Г) Пневматические регуляторы. Бессальннковые регуляторы и измерители уровня жидкости с цилиндрическим поплавком.

Регулятор РУКЦ-ШК предназначен для измерения (местного и дистанционного) и пропорционального регулирования уровня неагрессивной жидкости при температуре — 40 — +200^оС с удельным весом 0,7 — l,2 г/см³. Регулятор состоит из двух основных частей — измерительной и пневматической. Принципиальная схема измерительной части приведена на рисунке 4.6.

Чувствительным элементом прибора является стальной цилиндрический поплавок 1, подвешенный на свободном конце рычага 2. Второй конец рычага жестко соединен с призмой 3, которая вместе с рычагами 2 и 4 может поворачиваться на опоре 5. К призме 3 прикреплена упругая скручивающаяся трубка 6 и проходящая внутри трубки ось 7; противоположный конец трубки 6 герметично закреплен во фланце 8. На выходяшем наружу конце оси 7 устанавливается заслонка пневмоустройства. При повышении уровня жидкости в аппарате глубина погружения поплавка увеличивается, а его вес соответственно уменьшается. Это вызывает пропорциональное изменение угла закручивания трубки 6, вследствие чего поворачивается ось 7, а вместе с ней и заслонка пневмоустройства. Таким образом обеспечивается поворот заслонки на угол, пропорциональный изменению уровня жидкости. Упругая трубка 6 при этом выполняет функцию пружины, уравновешивающей вес поплавка, и обеспечивает уплотнение для вывода оси 7 из полости высокого давления.

Механизм контроля, встроенный в регулятор уровня, служит для наладки и тарирования измерительной части регулятора. Этим же механизмом осуществляется периодическая проверка правильности показаний прибора в эксплуатационных условиях. Поворот стрелки 9 через ось 10 и кулачок 11, который имеет форму архимедовой спирали, вызывает перемещение рычага 12 и проходящего через сальник штока 13 до соприкосновения последнего с рычагом 4. Момент соприкосновения определяется по началу движения стрелки на шкале пневмоустройства, в этот момент отсчет по шкале 14 должен совпадать с показанием прибора. При перестановке кулачка 11 по оси 10 вдоль рычага 12, на котором нанесена шкала удельного веса, меняется передаточное отношение механизма контроля. Это необходимо для настройки прибора при измерении уровня жидкости с различным удельным весом.

Пневмоустройство регулятора (рисунке 4.7) состоит из двух одинаковых пневмосистем, связанных между собой тягой. Пневмосистема, расположенная вверху, соединена с показывающими приборами, а пневмосистема, расположенная в нижней части пневмоустройства, предназначена для управления исполнительным механизмом. Каждая пневмосистема состоит из усилителя и узла настройки удельного веса, нижнее пневмореле дополнительно снабжено клапаном настройки степени неравномерности. Сжатый воздух из линии питания через фильтр и редуктор подается к воздушному клапану 1 и дросселю 10 пневмоусилителя. После дросселя воздух поступает в камеру А и далее через гибкую трубку и капилляр внутри манометрической пружины 3 — к соплу 4. Заслонка 5 сопла 4 неподвижно закреплена на оси 6 упругой трубки измерительной части прибора. При изменении зазора между соплом и заслонкой давление в камере А изменяется, полый шток 11, закрепленный на мембранах 2 и 12, перемещается и воздействует на клапан 1, благодаря чему изменяется давление командного воздуха. К выходу пневмоустройства присоединена внутренняя полость манометрической пружины 3, которая, перемещая сопло 4 относительно заслонки 5 в обратном направлении, выполняет роль механизма отрицательной обратной связи.

Манометрическая пружина закреплена на стойке 9, которая может передвигаться по пазу 8 вдоль шкалы 7, отградуированной в единицах удельного веса. При этом сопло 4 перемещается вдоль заслонки 5, что приводит к изменению передаточного отношения системы и позволяет, таким образом, измерять уровни

жидкостей с различными удельными весами. Кроме того, манометрическая пружина вместе со стойкой 9 и платой 13 может поворачиваться вокруг оси 14. При этом изменяется зазор между соплом и заслонкой, что позволяет изменять диапазон измерения уровня.

