|
| |
|
Слаботочка Книги 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [87] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 о 0,2 0,4 as о.в s/Sy Рис. 6.12. Пропускные характеристики штанговых и диафрагмовых РО Таблица 6,4. Основные характеристики регулирующих цшберных клапанов впрыска
нях открытия прохода наблюдаются само-пронзволып.1е перекрытия и открытия прохода. Пропускные характеристики шланговых и диафрагмовых РО ана/югичны и имеют вид, показаппый на рис. 6.12. Пропускная способность щланговь[х и диафрагмовых РО изменяется почти линейно только в пределах 25%-ного переме[цения, поэтому перемещение загвора обычно не превышает 25% условною диаметра. Шиберные клапаны В конструкции шиберного клапана затвором является свободно подве[пенный ца штоке плоский шибер, в котором выполнено профилированное отверстие. В :1ависимости от положения шибера по высоте изменяется проходное сечение клапана. Необходимая плотность закрытия клапана обеспечивается благодаря перепаду давления на [пибере, прижимающем его к плоскости опорного седла, Форма отверстий в шибере и седле определяет пропускную характеристику клапана. Конструкции и характеристики шиберных клапанов самые разнообразные. В табл. 6.4 приведены основные характеристики регулирующих шиберных клапанов впрыска, выпускаемых Чеховским заводом энергетического машиноароения (ЧЗЭМ). Коэффициен г формы шибер1П)1х клапанов, определяю[ций вид его конструктивной характер истики, А = ДРмзкс/Дсетн где ДРмакс - перепад давлений на клапане при максимальном расходе воды на впрыск; ДРсети" располагаемый перепад давлений в сети впрыска, причем ДРсетн - Pfifi ~ Рцпр " Рг1 здесь Ротб - давление воды на В[1рыск в месте отбора; Рвцр - давление пара в точке ввода впрыскиваемой воды; ДРг - потеря гидравлического давления на высоту столба в линии впрыска. Как [фавило, профили отверстий в шиберах Д-тя клапанов с Dy = 20 мм специально не профилируют, а делают в виде прямоугольной щели трех типоразмеров (№ 1-3) соответственно с шириной щели 2, 3 и 4 мм. Шиберные клапаны Dy = 50 мм исполнения № 1 - 3 с коэффициентом формы А - = 0,75 находят преимущественное применение на г[рямоточных кот.тах. Шиберы исполнения № 4 -6 с коэффициентом формы А = = 0,5 применяют преимущественно на барабанных котлах. Краны В крановых РО изменение проходного сечения осуществляется путем смещения отверстий в затворе / при его повороте отно-cHTej[bHO проходного сечения корпуса 2 (рнс. 6.13) на угол 5. Краны применяют для регулирования расходов жидкостей и газов в трубопроводах небольшого сечения. Наиболее распространенной является конструкция крана, в которой затвор выполнен в виде конусообразной пробки, притертой к корпусу, с проходным отверстием, Краны выполняются для установки в круглых и прямо-  Рис. 6.13. Регулирующий край угольных трубопроводах. Отверстия в iaiBo-ре и корпусе могут бьпь круглой н прямоугольной формы, Конструктивная характеристика крана с прямоугольными сечениями отверстий в шгворе и корпусе весьма близка к линейной. Отверстия в затворе и корпусе могут быть любой другой формы: овальной, треуюльной в сочетании с прямоугольной и т. д.; в соответствии с этим могут быть и различные конструктивные характеристики кранов. Для непрерывного регулирования краны применяют относительно редко. Для двухпо-ЗИЦИ0НН01 о регулирования краны нмеют пренмушества по сравнению с друг кмн типами РО: небольн1ую массу и габаритные размеры, простую конструкцию, при полностью открытом проходе - относительно малое гидравлическое Сопротивление, Чтобы ие[ ерметнчность затвора в кранах была по возможности меньшей, при закрытом проходе запирающая поверхность затвора должна перекрывать запирающую поверхность седла. Это перекрытие должно охватывать проход со всех сторон При уменьшении перекрытия увеличивается не-гермегнчносгь затвора, а также износ запирающих поверхностей, гак как при уменьшении перекрытия возрастает удельное павле-ине затвора на седло. Прн повышенном перекрытии уве:.тичнваются все размеры кра-на. Степень перекрытия зависит от параметров среды и размеров прохода крана. В кранах для вязких сред, а также для сред, плохо смачивающих запирающие гговерхно-сти, перекрытие должно быть меньшим; чем больше перепад давления н размер прохода, тем большим должно быть перекрытие. Конические краны не обеспечивают достаточной герметичности закрытия прохода, так как даже при небольшой разности в конусности затворов и седел запирающие поверхности будут касаться только по узкоИ полоске, лежащей в плоскости, перпендикулярной их оси вращения. Кроме гого, в конических кранах часто возникает заклинивание загвора. Шаровые краны имеют существенные преимущества по сравнению с коническими: в них иск.