С у ществу ющие трёхим-пу льсные пегуляторы питания паровых котлов с передачей регулировочных импулЕхСОБ на исполнительный механизм посредством мембран и диаф|загм очень сложны и обладают значительной и1Н1ерцией, вследствие чего 1не могут удержать уровень в барабане котла в заданном диапазане.
Предлагаемый регулятор питадая устраняет указанный недостаток и liMeeT ту отли читель ную особен}гость, что для подачи рабочей жидкости в сервомотор питательного клапана П1риме н1ён дроссельный вспомогательный клапа1Н, управляе),1ЫЙ рычагом, одновременно находящимся под воздействием всех трёх регулировочных импульсов: давления, .расхода пара и уровня воды в барабане котла.
На чертеже схематически изображён регулятор и схема его включения.
В качестве рабочей жидкости для сервомотора используется п:итательная вода из того же трубопровода, яа котором стоит колонка гщтания котла (регулятор и клапан).
Расход воды замеряется с помощью шайбы 1, установленной на питательном трубопроводе за регули)рующим клапаном, причём передача импульса производится трубкой 2, включённой перед шайбой, и трубкой 3 КЗ барабана котла. Погрешность от того, что трубка 3 приключена не за шайбой, а к водяной части барабана, невелика; она равна некоторой постояниоГ) величине, не превышаюш,ей нескольких сотых миллиметров водяного столба при 1,5-2 атмосферном перепаде.
Расход naipa замеряется по перепаду у измерительной шайбы 4, установленной на обводе 5, соединяющем сухопарник с коллектором перегретого пара. Расход пара в этом обводе очень мал. поэтому опасность охлаждения перегретого пара и осаждения в значительном количестве солей отпадает. Передача импульса осуществляется трубкой 6. при ключённой за шайбой 4. и трубкой 3 из водяной части барабана котла. Погрешность при этом способе взятия импульса незначительна, так как давления в барабане и сухопарнике почти одинаковы
и колеблются, в пределах 100- 200 мм вод. ст., что относительно 1.5-2 атм.перепада составляет 1 %. вообще же можио обойтись без шайбы 4 обвода, 5 и замерять пере 1ад давлений между барабаном и коллектор-ом перегретого пара. Неудобство в этом случае то,что приходится работать на полном перепале, в то время как .на обводе, имея 15ентиль, можно перепад регулировать,
Им1пу:1ьс по берётся папавой 18 и водяной 3 трубками.
Таким образом имеется одна общая трубка 3 для расходомеров, пара ; воды и регулятора уровня. Это в :5иачителы-юй степени у прощает конктрукцию регулятора, позволяя 1;меть полость 8 общей для всех из,;ерительных органов и осуществить суммирование перемещений трёх импульсных органов и воздействие на клапан 11 без са:1ьни ковых уилотне ИЙ, которые создают больщие треиня и уменьщают чувствительность регулятора.
Разность давлений в полости 7 над мембраной и в полости 8 характеризует уровень в барабаие котла, заставляя мембра ку перемещаться в ;у или иную сторону в зависимости от измен-ения уровня к оказывать 1Х)здействие на дроссельный вспомогательный клапащ- И.
Разность давления в полости 8 и в пространствах 9 и 10 характери.чует соответствепио расход воды и пара. За счёт изменений этой раз1 ости -происходит перемещение niToков мембран 15 и 16 и воздействие на клапан П.
Штоки всех мембран соединены (ша рнИ1рно или на призмах) общим )ычагом 17, с которым связа:н также и клапан 11 регулятора. В зависимости от изменения уровня и расхода пара и воды измеряется положение рычага 17 и, следовательно, клапана 11, являющегося дроссельным и уравповешепным, чтобы не вызывать дополнительных усилий. Перепад давлений у клапана должен быть ограничен 5-10 атм., так как больший перепад вызовет быстрый износ клапана.
