Регулятор давления для насыщенного водяного пара Советский патент 1987 года по МПК G05D16/06 

1283719

лятором в упомянутых выше режимах ми дросселями, устанонленными на бай- может быть обеспечено электрической пасной линии переключателя режимов схемой, управляющей двумя соленоидны- работы регулятораi 3 ил.

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для поддержания заданного давления насыщенного водяного пара в системах пароснабжения.

Целью изобретения является расширение области применения регулятора.

На фиг. 1 изображена функциональ- ная схема регулятора с частичным разрезом конденсатных сосудов; на фиг,2 регулирующий орган с исполнительным механизмом и узлом настройки регулирующего органа, в разрезе; на фиг.З- электрическая схема дистанционного управления.

Регулятор давления содержит корпу

I,входной 2 и выходной 3 патрубки, регулирующий орган 4, шток 5, чув- ствительный элемент 6, исполнительный механизм 7, управляющую камеру 8 штуцер 9, камеру 10, узел настройки

II,радиатор 12. Шток 5 установлен

в направляющей втулке 13, имеющей каналы 14. На верхней части корпуса 1 установлен узел настройки хода регулирующего органа, включающий колпак 15 с направляющими 16 и сальниковым узлом 17. В полости колпака 15 размещен ходовой стакан 18, венец кдторого соедржит пазы, входящие в направляющие 16 колпака 15. Хвостовик стакана 18 .соединен с верхним основанием регулирующего органа 4. В полости ходового стакана 18 размещена ходовая гайка 19 с пазами (на фиг. 2 не показано), входящими в направляющие 20 ходового стакана 18, |Ходовая гайка 19 взаимодействует со штурвалом 21 и шпинделем 22, последний по резьбе взаимодействует ,с контрольной стрелкой 23 и шкалой 24. Ходовой стакан 18 снабжен упорной втулкой 25 и опорной площадкой 26, ограничивающими ход регулируюшего органа 4 при помощи ходовой гайки 19. Блок управления регулятора выполнен в виде конденсатных сосудов 27 и 28, в полость которых введены гидроуравнительные заборные патрубки соединенные с манометрами 29 и 30.

Сосуды 27 и 28 соединены импульсными линиями 31-33 с входным 2 и выходным 3 патрубками до и после регулятора.

На импульсных линиях 31-33 установлены запорные вентили 34-36. Первый вход 37 гидравлического переключателя режима работы регулятора 38 соединен импульсной линией 39 с кон- денсатным сосудом 27. Второй вход 40 гидравлического переключателя 38 соединен импульсной линией 41 с кон- денсатным сосудом 28.

Гидравлический переключатель 38 шунтирован байпасной линией 42, на которой установлены вентили 43 и 44, соленоидные дроссели 45 и 46, и между ними установлен манометр 47, соединенный с байпасной линией 42 и с третьим входом 48 гидравлического переключателя 38 импульсной линией 49. Выход 50 гидравлического переключателя 38 соединен импульсной линией 51 через штуцер 9 с управлякщей камерой 8 исполнительного механизма 7.

При помощи гидравлического переключателя 38 осуществляются два режима регулятора: номинальный и с ограничением расхода водяного пара.

При номинальном режиме работы регулятора переключатель 38 переводитс в положение, при котором его выход 50 соединен с импульсной линией 41.

При работе регулятора в режиме с ограничением расхода водяного пара переключатель 38 переводится в положение, при котором его выход 50 соединен с импульсной линией 39.

Соленоидные вентили 45 и 46 предусмотрены для дистанционного управления регулятором. При дистанционном управлении регулятором переключатель 38 переводится в положение, при котором ei o выход 50 соединен с импульсной линией 49.

Конденсатные сосуды установлены на разных уровнях Н и по высоте относительно управляющей камеры 8 исполнительного механизма 7.

