ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Исполнительное устройство — это одно из звеньев автоматических систем регулиро­вания, предназначенных для непосредствен­ного воздействия на объект регулирования. В общем случае исполнительное устройство состоит из исполнительного механизма (ИМ) и регулирующего органа (РО). Исполни­тельные устройства в зависимости от ис­пользуемой энергии подразделяются на сле­дующие виды:

пневматические с пневматическим ИМ;

гидравлические с гидравлическим ИМ;

электрические с электрическим ИМ;

электропневматические с пневматиче­ским ИМ и электропневматическим преобра­зователем;

электрогидравлические с гидравличе­ским ИМ и электрогидравлическим преобра­зователем;

пневмогидравлические с гидравлическим ИМ и пневмогидравлическим преобразовате­лем.

Исполнительный механизм является приводной частью регулирующего органа. Применяются ИМ следующих видов:

электрические (электромагнитные и элек­тродвигательные);

пневматические (мембранные, порш­невые и лопастные);

гидравлические (прямоходные и криво­шипные).

Регулирующим органомназывается зве­но исполнительного устройства, предназна­ченное для изменения расхода вещества или энергии в объект регулирования. Различают дозирующие и дроссельные РО. К дозирующим относятся такие устройства, которые изменяют расход вещества за счет изменения производительности агрегатов (дозаторы, питатели, насосы, компрессоры, плужковые сбрасыватели и др.). Дроссельный РО пред­ставляет собой переменное гидравлическое сопротивление, изменяющее расход вещества за счет изменения своего проходного сече­ния; к ним относятся регулирующие кла­паны, поворотные заслонки, шиберы и краны. Регулирующие органы характери­зуются многими параметрами, основными из которых являются: пропускная и условная пропускная способности, условное и рабочее давление, перепад давления на РО и условный проход.

Пропускной способностью называется расход жидкости с плотностью 1000 кг/м3, пропускаемой РО при перепаде давления на нем 105 Па. Пропускная способность изме­ряется в кубических метрах в час (м3/ч).

Условной пропускной способностью называется номинальное значение пропуск­ной способности РО при максимальном (ус­ловном) ходе затвора, выраженное в кубиче­ских метрах в час (м3/ч). Условная пропуск­ная способность зависит от типа РО и размера его условного прохода Dy.

Условным давлением Ру называется на­ибольшее допустимое давление среды на РО при нормальной температуре. Прочность ме­таллов с повышением температуры пони­жается. Поэтому для арматуры и соедини­тельных частей предусматривается также максимальное рабочее давление.

Максимальное рабочее давление — это наибольшее установленное давление среды на РО при фактической температуре. Рабо­чее давление при одном и том же условном давлении зависит от свойств металла деталей РО и температуры среды. Разрешается превышение фактического рабочего давления до 5 % сверх установленного для заданной температуры.



Перепад давленияна РО определяет уси­лия, на которые рассчитывают ИМ, а также износ дроссельных поверхностей. Для мно­гих видов исполнительных устройств, в ко­торых затвор не разгружен от статического и динамического воздействий среды, пре­дельно допустимый перепад давления устана­вливают в зависимости от мощности ИМ.

Условным проходом Dy в РО называется номинальный диаметр прохода в присоеди­нительных патрубках. Стандартные размеры условных проходов не распространяются на размеры прохода внутри корпуса.

Кроме приведенных параметров РО, определяющих в основном их конструкцию и размеры, имеются и другие параметры, ко­торые учитывают при выборе РО в зависи­мости от конкретных условий их примене­ния.

Пропускная характеристика(внутренняя или идеальная) устанавливает зависимость пропускной способности относительно пере­мещения затвора S при постоянном перепаде давления; .

Конструктивная характеристикауста­навливает зависимость изменения относи­тельно проходного сечения РО от степени его открытия, т.е. , где – площадь проходного сечения при пере­мещении S РО; – проходное сечение РО при полном открытии. При соответ­ствующем профилировании дроссельные устройства регулирующих клапанов могут иметь любые конструктивные характеристи­ки, приспособленные к конкретным условиям работы автоматических систем регулирова­ния. Дроссельные устройства серийно выпу­скаемых регулирующих клапанов профили­руются обычно с линейной или равнопро-центной пропускной характеристикой.

При линейной пропускной характеристи­ке приращение пропускной способности про­порционально перемещению затвора:

где С — постоянная величина.

При равнопроцентной пропускной ха­рактеристике приращение пропускной спо­собности при перемещении затвора пропор­ционально текущему значению пропускной способности: .

Регулирующие заслонки относятся к не­профилирующим РО и имеют пропуск­ные характеристики, близкие к равно-процентным. На рисунке показаны зависимо­сти относительной пропускной способности



Пропускные характеристики дрос­сельных РО:

1 — линейная; 2 — равнопроцентная; 3 — регули­рующих заслонок

от степени открытия РО S для линейной и равнопроцентной пропускных ха­рактеристик РО, а также для пропускной ха­рактеристики регулирующей заслонки.

Расходная характеристика. В рабочих условиях вид пропускной характеристики из­меняется в зависимости от изменения пере­пада давлений на клапане. При этом РО ха­рактеризуются расходной характеристикой, которая представляет собой зависимость от­носительного расхода среды от степени от­крытия РО ,где – относительный расход среды; Q — расход среды при степени открытия РО ; — расход среды при полностью от­крытом РО.

Минимальной пропускной способностью называется наименьшее значение про­пускной способности, при котором сохра­няется пропускная характеристика в преде­лах установленного допуска; оно опреде­ляется как расход среды с плотностью 1000 кг/м3, пропускаемой РО при перепаде давле­ния на нем 105 Па.

Во многих случаях автоматизации про­изводственных процессов РО должны иметь широкий диапазон изменения пропускной спо­собности,которым называется отношение условной пропускной способности Kvy к ми­нимальной пропускной способности.

Негерметичность затвора,т. е. пропуск среды при полностью закрытом проходе, также является характеристикой РО. Для надежного и качественного регулирования негерметичность затвора должна быть мини­мальной.

Общие требования к РО зависят от фи­зико-химических свойств регулируемой среды. Материал РО, контактирующий со средой, должен быть стойким к химическому воздействию среды. Коррозия уплотнительных дроссельных и направляющих по­верхностей затворов, седел и штоков недопу­стима.

Регулирующий орган должен надежно работать при регулировании среды с высо­кой или низкой температурой. Недопустимы отказы в работе из-за загрязнений, отложе­ний и т. д. В РО для сред с высокой темпе­ратурой необходимо предусматривать, чтобы температура сальниковой набивки, уплотняющей шток, не поднималась выше допустимой температуры для смазки, которая добавляется в набивку. Для понижения температуры в зоне сальника между ним и фланцем крышки помещают ребристую трубу. При регулировании среды с отрицатель­ной температурой необходимо предусматри­вать защиту от обмерзания части штока РО, выступающей из сальниковой камеры, или применение РО специальной конструкции. При необходимости РО должен удовле­творять условиям пожаро- и взрывобезопасности, т.е. необходимо исключить проникно­вение регулируемой среды наружу. В этих случаях применяют сильфонные бессальни­ковые уплотнения штоков.


7699746856963239.html
7699801091049747.html
    PR.RU™