Курсовые работы / контроля давления жидкости / информация / 5. выбор типа регулирующей арматуры - статьи по трубопроводной запорной арматуре - нпп волга

5. Выбор типа регулирующей арматуры - Статьи по трубопроводной запорной арматуре - НПП Волга var iBrowser = new Array(); iBrowser['UserAgent'] = navigator.userAgent.toLowerCase(); if ((iBrowser['UserAgent'].indexOf('msie') != -1) && (iBrowser['UserAgent'].indexOf('opera') == -1) && (iBrowser['UserAgent'].indexOf('webtv') == -1)) iBrowser['Engine'] = 'IE'; if (iBrowser['UserAgent'].indexOf('gecko') != -1) iBrowser['Engine'] = 'Gecko'; if (iBrowser['UserAgent'].indexOf('opera') != -1) iBrowser['Engine'] = 'Opera'; if (iBrowser['UserAgent'].indexOf('safari') != -1) iBrowser['Engine'] = 'Safari'; if (iBrowser['UserAgent'].indexOf('konqueror') != -1) iBrowser['Engine'] = 'Konqueror'; iBrowser['JavaScript'] = '1.0'; iBrowser['JavaScript'] = '1.1'; iBrowser['JavaScript'] = '1.2'; iBrowser['JavaScript'] = '1.3'; iBrowser['JavaScript'] = '1.4'; iBrowser['JavaScript'] = '1.5'; ГлавнаяО компанииПродукцияПроизводствоКонтактыСтатьиПолезные ресурсы Главная » Статьи  5. Выбор типа регулирующей арматуры

Глава IIIВЫБОР РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ 5. Выбор типа регулирующей арматурыВыбор типа регулирующей арматуры (регулирующего вентиля, регулирующего клапана, регулятора давления и т. д.) определяется исходя из назначения арматуры. Для непрерывного регулирования расхода среды с целью изменения регулируемого параметра (температуры, концентрации, давления и т. д.) обычно используются двухседельные клапаны с пневматическим мембранным исполнительным механизмом (МИМ). При этом необходимо иметь пневматическую сеть коммуникаций для дистанционного управления арматурой. При ее отсутствии используются регулирующие клапаны с электромоторным приводом. Для агрессивных сред применяются регулирующие клапаны из коррозионностойкой стали или диафрагмовые чугунные регулирующие клапаны с неметаллическим коррозионностойким покрытием. Расход регулируемой среды изменяется в соответствии с сигналом, поступающим от прибора системы автоматического управления или регулирования. Изменение расхода происходит в связи с изменением открытого сечения между плунжером и седлом в корпусе клапана. Величина открытого сечения в седле зависит от положения плунжера относительно седла. Положение плунжера определяется положением равновесия подвижной системы клапан — МИМ. Равновесие системы создается в момент равенства усилия пружины и силы от давления воздуха на мембрану. Силовая характеристика пружины имеет линейную зависимость от хода сжатия, поэтому перемещение плунжера происходит пропорционально давлению воздуха на мембрану (если не учитывать влияния незначительной нелинейности некоторых параметров мембраны и пружины). Профиль плунжера обеспечивает изменение расхода от минимального до максимального. Клапаны могут иметь исполнение НО (нормально открыт) и НЗ (нормально закрыт).

Регулирующая арматура не должна использоваться как запорная, и для герметичного перекрытия прохода среды в трубопроводе помимо регулирующей седельный (двухседельный клапан), трехходовой (смесительный или разделительный — двухседельный клапан, имеющий три присоединительных патрубка, которые один поток разделяют на два), шланговый (шланговый затвор), диафрагмовый (диафрагмовый клапан). Подвижная часть регулирующего органа, перемещением которого осуществляется изменение пропускной способности, называется затвором. Проходное сечение регулирующего органа образуется между затвором и седлом — кольцевой неподвижной частью регулирующего органа.

