• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Лекції 4-6

Тема 2. Регулюючі органи і виконавчі механізми

Регулюючим органом (РО) є ланка виконавчого пристрою, призначена для зміни яких-небудь параметрів (наприклад, витрати рідини) при регулюванні режиму роботи об'єкта.

Найбільшого поширення набули дросельні регулюючі органи клапани і заслінки. При двопозиційному регулюванні (відкрито-закритий) затвор регулюючого органу швидко переміщається в одне з крайніх положень. В цьому випадку регулювання параметра робочого середовища здійснюється за рахунок співвідношення між проміжками часу, коли регулюючий орган закритий або відкритий. При безперервному регулюванні пропускна спроможність регулюючого органу визначається ступенем його відкриття. Регулюючі органи характеризуються багатьма параметрами, основними з яких є: максимально допустимий тиск на вході в РО, мінімальна витрата середовища, перепад тиску на РО, витрата через повністю відкритий клапан. Підбір РО здійснюється за переліченими параметрами.

Клапани, заслінки, засувки. Двоходові і триходові клапани за типом підключення розділяються на фланцеві і різьбові.

Двоходові клапани (рис. 2.1) використовуються як прохідні, що змінюють витрату робочого середовища (рідини, пари, газів). Клапан вмонтовується в лінії так, щоб напрям потоку співпадав з напрямом стрілки на корпусі клапана. Прикладом типового використання таких клапанів є контури з локальним циркуляційним насосом, схеми без циркуляційного насоса зі змінною кількістю рідини у вторинній мережі.

Рис.2.1. Двоходовий клапан

Триходові клапани (рис. 2.2) використовуються як змішувачі
чи (та) розділові, а також як прохідні (двоходові) клапани. Застосовуються в схемах з підмішуванням (з байпасом) і в схемах з інжекцією. Триходові клапани широко застосовуються в системах опалювання, водопостачання, тепло- і холодопостачання.

Рис.2.2. Триходовий клапан

Залежно від кута повороту осі змінюється величина просвіту між диском і внутрішньою поверхнею клапана. Така конструкція клапана використовується, як правило, в рідинних трубопроводах великого діаметру.

Соленоїдними клапанами (рис. 2.3) є вентилі в зборі з електромагнітним приводом-соленоїдом. Соленоїдні клапани можуть встановлюватися на рідинних трубопроводах, в чіллерах, а також магістралях гарячої пари.

Рис. 2.3. Соленоїдні клапани

Дросельні повітряні заслінки застосовуються як на трубопроводах круглого, так і прямокутного перетину для регулювання повітряних і газових (парових) потоків при невеликому статичному тиску. Зміна прохідного перетину заслінкою здійснюється шляхом обертання її навколо осі, розташованої перпендикулярно напряму потоку.

Заслінки типу «жалюзі» при однакових розмірах зі звичайними однопорожнинними мають істотно менший реактивний момент, що обертається. Проте, мають складнішу конструкцію.

Зворотні клапани служать для запобігання зворотному потоку робочих середовищ. Їх, зокрема, використовують в рідинних і всмоктуючих трубопроводах автономних кондиціонерів і чіллерів.

Для запобігання виходу з ладу регулюючого органу він забезпечується кінцевими вимикачами, що відключають привід в крайніх положеннях.

Виконавчий механізм (ВМ) є приводною частиною виконавчого пристрою і призначений для переміщення регулюючих органів в системах автоматичного регулювання технологічними процесами відповідно до командних сигналів автоматичних регулюючих управляючих пристроїв.

Встановлюються ВМпоблизу регулюючих пристроїв і зв'язуються з ними за допомогою тяги і важелів. Вони також виготовляються з датчиком зворотного зв'язку (блоком сигналізації положення вихідного валу) для роботи в системах автоматичного регулювання або без датчиків зворотного зв'язку – з блоком кінцевих вимикачів.

Принцип роботи механізмів полягає в перетворенні електричного сигналу, що поступає від регулюючого або управляючого пристрою в обертальне переміщення вихідного валу.

Основні функції ВМ:

– автоматичне або дистанційне переміщення робочого органу;

– автоматичний і дистанційний останов робочого органу арматури в будь-якому проміжному положенні;

– позиціонування робочого органу трубопровідної арматури в будь-якому проміжному положенні;

– ручне переміщення робочого органу арматури;

– формування інформаційного сигналу про кінцеві та проміжні положення робочого органу арматури і динаміку його переміщення.

Основні параметри ВМ:

Основними параметрами, що визначають типорозмір механізму, є:

– номінальний момент, що крутить, на вихідному валу;

– номінальне значення повного ходу вихідного органу;

– номінальне значення часу повного ходу вихідного валу.

Виконавчі механізми поділяються на електричні, пневматичні і гідравлічні.

Всі електричні ВМ, у свою чергу, можна розділити на дві групи:

– позиційні електромагнітні;

– електродвигуни пропорційної дії.

За типом переміщення регулюючого органу – на оборотні і прямоходні.

Виконавчий механізм позиційної дії – електромагнітний (рис. 2.4) призначений для дистанційного керування (для фіксації (замикання) заслінок, дверей і тому подібне в положенні «закрито» і переклад (відмикання) їх при подачі напруги живлення – сигнал в положення «відкрито»).