Пуск регулятора давления для насы

щенного водяного пара требует предварительной подготовки. Для этого открывают вентили 43 и 44 при открытых соленоидных вентилях 45 и 46, гидравлический переключатель 38 устанавливают для дистанционного управления регулятором, затем конденсатные сосуды 27 и 28 заполняют паром регули- руемой среды. Подают пар на входной патрубок 2 регулятора и открьшают запорные вентили 34-36. С выдержкой времени 50-100 мин заполняют систему Контроль давления осуществляют по ма нометрам 29,30 и 47.

В процессе пароконденсатной кон- венции образовавшийся конденсат няет емкости сосудов 27 и 25, а также систему импульсных линий 39, 41 и 51, тем самым аккумулируется гидравлический столб силового импульса управления с обеспечением заданного перепада давлений с учетом уровня столба жидкости Н или Hj, создан- ного при помощи конденсатных сосудов 27 и 28, Затем вентили 34-36, 43 и 44 закрывают.

Работа каждого из конденсатных сосудов 27 и 28 основана на преобра- зовании паровой фазы в конденсатньм импульс с учетом его гидравлического воздействия на эффективную площадь мембранного исполнительного механизма 7,

Перекрытием соответствующих вентилей и гидравлического переключателя 38 выбирают режим работы регулятора,

Режим работы регулятора выбирают в зависимости от его нагрузки. В дневную смену, когда отбор пара наибольщий,. регулятор включен в но- минальньй режим. В вечернюю и ночную смену регулятор переключают в режим с ограниченным расходом водяного пара. При этом ограничение расхода водяного пара осуществляется по входному давлению Р, когда импульсную линию 31 через вентиль 34 соединяют с конденсатным сосудом 27 и через переключатель 38 с импульсной линией 51, а по выходному давлению Р , когда выходной патрубок 3 регулятора с давлением Р черзз вентиль 35 соединяют с конденсатным сосудом 27 и через переключатель 38 с импульсной линией 51 .

Таким образом, работа регулятора может осуществляться двумя формами управления,

В основу первой формы управления регулятором может быть положено два режима его работы: номинальный и с ограничением расхода пара до себя по давлению Р. При этом, в режиме с ограничением расхода пара до себя по давлению Р линию 39 конденсат- ного сосуда 27 соединяют с первым входом 37 гидравлического переклй- чателя 38 и импульсной линией 51 с мембранным исполнительным механизмом 7. Для этого при закрытом вентиле 35 открывают вентиль 34, тем самым соединяют блок управления с трубопроводом до регулятора, т.е. на клапан 4 действует избыточное давление до регулятора Р с учетом столба жидкости 41, при этом импульсная линия 31 соединена с конденсатным сосудом 27, на котором аккумулируется гидравлический столб жидкости Н, обеспечивающий дополнительную силу импульса. Контроль давления осуществляется по манометру 29,

Под воздействием силового импульса от избыточного давлен1ся Р на ис- -полнительньй механизм 7 последний приводит регулирующий орган 4 в положение закрытия. Степень закрытия задают узлом настройки его хода при помощи штурвала 21, контроль хода регулирующего органа 4 осуществляется по ходовой стрелке 23 и шкале 24,

Для работы регулятора давления в режиме номинального значения открывают вентиль 36. При этом импульсную линию 39 соединяют с вторым входом гидравлического переключателя 38 и по линии 51- с исполнительным механизмом 7. Под воздействием регулируемого давления Р за регулятором на исполнительный механизм 7 уравновешивается -пружина узла настройки 11, тем самым обеспечивается автоматическое регулирование давления регулятором после себя. При этом расход пара может так же быть ограничен при помощи узла настройки хода регулирующего органа.

512837

В основу второй формы управления регулятором может быть положено также два режима его работы; номинальный и с ограничением расхода пара после себя. Для этого закрывают запорный вентиль 34 и открывают вентиль 35, В режиме с ограничением расхода пара после себя импульсную линию 38 соединяют с первым входом 37 гидравлического переключателя 38, и импуль-tO сную линию 51 - с исполнительным механизмом 7.