тючается возможность заклинивания пробки; при несовпадении радиусов сфер затвора и седла уплотнительный контакт создается но окружности вокруг прохода Однако, обладая указанными преимуществами, шаровые краггы с цилиндрическим проходом в затворе не примеияю1ся для регулирования расхода среды в широком диапазоне, так как не обеспечивают необходимую пропускную характеристику. В этих случаях регулирования ча[це дру- гих крапов применяют краны с цилиндрически:,! затвором. В seom кране затвор представляет собой Полый цилиндр, на боковых стенках которого прорезаны окна. Цилиндрический затвор вращается в стакане, запрессованном в корпус. Окна, прорезанные 8 цБгиндрическом затворе и стакане, образуют дросселирующие поверхности. Путем соотретствуюшего профилирования окон можно получить необходимую Пропускную характеристику крана. В цилиндрических кранах зазоры между затвором н седлом выбраны ма.1ыми (0,1-0,2 мм), поэтому такие клапаны очень чувствительны к попаданию S зазоры твердых частиц, 6.3. ВЫБОР И РАСЧЕТ ДРОССЕЛЬНЫХ РЕГУЛИРУЮЩИХ ОРГАНОВ Необходимым условием надежной ра-ботьЕ АСР является правильный выбор формы пропускной характеристики РО. Для конкретной системы расходная характеристика Определяется значениями параметров среды, протекающей через РО, и его пропускной характеристикой Ki = f (S). В общем случае расходная характеристика отличается от пропускной, так как параметры среды (в основном давление и перепад давлений), как правило, зависят от значения расхода. Поэтому задача выбора формы предпочтительной пропускной характеристики РО разбивается на два этапа: 1) выбор формы расходной характеристики, обеспечивающей постоянство коэффициента передачи РО во всем диапазоне нагрузок; 2) выбор формы пропускной характернстнкн, обеспечивающей при данных параметрах среды желаемую форму расходной характеристики. Для решения поставленной задачи рассмотрим влияние внутренних возмушений, идущих по каналу регулирующих воздействий, и внешних возмущений на изменение коэффициента передачи РО для линейной н равнопроцентной расходной характеристик, На рис 6 14 показаны линейные 1 и 2 и равнопроцентные 3 и 4 расходные характеристики РО при нормальном давлении (i и 3) и при падении давления (2 и 4) в сети При неизменной нагрузке объекта затвор РО с линейной расходной характеристикой для компенсации внутренних возмущений переместится из ючки а в точку а, прн этом, как ВИД1Ю из графика, коэффициен! передачи di/dS = ign РО существегшо измени 1ся, т.е. tgcttga Для равнопроцентной характеристики jaiBop переместится из точки б в точ- Рис. 6.14. Линейные и равнопроцентные расходные характеристики РО ку б. При этом коэффициент передачи фактически не изменится, так как касательные в точках 5 и Ъ, характеризующие коэффициент передачи, имеют одинаковый нак-чон, т. е. tgp = tg3. При внешнем возмущении РО с линейной расходной характеристикой во всем диапазоне нагрузок будут иметь одинаковый коэффициент передачи так как любое новое положение эатвора и соответствующее ему изменение расхода, необходимое для компенсации, возмущения, связаны одной и той же расходной характеристикой. При равнопро-центвой расходной характеристике в отличие от линейной иэмеиенне расхода приводит к изменению коэффициент?, передачи регулирующего органа. Таким образом, если основными возмущениями в объекте являются возмущения но регулирующему каналу, то в этом случае предпочтительной является равнопроиентная расходная характеристика. Если основными возмущениями являются внешние возмущения (изменение нагрузки объекта и др.), го желательно иметь линейную расходную характеристику. После того как выбрана желаемая форма расходной характеристики, следует определить форму пропускной характеристики, которая обеспечила бы при данных гараме-трах среды расходную характеристику именно такой формы. Форма расходной характеристики аналогична форме пропускной характеристики только в случаях, если иа трубопроводе (в сети) отсутствуют другие гидравлические сопротивления, кроме РО, и при достаточно большой мощности источника питания. Однако практически во всех реальных сетях последовательно с РО имеются другие гидравлические сопротивления: местные сопроти- вления, запорная арматура, сопротивление прямых участков трубопроводов и др. Общий перепад ДРуи в сети является суммой перепадов в линии ДРд, на РО ДРро и гидростатического давления ДР- ДРсети = ДРл + ДРро ± Дг- Ве.1ичнна АР, при верхнем расположении источника напора жидкости положительна, при нижнем - отрицательна. Для газа и пара величиной ДРг можно пренебречь. При изменении расхода происходит перераспределение перепадов давлений, поэтому перепад на РО не является постоянным. Изменение соотношения перепадов на РО и в линии приводит к искажению формы расходной характеристики, причем для сжимаемых жидкостей степень искажения зависит не только от соотношения перепадов, но и от режима истечения через РО, На рнс. 6.15 и 6.16 соответственно показаны расходные характеристики РО с линейной и равнопроцеитной пропускной характерн-  Рис. 6.15. Расходные характеристики РО с линейной пропускной характеристикой  О Й» J Рис. 6.16. Расходные характеристики РО с равнопроцеитной пропускной характеристикой 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [87] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |