъема штока клапан ная тарелка 16 поднимается с седла 17 и жидкость через ниж ний фланец перетекает в выходной фланец . После полного от крытия верхний выключатель 5 останавливает электродвига тель, который после этого может вращаться в обратном на правлении. Приводной шпиндель 8, в р а щ а я с ь по часовой стрелке, опускает шток 14 вниз, вместе с ним опускается та релка 16 и закрывает седло 17, при этом открывается верхний проход. Н и ж н и й выключатель 5 выключает электродвигатель.
На правой |
опоре 15 имеются две маркировки: |
«открыто» |
и «закрыто», |
позволяющие определить положение |
клапана . |
Перед включением смесительных вентилей в работу сле дует тщательно очистить шпиндель ото льда и убедиться в свободном его ходе с помощью ручного привода, после чего
выключатель |
можно переводить на положение «автоматика». |
||
В первоначальные период работы смесительных |
вентилей |
||
следует ежедневно подтягивать сальник, обеспечивая |
свобод |
||
ное вращение |
шпинделя . |
Тормозную колодку тормоза 22 в |
|
случае износа |
необходимо |
отрегулировать. Слишком |
большой |
зазор магнита вызывает сгорание катушки тормоза. Смеси тельные вентили этого типа в течение многих лет эксплуати руются на холодильных установках Б М Р Т и баз типа «Ры
ба ц к а я слава» .
§12.
СОЛЕНОИДНЫЕ ВЕНТИЛИ
Соленоидные вентили (СВ) применяются в качестве ис полнительных механизмов в схемах двухпознционного регу лирования и управления . Они являются автоматическими за порными вентилями с электромагнитным приводом и с л у ж а т для регулирования количества холодильного агента, рассола, воды и воздуха. В судовых холодильных установках приме няются соленоидные вентили комбинированного действия с диаметром условного прохода 6, 10 и 15 мм и вентили не прямого действия с диаметром 25 и 40 мм.
Вентиль комбинированного действия (рис. 68) состоит из корпуса /, катушки электромагнита 2, сердечника 4, вспомо гательного 5 и основного 7 клапанов, мембраны 6, которая разделяет внутреннюю полость СВ на подмембранную и надмембранную части. При прохождении тока через катушку электромагнита сердечник поднимается вверх, открывает вспомогательный клапан и давление под мембраной понижа ется. П р и дальнейшем движении сердечник захватывает ос новной клапан, который открывается под воздействием силы тяги электромагнита и давления на мембрану.
7 Зак. 11787 |
97 |
|
|
|
|
|
При |
отключении |
||||||
|
|
|
|
|
катушки |
|
вспомога |
|||||
|
|
|
|
|
тельный |
клапан |
за |
|||||
|
|
|
|
•3 |
крывает |
малое |
сед- |
|||||
|
|
|
|
ло, |
давление |
|
рабо |
|||||
|
|
|
|
|
чей среды под и над |
|||||||
|
|
|
|
|
мембраной |
выравни - |
||||||
|
|
|
|
4 |
вается |
и |
основной |
|||||
|
|
|
|
|
клапан |
закрывается, |
||||||
|
|
|
|
j |
Д а н н ы й |
тип |
СВ |
от |
||||
|
|
|
|
|
крывается |
при |
нуле |
|||||
|
|
|
|
|
вом |
перепаде |
давле |
|||||
|
|
|
|
не1 |
ний |
рабочей |
среды |
|||||
|
|
|
|
|
на |
входе |
и |
выходе, |
||||
|
|
|
|
|
что является его пре |
|||||||
|
|
|
|
|
имуществом. |
Основ- |
||||||
|
|
|
|
"7 |
ной |
|
недостаток |
— |
||||
|
|
|
|
|
большая |
|
мощность |
|||||
|
|
|
|
|
электромагнита. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
На рис. 69 пока |
||||||
|
|
|
|
|
зан |
соленоидный вен |
||||||
|
|
|
|
|
тиль |
непрямого |
дей |
|||||
|
|
|
|
|
ствия. |
М е м б р а н а |
1 |
|||||
Рнс. |
68. Соленоидный |
вентиль |
из |
|
прорезиненной, |
|||||||
комбинированного |
действия: |
морозостойкой ткани |
||||||||||
/ — корпус; 2 — катушка |
электромагни |
отделяет |
|
вспомога |
||||||||
та; |
3— |
ограничитель хода |
сердечни |
тельную |
полость |
А |
||||||
ка; |
4 — сердечник; 5 — вспомогательный |
|||||||||||
клапан; |
5 — м е м б р а н а ; |
7 — основной |
от |
входной |
полости |
|||||||
клапан; |
S — шпиндель |
ручного откры |
||||||||||
|
тия; Я — фильтрующая |
щель |
Б. Ж и д к о с т ь |
подает |
||||||||
|
|
|
|
|
ся |
сверху |
на |
основ |
ной клапан о. через фильтрующую щель м е ж д у клапаном и шайбой 2 через отверстие 5 жидкость попадает в верхнюю полость. П р и подаче тока в катушку сердечник втягивается, открывая вспомогательный клапан 3. Д а в л е н и е в полости А
падает, и |
основной |
к л а п а н 6 открывается. Вспомогательный |
клапан 3 |
опускается |
под действием пружины . Сердечник элек |
тромагнита имеет простую цилиндрическую форму с |
плоским |
||
верхним торцом. Трубка |
д л я направления движения сердеч |
||
ника выполнена из н е р ж а в е ю щ е й диамагнитной |
стали. |
||
Преимущества этой конструкции заключаются в |
следую |
||
щем: открытие основного |
к л а п а н а происходит |
за счет уси |
лия мембраны, электромагнит управляет только вспомога тельным клапаном, что позволяет значительно уменьшить его
мощность. |
Но д л я |
открытия к л а п а н а |
необходима |
разность |
давлений |
рабочей |
среды на входе и выходе вентиля. |
||
Н а рассольных |
трубопроводах устанавливают |
соленоид |
||
ные вентили специальной конструкции |
(рис. 70). Седіло вспо- |
Рис. 69. Соленоидный вентиль |
Рис. 70. Соленоидный вентиль |
непрямого действия |
фирмы «Данфосс» |