Заслонка 19 регулирующей системы соединена с заслонкой 5 тягой 16, благодаря чему достигается одновременный поворот обеих заслонок при изменении уровня жидкости. Роль ручного задатчика в регулирующем устройстве выполняет механизм поворота сопла 18 относительно заслонки 19, который идентичен механизму настройки диапазона измерения верхней пневмосистемы. Изменение степени неравномерности регулирующего устройства осуществляется путем выпуска в атмосферу части воздуха, поступающего к манометрической пружине обратной связи 17 через дроссельный клапан 20, величина открытия которого устанавливается вручную /4/.

В пневмоустройстве предусмотрена возможность изменения направления действия регулятора: прямое направление, при котором повышение уровня жидкости вызывает увеличение давления сжатого воздуха на выходе регулирующего устройства, заменяется обратным, когда повышению уровня соответствует уменьшение давления на выходе. Это достигается путем перестановки узла заслонки 19 и манометрической пружины 17 на 180^о. Для контроля уровня по месту в корпусе регулятора имеется манометр 15, шкала которого градуирована в процентах. Пневмоустройство регулятора уровня питается сжатым воздухом давлением 1,1 кгс/см². Давление на выходе измерительной части пневмоустройства при возрастании уровня от нуля до максимума изменяется от 0,1 до 0,9 кгс/см² или от 0,2 до 1 кгс/см³, давление сжатого воздуха на выходе регулирующей части пневмоустройства может меняться от 0 до 1 кгс/см². Пневмоустройство обеспечивает настройку степени неравномерности от 5 до 100%. Максимальное расстояние от емкости до места установки вторичного прибора и регулирующего клапана не должно превышать 300 м (по трассе) при внутреннем диаметре воздухопровода 6 мм. Основная погрешность прибора при местном и дистанционном измерении не превышает ~2,5% от диапазона измерения. Конструкция регулятора предусматривает возможность поворота узлов пневмоустройства и механизма контроля на 180^о по отношению к корпусу поплавковой камеры. Регулятор может монтироваться в закрытых помещениях и на открытом воздухе. В последнем случае приборы должны быть защищены от непосредственного попадания влаги и обледенения.

Регуляторы, измерители и сигнализаторы уровня жидкости с шаровым поплавком типа РУПК, РУПШ и РУПФ предназначены для регулирования, сигнализации и дистанционного измерения уровня неагрессивных и слабо агрессивных жидкостей в различных емкостях и технологических аппаратах. Приборы различаются по виду монтажа и пределам измерения уровня: РУПК — приборы наружного монтажа (камерные) с пределами измерения 0 — 250 мм; РУПШ — приборы внутреннего монтажа штуцерные с пределами измерения 0 —365 мм.

РУПФ — приборы внутреннего монтажа фланцевые с пределами измерения 0 —365 мм. Каждый тип включает в себя несколько модификаций, которые различаются назначением прибора (регулятор, регулятор и сигнализатор, регулятор и измеритель) и условным давлением. Устройство механизма передачи движения поплавка и принцип действия одинаковы для всех типов и модификаций этих приборов. Чувствительным элементом регулятора (рисунке 4.9) является шаровой поплавок 1, который посажен на свободный конец штанги 2, закрепленной на оси 3

На втором конце оси закреплены серьга-поводок; и рычаг 4 с грузом 5, уравновешивающим вес подвижных частей. Сочленение рычага 4 с осью 3 осуществляется при помощи зубчатой муфты, позволяющей установить рычаг с грузом в нужное положение.

Серьга-поводок является звеном рычажной системы, соединяющей ось 3 соштоком пневматического реле 6 типа ПР-7. Движение поплавка при изменении уровня жидкости вызывает поворот оси 3 и перемещение штока пневмореле 6, что приводит к пропорциональному изменению давления сжатого воздуха на выходе регулятора.

Груз 5, служащий для первоначального уравновешивания поплавка, устанавливается на рычаге 4 так, чтобы поплавок был погружен в жидкость на половину своего объема. Этим достигается наибольшая чувствительность. Степень неравномерности настраивается путем изменения соотношения плеч рычажной системы, связывающей ось 3 с пневмореле ПР-7. Замена прямого направления действия, при котором повышение уровня вызывает увеличение давления сжатого воздуха на выходе, обратным, когда повышению уровня соответствует уменьшение давления на выходе, осуществляется путем изменения расположения звеньев рычажной системы.

