книги из ГПНТБ / Сафонов А.П. Автоматизация систем централизованного теплоснабжения

лотник устанавливается таким образом, чтобы опорные кромки его были бы сверху (со стороны сильфона)-. При отсутствии давления воды в трубопроводе регулирую­ щий клапан собранного таким образом регулятора под действием пружины будет находиться в закрытом состоя­ нии («нормально закрытое исполнение»).

(рис. 2-12,6) импульсная линия должна соединять точку регулируемого давления с няжней мембранной камерой, а золотник устанавливается таким образом, чтобы опор­ ные кромки его были бы снизу (со стороны пружины). У собранного таким образом регулятора при отсутствии давления воды в трубопроводе под действием пружины регулирующий клапан будет находиться в открытом со­ стоянии («нормально открытое состояние»).

Для регулирования перепада давления (расхода во­ ды) применяется предыдущая схема сборки золотника, причем точка в начале регулируемого участка соединяет­

пружина уравновешивает усилие, развиваемое мембра-

Рис. 2-11. Универсальный регулятор перепада давле­

ной под действием перепада давления в регулируемом участке.

Во всех рассмотренных выше случаях при работе регулятора усилие, развиваемое мембраной, уравнове­ шивается пружиной при некотором подъеме золотника. Если регулируемое давление или перепад давления от­ клоняется от заданного значения, то под действием из­ менившегося усилия мембраны золотник перемещается в таком направлении, которое ведет к восстановлению

Таблица 2-2

Технические характеристика регуляторов УРРД

первоначального значения регулируемого параметра. Однако полного восстановления первоначальной величи­ ны регулируемого параметра не произойдет, поскольку новому установившемуся положению золотника будет соответствовать новое усилие пружины. Таким образом, регулятор УРРД работает с неравномерностью (с зоной пропорциональности), величина которой для регулято­ ров давления составляет 12—20% верхнего предела на­ стройки. Нечувствительность регулятора составляет 15—20% неравномерности.

ход регулятора давления «до себя» УРРД выводится из уравнения равновесия сил и имеет вид:

*X

34

чина, учитывающая снижение усилия мембраны при про­ гибе 2 > 0 (ом. § 3-3).

Для получения уравнения статической характеристи­

получения уравнения статической характеристики пара­ метр— ход регулятора перепада давления в уравнении (2-24) необходимо рз заменить на р2—рз.

2-3. РЕГУЛЯТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

а) Регуляторы температуры РТ

Регуляторы температуры прямого действия РТ, кон­ струкция которых разработана НИИтехноприбором, имеют разгруженный односедельный регулирующий клапан.

Регулятор температуры РТ относится к манометри­ ческим терморегуляторам и состоит из термосистемы и односедельного регулирующего клапана с сильфонным приводом (рис. 2-13).

Внутренние полости термобаллона с сильфоном на­ стройки, капилляром и камерой сильфона исполнитель­ ного устройства образуют герметичную термосистему. Термосистема заполнена толуолом или ксилолом. При­ менение сильфона разгрузки разгружает подвижную си­ стему регулирующего клапана от действия давления до регулятора.

Регулятор температуры-РТ снабжен узлом защиты термосистемы от повышенной температуры в полости термосистемы. Этот узел защиты конструктивно совме­ щен с узлом настройки. Допускаемая температурная пе­ регрузка по отношению к температуре, установленной на

шкале настройки, для различных типоразмеров регуля­ торов составляет от 25 до 40 °С.

При увеличении регулируемой температуры увеличи­ вается объем жидкости в термосистеме и возрастает давление этой жидкости, что приводит к перемещению

36

дна сильфона исполнительного устройства вместе с плун­ жером вниз. Вследствие этого снижается расход грею­ щей среды через регулирующий клапан. При уменьше­ нии регулируемой температуры процесс регулирования протекает в обратном порядке. Перемещение плунжера происходит пропорционально изменению регулируемой температуры.

Рассмотренный выше случай относится к регулирова­ нию температуры регулятором, собранным по схеме с прямым плунжером, который при повышении регули­ руемой температуры закрывается и уменьшает расход греющей среды. Регулятор температуры может быть со­ бран также по схеме с обратным плунжером, который при повышении регулируемой температуры открывается и увеличивает расход греющей среды через регулирую­ щий клапан. Последняя схема сборки регулятора при­ меняется при регулировании температуры нагреваемой среды путем частичного перепуска этой среды помимо подогревателя и установки регулирующего клапана на обводной линии. Эта же схема сборки регулятора нахо­ дит применение при регулировании температуры охлаж­ даемой среды за поверхностным теплообменным аппа­ ратом путем установки регулирующего клапана на ли­ нии охлаждающей воды.

Настройка регулятора на заданную температуру про­ изводится вращением винта настройки 7 и контролирует­ ся по перемещению стрелки на шкале 6.

Основные технические характеристики регуляторов РТ приведены в табл. 2-3.