Рис.2.4. Електромагнітні ВМ позиційної дії

Технічні характеристики: номінальний хід якоря, номінальне тягове зусилля, номінальна робоча напруга.

Конструкція і принцип дії (рис. 2.5). Електромагніт складається з ярма, котушки, якоря. В отворі якоря встановлено осі, які потрібні для надання руху якоря зворотньо-поступального напрямку. Одна вісь встановлена в скобі, друга – у внутрішній полості котушки.

Рис. 2.5. Конструкція електромагнітних виконавчих механізмів:

1 – ярмо; 2 –котушка; 3 – направляючі; 4 – скоба;
5 – якір; 6 –вісь; 7 – захисна скоба

Котушка електромагніту включається безпосередньо в мережу змінного струму, внаслідок чого в системі виникає магнітне поле і створюється електромагнітна сила, що притягає якір до ярма.

Його повернення в початкове положення відбувається під дією пружинного самоповернення, що спрацьовує на закриття за відсутності електроживлення.

Виконавчі механізми позиційної діїпризначені для переміщення регулюючих органів в системах автоматичного управління технологічними процесами відповідно до управляючих командних сигналів автоматичних регулюючих пристроїв. Переміщають ВМробочі органи неповноповоротного принципу дії (кульові і пробкові крани, поворотні дискові затвори, заслінки).

Виконавчий механізм складається з наступних основних вузлів: електродвигуна, передавального механізму(редуктора), пристрою індикації положення, комутаційного реле, пристрою захисного блокування.

Двигуни. У якості ВМ позиційного типу дії на об'єктах водоканального господарства використовуються електродвигуни: асинхронні та синхронні.

Асинхронною машиною називається електрична машина змінного струму, у якої швидкість обертання ротора при даній частоті струму в мережі змінюється залежно від навантаження. Нерухома частина електричної машини називається статором, частина машини, що обертається, — ротором.

Принцип дії: при підведенні до статора струму, в електродвигуні виникає магнітне поле, що обертається, яке у свою чергу за допомогою електромагнітної взаємодії обертає ротор. На об'єктах водоканального господарства 90% використовуваних електричних двигунів складають трифазні асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, зважаючи на відносно невелику вартість і простоту в експлуатації.

Синхронним двигуном називається електрична машина змінного струму, швидкість обертання якої знаходиться в строго постійному відношенні до частоти струму в мережі. Застосування синхронних електродвигунів на об'єктах водопостачання і водовідведення – могутні насосні установки 1 і 2 підйоми.

Редуктори. Редуктор – основний вузол, до якого приєднується решта інших вузлів. Пониження частоти обертання і збільшення моменту кручення, створюваних двигуном, здійснюється за допомогою багатоступінчатих зубчатих передач.

Пристрій індикації положення вихідного валапризначений для перетворення положення вихідного вала механізму в пропорційний електричний сигнал, або зміну активного чи реактивного опору залежно від типу датчика сигналізації або блокування в крайніх або проміжних положеннях вихідного вала.

Механізми оснащуються блоком сигналізації положення вихідного вала з датчиком зворотного зв'язку, з уніфікованим сигналом струму 4 … 20 мА за ГОСТ 26.011.81.

У разі відсутності потреби в датчику зворотного зв'язку механізми оснащуються тільки блоком кінцевих вимикачів. На вертикальному валу розташовано чотири кулачки для дії на мікроперемикачі і один кулачок з двома профілями за Архімедовою спіраллю з кутами підйому 90° і 225° (відповідно поворот валу блоку – 0,25 г (о.) і 0,63 г (о.), який використовується для індуктивного і струмового блоків сигналізації положення. У реостатному блоці сигналізації замість профільного кулачка ставиться бігунок.

При повороті вала куркульки мікроперемикачів, залежно від положення вала, натискають на штовхач мікроперемикача і викликають його спрацьовування. Блок мікроперемикачів містить підставку, корпус з мікроперемикачами і вертикальний вал з куркульками.

Блок датчиків призначений для перетворення кутового переміщення вихідного вала механізму в електричний сигнал або зміну активного або реактивного опору залежно від типу датчика. Як місцевий покажчик положення вихідного вала механізмів використовуються блоки сигналізації положення зі шкалою і стрілкою.

Пристрій захисного блокуванняслужить для захисту приводу від поломок у разі блокування вихідного вала і відключення приводу при досягненні РО кінцевих положень.

На рис.2.6 представлені типові застосування електричних ВМ оборотного і прямохідного типу дії, що використовуються на підприємствах водоканального господарства.

Читайте також:

1. Більш детально про інвестиційну взаємодію в наступному Додатку до цієї Лекції.
2. В лекції висвітлюються питання використання мережних структур, їх недоліки та переваги.
3. Валютне регулювання ЗЕД розглянуто окремо в наступній лекції «Валютне регулювання ЗЕД.
4. Вибір остаточного варіанта плану лекції. Робота над формою викладу.
5. ДОДАТОК до Лекції № 12
6. Документальні колекції науково-історичних товариств в Україні 19 – початку 20 ст.
7. Закріплення матеріалу лекції
8. Закріплення матеріалу лекції
9. Закріплення матеріалу лекції
10. ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ ДО ЛЕКЦІЇ 7
11. ЗАПИТАННЯ ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ лекції № 3.
12. Зміст лекції

Переглядів: 1007