Дополнительные блоки (позиционеры, дублеры, датчики положения, фиксаторы и т. д.) предназначены для расширения области применения исполнительного устройства в различных схемах управления.

Позиционер предназначен для уменьшения рассогласования путем введения обратной связи по положению выходного элемента исполнительного механизма. Позиционеры могут быть пневматическими (с пневматическим входным сигналом), электропневматическими (с электрическим входным сигналом на пневматических исполнительных механизмах), электрогидравлическими (с электрическим входным сигналом на гидравлических исполнительных механизмах).

Ручной дублер используется для ручного механического управления регулирующим органом.

Датчик положения дает информацию о положении выходного элемента исполнительного механизма или затвора регулирующего органа.

Фиксатор положения фиксирует положение выходного элемента исполнительного механизма или затвора регулирующего органа.

Исполнительные устройства подразделяются в зависимости от исполнительных механизмов и регулирующих органов на следующие виды. По виду используемой энергии: пневматические, электрические и гидравлические, с использованием соответствующих преобразователей — электропневматические, электрогидравлические и пневмогидравлические. В зависимости от конструкции исполнительного механизма и управляющей жидкой или газообразной среды различают исполнительные устройства: мембранное пневматическое, поршневое пневматическое, мембранное гидравлическое, поршневое гидравлическое. В соответствии с регулирующим органом: заслоночное, односедельное, двухседельное, трехходовое, шланговое и диафрагмовое.

Эксплуатационные свойства исполнительных устройств (регулирующих клапанов) в значительной мере определяют характеристики, которые можно разделить на гидравлические, силовые и конструктивные. К характеристикам исполнительных устройств относятся следующие.

Пропускная способность  определяется объемным расходом жидкости в м3 ч с плотностью, равной 1000 кг м3, пропускаемой регулирующим органом при перепаде давления на нем в 1 кгс см2. Текущее значение пропускной способности при заданной величине хода в процентах указывается соответствующим индексом, например

Условная пропускная способность  представляет собой номинальное значение величины пропускной способности при условном ходе затвора, выраженное в м3 ч.

Начальная пропускная способность  определяется номинальным значением величины пропускной способности в момент открытия затвора.

Минимальная пропускная способность соответствует номинальному значению минимальной величины пропускной способности при сохранении пропускной характеристики регулирующего органа, выраженному в м3 ч.

Максимальная действительная пропускная способность представляет собой значение величины пропускной способности при максимальном действительном ходе затвора, выраженное в м3 ч.

Диапазон изменения пропускной способности, т. е. отношение значения условной пропускной способности к значению минимальной пропускной способности.

Пропускная характеристика определяет зависимость пропускной

способности от перемещения затвора S. Промышленность выпускает регулирующие клапаны с линейной и равнопроцентной пропускными характеристиками, которые являются наиболее часто применяемыми при регулировании технологических процессов на производстве.

Линейная пропускная характеристика обеспечивает приращение пропускной способности пропорционально перемещению затвора:  — коэффициент пропорциональности.

Равнопроцентная пропускная характеристика обеспечивает приращение пропускной способности по ходу пропорционально текущему значению пропускной способности:

 где — коэффициент пропорциональности.

Рабочая расходная характеристика определяет зависимость расхода в рабочих условиях от перемещения затвора.

Негерметичность исполнительного устройства выражает собой расход через закрытое исполнительное устройство, выраженный в процентах от условной пропускной способности.

Ходовая характеристика представляет собой зависимость перемещения ходового элемента исполнительного механизма или затвора регулирующего органа в исполнительном устройстве от командной информации , где —  текущая величина командного сигнала.

Конструктивная характеристика выражает зависимость площади прохода между затвором и седлом регулирующего органа от перемещения затвора.

Условный ход определяется номинальной величиной полного хода выходного элемента исполнительного механизма или затвора исполнительного устройства.

Действительный ход определяется величиной хода, обеспечиваемой данным экземпляром исполнительного механизма или исполнительного устройства при заданной величине командного сигнала.

Приведенный ход представляет собой значение хода, рассчитанное пропорционально изменению командного сигнала исходя из максимального действительного хода.

Основная приведенная погрешность характеризуется абсолютной величиной отношения наибольшей разности действительного и приведенного ходов к величине условного хода при незаполненном регулирующем органе и сальнике, затянутом усилием, обеспечивающим герметичность штока в рабочих условиях. Основная приведенная погрешность выражается в процентах:

Вариация хода штока выражается отношением наибольшей разности между значениями хода, соответствующими одному и тому же значению командного сигнала при прямом и обратном ходах, к величине условного хода. Вариация хода штока выражается в процентах.

Порог чувствительности исполнительного устройства определяется отношением наименьшего значения величины изменения командного сигнала, вызывающей начало перемещения, к диапазону командного сигнала. Порог чувствительности выражается в процентах.

Рассогласование хода выражается отношением разности действительного и приведенного ходов к величине условного хода в рабочих условиях. Рассогласование хода выражается в процентах.

Графическое изображение ходовых характеристик приведено на рис. IV. 1. В табл. IV.6 указаны рекомендуемые сокращенные обозначения исполнительных устройств и их элементов. Некоторые из них, такие, как НО, НЗ, МИМ, уже широко применяются.

Как элемент гидравлической системы арматура (клапан, вентиль, задвижка, заслонка и т. п.) представляет собой местное сопротивление, при прохождении через которое жидкой или газообразной среды создается перепад давлений, теряемый на преодоление этого местного сопротивления.

Перепад давлений (кгс см2) выражается формулой

где  — коэффициент гидравлического сопротивления арматуры; — скорость среды, отнесенная к , м с; > — коэффициент, учитывающий влияние сжимаемости среды на потерю напора;  — коэффициент, учитывающий влияние вязкости среды на потерю напора; — ускорение силы тяжести, = 9,81 м с2;

 — плотность жидкой среды, г см3.

Для жидких сред незначительной вязкости, тогда

Массовый расход G (т ч) и эбъемный расход Q (м3 ч) жидкой среды, протекающей через арматуру, при известном перепаде давлений определяются по формулам:

Рис. IV. 1. Ходовые характеристики исполнительных устройств с пружинными (мембранными и поршневыми) исполнительным механизмами (условные обозначения):

Sy — условный ход; 5П — приведенный ход; S — действительный ход; xh, xk, х — начальное, конечное и текущее значения командного сигнала:

1 — условная; 2 — расчетная; 3 и 4 — действительные при прямом и обратном ходе соответственно где — площадь поперечного сечения ппохода по условному диаметру , см2.

Когда средой является вода ) и перепад давлений на клапане , расход среды будет равен условной величине:

Величина  характеризует пропускную способность арматуры и обозначается '. Следовательно, коэффициент пропускной способности Ку численно равен расходу воды в м3 ч через арматуру при перепаде давлений на ней

Таким образом,

Тогда :

Поскольку при разных положениях плунжера величина различна, ставится индекс, показывающий величину хода плунжера в процентах (за исходное положение принимается закрытый клапан). Следовательно, и т. д. — коэффициенты пропускной способности клапана при подъеме плунжера соответственно на 100, 60 и 20% его хода. Для различных экземпляров арматуры, взятых даже из одной партии, значения могут отличаться друг от друга вследствие отклонения формы, размеров и шероховатости поверхности в пределах допусков.

IV.6. Сокращенные обозначения исполнительных устройств и их элементов

При расчетах и выборе арматуры употребляется условная пропускная способность определяемая как среднее значениедля клапанов данного типоразмера. Отклонение действительной величины « от  не должно превышать 8%. Для регулирующих клапанов с размерами от до  значения обычно образуют следующий ряд, м3 ч: 6,3; 10; 16"; 25; 40; 63; 100; 160;250; 400; 630; 1000; 1600; 2500.

[предыдущая] [оглавление] [следующая]