При воздействии импульса регулируемого давления Р за регуля гором

5

с приращением силы от гидравлического

Н,

столба конденсата Н, аккумулируемого сосудом 27, на исполнительньй механизм 7, чувствительньй элемент 6 юследнего уравновешивается пружиной узла настройки 11. Этим самым обес- печивается автоматическое регулирование давления водяного пара с учетом столба жидкости Н, который больше, чем Н2, т.е. обеспечивается ограничение расхода и давления пара за сче дополнительного усилия столба жидкости uH Hi-H2.

Переводом гидравлического переключателя 38 в положение, при котором импульсная линия 39 при открытом вентиле 36 соединена с вторым входом 40 переключателя 38, по линии 51 - с исполнительным механизмом 7, обеспечивается работа регулятора в номинальном режиме. Под воздействи- ем импульса регулируемого давления Р. за регулятором и статического столба конденсата Н аккумулируемьй кон- денсатным сосудом 28 на чувствительный элемент 6 исполнительного меха- низма 7 регулятор обеспечивает номинальный расход и давление регулируемой среды после себя.

Указанные режимы работы и формы управления регулятором могут быть осуществлены дистанционно, при этом переводят гидравлический переключатель 38 в положение, при котором его выход 50 соединен через линию 49 с байпасной линией 42, а соленоидные дроссели 45 и 46 управляются дистанционно при помощи электрической схемы (фиг.З), При этом открывают запорные вентили 43 и 44. Контроль дав ления осуществляют по манометру 47,

Управление в дистанционном режиме осуществляется с щитка управления, который снабжен автоматическим пере

96

ключателем электрического тока (не показан), контроль напряжения осуществляется по лампе 52,

Исходное положение определяют отсутствием напряжения на сигнальных лампах 53 и 54, при этом параллельные каналы силовых импульсов гидравлического управления перекрыты соленоидными дросселями 45 и 46,

Управление дистанционно в режиме ограничения расхода пары (первая форма) осуществляется следующим образом. Кнопкой 55 подают питание электрического тока на- запитку катушки промежуточного реле 56, которое включает свой открытый контакт 57 и разрывает свой закрытый контакт 58, и по закрытому контакту 59 промежуточного реле 60 переходит на самоблокировку. При этом включается сигнальная лампа 53, и по открытому контакту 61 включается соленоидный клапан 45, тем самым система связывает силовой импульс управления по линии 39 с исполнительным

механизмом 7 по линии 51 ,

Система гидравличеакого управлени производится аналогично указанной схме, обеспечивающей регулирование избыточного давления по положению регулирующего органа.

Управление дистанционно в номинальном режиме (вторая форма управления) производится следующим образом. Кнопкой 62 подают- питание электрического тока на катушку промежуточного реле 60, которое включает свой открытьй контакт 63 и разрьшает свой закрытый контакт 59 в цепи промежуточного реле 56. Последнее включает свой закрытый контакт 53, тем самым обеспечивает самоблокировку промежуточного реле 60. При этом тухнет сигнальная лампа 53 и загорается сигнальная лампа 54. По открытому контакту 64 включается соленоид- ньм дроссель 45, тем самым соединяется импульс силового управления по линии 41 с исполнительным механизмом 7 по линии 51.

Вторую форму управления обеспечивают закрытием запорного вентиля 34 по линии 31 и открытием вентиля 35 по линии 32. Управление производят по указанной гидравлической системе.

Схема дистанционного управления может обеспечивать автоматическое регулирование по временной характеристике. При этом в параллельную

712

цепь промежуточного реле 56 подключают реле времени 65. В параллельную цепь промежуточного реле 60 подключают реле времени 66.

Таким образом, варьируя перечне- ленными элементами конструкции, нетрудно достигнуть широкого выбора настройки регулятора давления.

