Регуляторы прямого действия

Регулятор прямого действия – регулятор, который не использует энергию постороннего источника, а использует энергию самого объекта регулирования. Энергия самого объекта, его входных и выходных материальных потоков (газ, воздух, вода, пар и т. д.) используется для регулирования свойств (параметров) объекта управления.

Регуляторы просты по конструкции, но мощность их управляющих воздействий невелика. Качественные показатели этих регуляторов промышленного типа невысоки и по своей конструкции они не позволяют осуществлять дистанционное управление.

Все прямые регуляторы реализуют простейшие законы управления - пропорциональный и интегральный.

Простота конструкций объясняется тем, что в регуляторе функций измерительного (датчика), усилительного и исполнительного элементов конструктивно объединяются.

Регуляторы температуры

Регуляторы температуры прямого действия предназначены для стабилизации температуры воды, масла и других неагрессивных жидкостей и газов. Пропорциональные регуляторы температуры состоят в основном из двух частей - термометрической системы и регулирующего клапана (рис. 2.7). Термометрическая система регулятора представляет собой паровой манометрический термометр, состоящий из термобаллона 1, соединительного капиллятора 2, кожуха 3 и сильфона 4 с задающей пружиной 5.

Пространство термобаллона, капиллятора и кожуха частично заполнено низкокипящей жидкостью, температура кипения которой несколько меньше нижнего предела регулируемой температуры. При нагревании термобаллона, погруженного в регулируемую среду, в термометрической системе устанавливается давление паров, соответствующее температуре окружающей среды. Давление, возникающее в термобаллоне 1, передается сильфону 4, в котором развивается усилие, пропорциональное эффективной площади сильфона. Это усилие уравновешивается усилием пружины 5. При изменении температуры регулируемой среды равновесие нарушается, сильфон сжимается (или растягивается), вызывая изменение противодействующего усилия пружины. В результате нарушения равновесия затвор 8 регулирующего клапана 9 перемещается, изменяя расход греющей или охлаждающей среды.

Регуляторы могут иметь либо прямые, либо обратные клапаны, которые различаются расположением затвора.

Прямой клапан предназначен для регулирования температуры среды греющим веществом, а обратный – охлаждающим. Поэтому прямой клапан закрывается при повышении, а обратный при понижении температуры контролируемой среды. Корпус клапана снабжен сальником 7 для предотвращения просачивания среды, проходящей через клапан. Заданное значение температуры устанавливается с помощью гайки 6, при вращении которой изменяется натяжение задающей пружины. Настройка регулятора возможна на любую температуру в пределах диапазона настройки. Регуляторы температуры прямого действия (типа РТ) выпускаются на любой десятиградусный интервал в пределах от +20 до +180 С. Неравномерность регуляторов, т. е. изменение температуры, необходимое для перемещения золотника из одного крайнего положения в другое, не более 10 С. Основными недостатками регуляторов температуры прямого действия являются невысокая точность поддержания температуры, небольшие пределы измерения и значительная инерционность.