Регулятор - сигнализатор уровня снабжен пневмореле ПР-7 и сигнальным устройством СУ-4 или СУВЗГ-4.Это дает возможность одновременно регулировать уровень жидкости и сигнализировать определенные его значения. Регулятор-измеритель уровня снабжен двумя пневмореле ПР-7 с раздельной настройкой рычажных систем. Одно из реле ПР-7 используется для получения командного импульса, на регулирующий клапан, а второе — для дистанционного измерения, уровня; оно настраивается в соответствии со шкалой вторичного прибора. Выпускаются также регуляторы, предназначенные для работы в условиях высоких температур (до 450^оС). В конструкции этих регуляторов предусмотрена ребристая рубашка, предохраняющая сальник от перегрева и высыхания.

Пневматическое реле регуляторов питается сжатым воздухом давлением 1,5: 10 кгс/см², при полном ходе поплавка давление воздуха на выходе меняется от 0,1 до 0,9 кгс/см², степень неравномерности регуляторов 10 — 100%; максимальное расстояние от регулятора до пневматического регулирующего клапана или вторичного прибора 100 м; чувствительность приборов по изменению уровня ~-5 мм. В комплект поставки регуляторов входят фильтр для воздуха и лубрикатор. Конструкция регуляторов и сигнализаторов с шаровыми поплавками, допускает их установку как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе. В последнем случае приборы должны быть защищены от непосредственного попадания влаги и обледенения. Изготовитель: завод “Староруссприбор”, г. Старая Русса /4/.

д) Гидравлические регуляторы и вспомогательные устройства.

Универсальный гидравлический регулятор РД-За системы ОРГРЭС предназначен для регулирования давления, расхода, уровня и температуры различных теплосиловых установок промышленных предприятий и ТЭЦ (подпиточные устройства, деаэриторы, подогреватели и др.). Регулятор состоит из релейного устройства и регулирующего клапана, сочлененного с мембранным или поршневым исполнительным механизмом.

На рисунке 4.10 приведена конструкция релейного устройства регулятора. Основание 9 корпуса релейного устройства крепится к щитку 1,на котором имеются гнезда 8 для манометров. При сливной системе управления регулятором на щитке устанавливается также дренажная воронка 2. В основном реле имеются сверления, необходимые для сборки разных вариантов системы управления. Расположение каналов позволяет использовать одни и те же подсоединительные штуцеры при сборке как сливной, так и бессливной системы управления.

Снизу к основанию 9 на резьбе присоединяется корпус отстойника 3 с продувочным устройством 4, выполненным в виде обратного клапана.

Клапан имеет иглу 5 для прочистки дросселя 6. Дополнительные дроссели 7, располагаемые в боковых сверлениях основания, реле, используются при двухсопловой системе управления. В этом случае на месте дросселя 6 устанавливается сопло, а игла 5 не монтируется. Двухсопловая схема может быть собрана без дополнительных дросселей. Над основанием 9 крепится крышка 10, под которой устанавливаются узлы гармониковых мембран. Крышка выполняется в трех модификациях в зависимости от количества гармониковых мембран (от одной до четырех). В крышку 10 ввертывается цилиндрический корпус 11 узла настроечной пружины. В гнезде корпуса монтируется узел гармониковой мембраны, заменяющей сальниковый затвор. На цилиндрическом корпусе приварен штуцер 12 с гнездом для манометра, измеряющего давление в верхней камере. Компоновка реле обеспечивает свободный доступ для разборки и осмотра деталей без отсоединения импульсных линий.

В качестве чувствительного устройства для восприятия импульсов по давлению и расходу применяются сильфоны. Размеры камеры реле позволяют применять сильфоны с разными наружными диаметрами. Чувствительное устройство по уровню имеет подвижный (качающийся) бачок, присоединяемый двумя гибкими трубками к месту отбора импульсов по уровню. Упругие деформации гибких трубок во время работы незначительны. Для восприятия импульсов по температуре применяется подвижная латунная трубка. Через трубку протекает вода, температуру которой требуется регулировать. При изменении температуры воды длина трубки увеличивается или уменьшается. Подвод регулируемой среды производится гибкими трубопроводами. Изменения положения бачка или длины импульсной трубки передаются на чувствительный элемент реле /5/