Применение конденсатных сосудов 2 и 28 в сочетании с радиаторами 12 обеспечивает надежную и устойчивую работу регулятора в системах паро- снабжения, в качестве его чувствительного элемента может быть применена мембрана.

Предлагаемый блок управления обеспечивает гибкую программу управления регулятором, что способствует повышению теплоэнергетических ресурсов.

изобретения

Формула

Регулятор давления для насьщен- ного водяного пара, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен регулирующий орган, соединенньй установленным в радиаторе штоком с чувствительным элементом исполнительного механизма, с управлякяцей камерой и камерой, соединенной с атмосферой, в которой ус- тановлен узел настройки, о т л и ч а- ю щ.и и с я тем, что, с целью расZf

to

j

0

5

198

ширения области применения регулятора, он снабжен блоком управления и узлом настройки хода регулирующего органа, причем блок управления выполнен в виде гидравлического переключателя режима работы регулятора, соединенного первым входом с выходом первого конденсатного сосуда, вторым входом - с выходом второго конденсатного сосуда, и выходом - с управляющей камерой исполнительного механизма, при этом вход первого конденсатного сосуда соединен через первый вентиль с входом регулятора и через второй вентиль - с выходом регулятора, вход второго конденсатного сосуда соединен через третий вентиль с выходом регулятора, а узел настройки хода регулирующего органа вьтол- нен в виде расположенного на корпусе колпака, в полости которого размещен ходовой узел, выполненный в виде шпинделя с маховиком и ходовог о стакана, жестко соединенного с регулирующим органом с противоположной стороны штока и содержащего в верхней части венец с пазами, в которых расположены направляющие колпаки, причем на шпинделе установлена ходовая гайка с пазами, а на внутренней поверхности стакана вьтолнены направляющие, рас« положенные в пазах гайки.

гу

Изобретение касается автоматического регулирования и может быть применено для автоматического и дистанционного управления в системе пароснабжения в номинальном режиме и в режиме с ограничением расхода пара в зависимости от требуемого количества пара, подаваемого потреби- телю. Цель изобретения - расширение области применения регулятора. Регулятор содержит корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен регулирующий орган, соединенный с одной стороны штоком с чувствительным элементом исполнительного механизма, а с другой стороны - с основанием ходового стакана узла настройки хода регулирующего органа. Исполнительяйй механизм имеет две камеры, одна из которых сообщена с атмосферой, в которой установлен настроечный узел регулятора, а другая, управляющая, соединена с выходом переключателя режима работы регулятора, который снабжен блоком управления, выполненным в виде двух .конденсатных сосудов, установленных на различной высоте от управляющей камеры, к которой они подключаются переключателем режима работы в зависимости от нагрузки в системе пароснабжения. Регулятор работает в двух режимах: номинальном и с ограничением расхода пара. При этом могут быть две формы управления регулятором: при первой - регулятор работает в номинальном режиме и с ограничением расхода пара по команде давления до регулятора (до себя) при второй - регулятор работает в номинальном режиме и с ограничением расхода пара по команде давления после регулятора (после себя). Все режимы работы регулятора при первой и второй форме управления обеспечиваются при помощи переключателя режима его работы и .тремя вентилями, которые соединяют управляющую камеру или с входным патрубком через второй конденсатный сосуд в номинальном режиме, или с входным или выходным патрубком через пер--. вый конденсаткый сосуд в режиме с ограничением расхода пара. При этом конденсатные сосуды и управляющая камера, а также соединяющие их линии при работе регулятора заполнены жидкостью, что позволяет значительно овысить стабильность и надежность регулятора, а также в сочетании с радиатором, установленным между регулирующим органом и исполнительным механизмом, позволяет применять в качестве чувствительного элемента мембрану при работе регулятора на паре. Дистанционное управление регуi (Л ND 00 00

Редактор Е. Слиган

Составитель Е. Долгий Техред М.ХоданиЧ

Заказ 7439/А5 Тираж 862Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фаг.З

Корректор 0. Луговая