Изменение температуры окружающей среды на каж­ дые 10°С сверх + 2 0 °С вызывает сдвиг температуры ре­ гулирования от установленной по шкале настройки на величину не более 0,2 СС. Изменение температуры голов­ ки исполнительного устройства на каждые 10°С сверх + 20°С вызывает сдвиг температуры регулирования от установленной по шкале настройки на величину не более 1 °С. Последнее обстоятельство можно частично компен­ сировать при наладке путем внесения поправки на от­ клонение температуры окружающей среды и температу­ ры головки исполнительного устройства от + 2 0 йС. Одна­ ко даже в этом случае сдвиг температуры регулирова­ ния воды на узле горячего водоснабжения абонентского ввода, где температура греющей воды может изменять­ ся от 70 до 150°С, будет достаточно заметным.

37

В связи с этим массовому внедрению этих регулято­ ров на абонентских вводах водяных тепловых сетей должны предшествовать тщательные эксплуатационные испытания их при различной температуре' воды в по­ дающем трубопроводе.

б) Комнатные регуляторы температуры

Регуляторы температуры прямого действия играют особенно большую роль при регулировании теплоотда­ чи мелкими нагревательными приборами, к которым прежде всего следует отнести радиаторы систем водяно­ го отопления.

Для регулирования внутренней температуры поме­ щений был создан манометрический терморегулятор прямого действия РТК с дистанционным и местным чув­ ствительным элементом, предназначенный для установ­ ки на радиаторах двухтрубных систем отопления. Боль­ шое сопротивление регулирующего клапана этого регу­ лятора не позволяет использовать его в однотрубных системах отопления. Для радиаторов однотрубных си­ стем отопления с замыкающей линией был создан мано­ метрический терморегулятор РТВ с дистанционным чув­ ствительным элементом.

При увеличении температуры воздуха в помещении сверх заданной возрастает давление жидкости в термо­ системе, которое перемещает плунжер, а это вызывает снижение поступления воды в радиатор и увеличение расхода воды через перемычку. При снижении темпера­ туры воздуха в помещении процесс регулирования про­

стройки регулятора 15—30°С, зона пропорциональности 5°С и температура регулирующей воды 5—70 °С.

Регуляторы прямого действия для регулирования температуры воздуха в помещениях особенно большое распространение получили за рубежом. Такие регулято­ ры в большом количестве выпускаются фирмами Danfoss (Дания) и Samson (ФРГ).

Комнатный терморегулятор фирмы Danfoss состоит из чувствительного элемента и регулирующего клапана

30

(рис. 2-14). Регуляторы выполняются с дистанционным или местным (встроенным) чувствительным элементом. Для уменьшения передачи тепла от горячего корпуса ре­ гулирующего клапана к сильфонной камере с низкокипящей жидкостью соединительные элементы изготовлены из теплоизоляционного материала. Уплотнение и тарель­ чатый плунжер регулирующего клапана выполнены из термоустойчивой резины.

Рис. 2-14. Терморегулятор фирмы Danfoss..

За рубежом также находят применение ограничители температуры воды за радиаторами. Принцип действия этих ограничителей тот же, что у рассмотренных выше радиаторных терморегуляторов. Поддерживая в задан­ ных пределах температуру воды после радиатора, они тем самым косвенно осуществляют регулирование от­ пуска тепла на отопление помещения,

40

i- 4 . Г И Д Р А В Л И Ч Е С К И Е Р Е ГУ Л Я Т О Р Ы

а) Гидравлические регуляторы дроссельного типа

Рассмотренные выше регуляторы прямого действия, выполняются диаметром условного прохода не более 100 мм. В тех случаях, когда требуется применять ре­ гулирующий клапан больших размеров, чтобы обеспе­ чить через него повышенный расход среды, а также при необходимости более точного поддержания регулируе­ мой величины, применяются гидравлические регулято­ ры. Из этой группы регуляторов рассмотрим регулято­ ры РД-За ОРГРЭС.

Гидравлический регулятор РД-За предназначен для поддержания в заданных пределах давления среды в какой-либо точке трубопроводной сети, перепада дав­ ления (расхода) регулируемой среды и уровня. Рабочей (управляющей) средой, как правило, является сетевая вода. Для этой цели отводится некоторая незначитель­ ная часть общего потока сетевой воды. Регулятор может работать как по. схеме со сливом рабочей среды в дре­ наж, так и по бессливной схеме, при которой рабочая среда возвращается в точку объекта с пониженным дав­ лением. Следует отметить, что регуляторы подобного вида могут работать от постороннего источника пита­ ния, причем наряду с водой в качестве рабочей среды может быть использован сжатый воздух.

Гидравлический регулятор РД-За состоит из измери- тельно-управляющего прибора РД-За и исполнительиорегулирующего устройства.

В измерительно-управляющем приборе РД-За конст­ руктивно объединены в один общий блок измерительное устройство и управляющее устройство типа сопло-за­ слонка. Прибор состоит из типовых узлов, комбинация которых подбирается при сборке в зависимости от на­ значения регулятора.

Измерительное устройство состоит из узла сильфонов (один или три сильфона) с настроечной пружиной (за­ датчиком). Управляющее клапанковое устройство вы­ полняется односоплового и двухсоплового типа.

Один из возможных вариантов трехсильфонной сбор­ ки прибора РД-За с применением узла обратной связи изображен на рис. 2-15,а и односильфонной — на рис. 2-15,6. Варианты узла управляющего клапанка при­ бора РД-За изображены на рис. 2-16.

41

42