В соответствии с 1юложерл-1ем щтока клапана 11 в кам-ере 12 создаётся давление, зависящее от степепи открытия верхнего конуса и закрытия нижнего конуса клапаща 11. Это давление передаётся на поршень 13 сервомотора, действует в одну сторону с усилпе, Нружины 14 и уравновещивается давлением питательной во.ды, подводимой к другой стороне юршпя. При некотором 11аименьп1ем импульсном давлении тюрапеиь 13 сервомотора, преодолев сопротив.те;гие пружины, находится в крайнем верхнем положении. При уве..тичеппнимпульсного давления поршег.ь 13 сервомотора будет опускаться и при наибольщем давлении будет находиться в крайнем нижнем полож-еагки. Изменение давления 1п- тательпой воды, воздействующей на нижнюю поверхность порщня, не имеет супхественного значения, так как поршень, хотя и переместится, изменяя при этом открытие клапана, но изменившийся расход воды нарушит равновесие регулятора, который заставит поршень стать в соответствующее ноложение.
При уве.тиченИИ р-асхода пара увеличится перепад шайбы 4, мембрана 16 разожмётся и шток ее опустится, точка а переместится вверх и рычаг 17 повернётся вокруг тс)чки Д, которая в этот момепт останется неподвижной. Клапан 11 пойдёт вниз и импульсное давление уменьщится, так как верхний конус уменьшит поступление волы. а нижний увеличит сброс.
Уменьшемие импульсного давления вызовет перемещение порщня сервомотора вверх, приоткрывая кланаи, и увеличит подачу воды в котёл. По мере перемещения поршня вверх будет сжиматься пружина 14, и наступит момеит, когда усилие пружины и новое импульсное давление уравновесят давление с другой стороны поршня.
С изменением расхода воды изменится перепад у шайбы 1. Мембрана 15 сожмётся, шток .начнёт перемещаться вниз, поворачивая одновременно рычаг 17 вокруг точки Л по часовой стрелке. В некоторый момент, когда восстановится соотношение пар-вода в пределах некоторой неравномерности, это перемещение прекратится.
Клапан И займёт некоторое новое положение, соответственно которому установится импульсное давление за клапаном, положение сервомотора и открытие клапана. Если воды поступает в котёл больше, чем надо, и уровень в барабане начнёт подниматься, то мембрана уровнемера поднимается Бверх п переместит клапан 11 в том же направлении. Импульсное давление возрастёт и поршень сервомотора пе еместится соответственно вниз, прИкрывая клапап.
Необходимо отметить, что схематичное изображение регулятора епхё не предопределяет конструкции его.
В схеме сдела-ны некоторые опущения, которых при коаструктивпой разработке не будет. Показан, например, силовой принцип сочленения расходомеров пара и воды, в то время как кинематический будет более выгоден.. Отсутствует устрой ство, при помощп которого можно вручную воздействовать на клапан 11 регулятора и корректора у расходомеров пара, воды и уровнемера. Не показано устройство, при помощи которого можно ограничить перепад давлений у клапана и т. д.
В случае выхода регулятора из
раооты можно, закрыв кран, перейти на ручное регулирование другим клaиaнo., так как отсутствие воды вызовет падение импульсного давления до нуля и перемещени.е сервомотора в верхнее положение. Клапан при этом полностью открыт. Освободив полость 8 от воды, можно производить ремонт регулятора. Установк; регулятора па котле повысит надёжность его эксплоатацни и значительно облегчит автоматизацию котельных установок, laK как в этом с.чучае из схем регулировани г выпадет тако11 сложный узел, как питание. Это даст возможность более щпроким фронтом внедрять авторегулирование горения котлов.
Предмет изобретен и я
Tpёxи ИIyльcный регулятор питания наровых котлов с передаче регу.щроЕючных н пlyльcoв на исполнителы ый механизм посредством лнругих мембрап и диафрагм, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что для подачи pa6o4eii жидкости в сервомотор питательного клапана применён дроссельный вспомогательный клапан, управляемый рычагом, одно временно находящимся под воздействием всех трёх регулировочных импульсов: давленпя. расхода пара п уровня воды в барабане котла.
