Классификация регуляторов давления

Автоматический регулятор давления состоит из регулирующего и реагирующего устройства. Основной частью реагирующего устройства является чувствительный элемент (мембрана), а основной частью регулирующего устройства - регулирующий орган (у регуляторов давления дроссельный орган). Чувствительный элемент и регулирующий орган соединяют между собой исполнительной связью.

На рис. 3.7 показаны схема регулятора давления и условно газовая сеть, которая является объектом регулирования.

Рис. 3.7. Схема регулятора давления:

1 - регулирующий (дроссельный) орган; 2 - мембранно-грузовой привод; 3 - импульсная трубка; 4 - объект регулирования - газовая сеть.

Давление до регулятора обозначено через р₁, давление после регулятора - через р₂. Регулируемым параметром является давление р₂. При установившейся работе системы количество газа в газовой сети М остается постоянным, а приток газа М_Правен количеству отбираемого газа, т. е. его стоку М_С. Следовательно, условием равновесия системы является равенство М_П = М_С,при этом регулируемый параметр сохраняет постоянное значение р₂= const. Если равновесие притока и стока будет нарушено, например, вследствие изменения режима потребления, т. е. М_П ≠ М_С, тогда будет изменяться и регулируемое давление р₂.

Астатические регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и положения регулирующего органа. Таким образом, равновесие системы при астатическом регулировании может наступить только при заданном значении регулируемого параметра, причем регулирующий орган может занимать любое положение.

Регуляторы давления бывают: прямого и непрямогодействия, а также промежуточного типа.

Регуляторы промежуточного типа имеют усилители, но для перестановки регулирующего органа используют энергию регулируемой среды.

Если давление газа регулируется после регулятора, то регулятор называется "после себя"; если регулируется давление до регулятора, то регулятор называется "до себя". Для регулирования давления газа в городских системах газоснабжения применяют регуляторы "после себя".

Расчет пропускной способности регуляторов давления

При движении через дроссельный орган поток газа преодолевает гидравлическое сопротивление, в результате чего уменьшается его статическое давление. Потери давления вызываются неоднократным изменением направления движения сужением потока при проходе через седло клапана и трением. При небольшом перепаде давления на клапане изменением плотности газа можно пренебречь и рассматривать его как несжимаемую жидкость. В этом случае перепад давления полностью определяется гидравлическим сопротивлением дроссельного органа, а коэффициент гидравлического сопротивления открытого клапана данной конструкции при турбулентном режиме является величиной постоянной.

При малых перепадах давления на регуляторах пренебрегают сжимаемостью газа. Если , то ошибка не будет превышать 2,5 %.

При  следует учитывать сжимаемость газа, где Δр - перепад давлений на регуляторе, ap₁ - давление газа до регулятора.

Определяем пропускную способность регулятора по известной формуле

.                                                    (3.1)

где F_y - площадь сечения присоединительных патрубков регулирующего органа (или площадь условного прохода), к которой отнесены все потери как в клапане, так и в корпусе;

ζ - коэффициент гидравлического сопротивления регулирующего органа, отнесенный к площади условного прохода.

При расчете регулирующих клапанов часто используют понятие коэффициента пропускной способности k_v,понимая под ним количество воды в м³ (ρ = 1000 кг/м³), которое проходит за 1 ч через клапан при перепаде давления на нем 0,0981 МПа. Если в формулу (3.1) подставить эти значения, то получим соотношение

.                                                     (3.2)

Для регуляторов с односедельными клапанами отношение площадей принимают

,

где f и d - площадь и диаметр проходного сечения седла клапана; F_yи D_y - площадь и диаметр условного прохода.

Скорость истечения определяют по известному уравнению

.                                     (3.3)

Здесь индексы 1, 2 соответствуют условиям до истечения, т. е. до регулятора.

Тогда объемный расход газа

,                                       (3.4)

где ε определено соотношением

.                                          (3.5)

Коэффициент ε учитывает изменение плотности газа при движении через дроссельный орган.

Если принять размерности Q_О в м³/ч, а р₁и Δр в МПа, то получим следующую формулу для расчета пропускной способности регулятора:

.                                         (3.6)

.                                                (3.7)

Регулятор подбирают на расчетную пропускную способность

,

где Q^макс — максимальная производительность.

Основная литература: 1 осн. [83-127], 2 осн. [76-125]

Контрольные вопросы:

1. Какклассифицируется ГРС?
2. Структура ГРС.
3. Какие функции выполняют ГРП и ГРУ.
4. Как регулируется давление газа?
5. Как определяется пропускная способность регулятора давления?
6. От каких параметров зависит пропускная способность регулятора давления?
7. Из чего состоит регулятор давления?

 

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 502; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!