Автоматические регуляторы давления

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

автоматический регулятор давление

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Лабораторная работа

«Автоматические регуляторы давления»

Тюмень 2011

Цель работы: ознакомится с существующими регуляторами давления, их видами, структурной схемой а также принципом действия

Регулятор давления -- разновидность регулирующей арматуры, автоматически действующее автономное устройство, служaщее для поддержания постоянного давления газа в трубопроводе. При регулировании давления происходит снижение начального высокого давления на конечное низкое. Это достигается автоматическим изменением степени открытия дросселирующего органа регулятора, вследствие чего автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.

В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) регуляторы давления разделяют на регуляторы «до себя» и «после себя». В ГРП применяют только регуляторы «после себя».

Принцип работы

Конструкции регуляторов давления газа должны удовлетворять следующим требованиям:

· зона пропорциональности не должна превышать 20 % верхнего предела настройки выходного давления для комбинированных регуляторов и регуляторов баллонных установок и 10 % для всех других регуляторов;

· зона нечувствительности не должна быть более 2,5 % верхнего предела настройки выходного давления;

· постоянная времени (время переходного процесса регулирования при резких изменениях расхода газа или входного давления) не должна превышать 60 с.

Основными элементами регулирующих (дросселирующих) органов являются затворы. Они могут быть односедельные, двухседельные и диафрагменные (регулирующие клапаны), шланговые (шланговые задвижки), крановые (трубопроводные краны) и заслоночные (дисковые затворы).

В городских системах газоснабжения в основном применяют регуляторы с одно- и двухседельными затворами, реже -- с заслоночными и шланговыми.

Односедельные и двухседельные затворы могут выполняться как с жёстким уплотнением (металл по металлу), так и с эластичным (прокладки из маслобензостойкой резины, кожи, фторопласта и т.п.). Такие затворы состоят из седла и клапана. Достоинством односедельных затворов является то, что они легко обеспечивают герметичность уплотнения. Однако клапаны односедельных затворов являются неразгруженными, так как на них действует разность входного и выходного давлений.

Двухседёльные затворы при тех же условиях обладают значительно большей пропускной способностью вследствие большей суммарной площади проходного сечения седел. Эти клапаны являются разгруженными, однако при отсутствии расхода газа они не обеспечивают герметичности, что объясняется трудностью посадки затвора одновременно по двум плоскостям. Двухседельные регулирующие органы используют чаще в регуляторах с постоянным источником энергии.

Заслоночные затворы применяют обычно в ГРП с большими расходами газа (например, ТЭЦ) и используют как регулирующий орган регуляторов непрямого действия с посторонним источником энергии.

В регуляторах давления газа, устанавливаемых в ГРП, в качестве чувствительного элемента и одновременно привода в основном используют мембраны (плоские и гофрированные).

Плоская мембрана представляет собой круглую плоскую пластину из эластичного материала. Мембрана зажимается между фланцами верхней и нижней мембранных крышек. Центральная часть мембраны с обеих сторон зажата между двумя круглыми металлическими дисками (обжимными). Жесткие диски увеличивают перестановочную силу и уменьшают неравномерность регулирования.

Наиболее часто встречаются регуляторы прямого действия, оснащенные мембранными приводами. Присоединение регуляторов к трубопроводу, как правило, фланцевое, однако, встречаются регуляторы малых диаметров с резьбовым соединением (муфтовые)

Автоматический регулятор давления типа АК-11Б

Для автоматического поддержания давления сжатого воздуха в ГР в установленном диапазоне и управления работой мотор - компрессоров на отечественных электровозах и мотор-вагонном подвижном составе используют регуляторы давления АК-11Б.

Конструкция:

Рисунок 1. Регулятор давления № АК-11Б

· Шток

· Подвижная ось

· Резиновая диафрагма

· Фланец

· Неподвижная ось

· Плита

· Контактная пружина

· Неподвижный контакт

· Стойка

· Кожух

· Винт

· Подвижный контакт

· Рычаг

· Металлическая планка

· Винт

Рисунок 2. Схема действия регулятора давления № АК-11Б а - положение замыкания; б - положение в момент размыкания; в - положение размыкания

· Планка

· Стойка

· Регулирующая пружина

· Направляющая

Состоит регулятор из пластмассовой плиты 6 и кожуха 10. Фланец 4 с резиновой диафрагмой 3 прикреплен к плите 6 четырьмя винтами. На плите укреплены стойка 9 с винтом 11, неподвижный контакт 8, две стойки 17 с металлической планкой 14 и пластмассовая направляющая 19, прикрепленная к плите винтами. Пластмассовый шток 1, нижним концом упирающийся в диафрагму 3, вверху имеет отверстие для оси 2. Регулирующая пружина 18 одним концом упирается в гнездо на штоке 1, а другим - в пластмассовую планку 16. На верхней металлической планке 14, прикрепленной к стойкам 17 гайками, имеется винт 15, которым осуществляется перемещение планки 16, и тем самым регулировка пружины 18. Рычаг 13 имеет две оси: подвижную 2 в штоке 1 и неподвижную 5 в направляющей 19. Подковообразный подвижной контакт 12 призмообразными выступами прижат контактной пружиной 7 к рычагу 13.

Воздух от главного резервуара ГР подводится к фланцу 4 и поступает под диафрагму 3.

Принцип действия. Положение рычага 13, подвижного контакта 12 и контактной пружины 7 в зависимости от положения подвижной оси 2 на штоке 1 изображено на рисунке 2. При отсутствии давления в главном резервуаре контактный механизм регулятора занимает положение, изображенное на рисунке 2а.

Под усилием пружины 18 шток 1 находится в левом положении, а пружина 7, расположенная под углом =9о к оси 5 рычага 13, устойчиво прижимает подвижной контакт 12 к неподвижному 8, то есть контакты замкнуты. При повышении давления в главном резервуаре шток 1 начинает перемещаться вместе с подвижной осью 2 (рисунок 2б). Рычаг 13 поворачивается около неподвижной оси 5, при этом угол все время уменьшается, и как только он будет равен нулю, то есть ось пружины 7 совпадет с осью рычагов 12 и 13, система займет неустойчивое положение. При дальнейшем незначительном перемещении штока 1 пружина 7 резко перебросит подвижной контакт 12 с неподвижного контакта 8 на винт 11 и займет положение, изображенное на рисунке 2в, то есть произойдет размыкание контактов.

Углы и определяют величину усилия пружины 7 и нажатия контактов. В момент размыкания контактов (рисунок 2б) оси 2 и 5 находятся на одной вертикальной прямой. Давление размыкания регулируется усилием пружины штока 1 в пределах от 0,3 до 0,9 МПа.

Перепад давления, то есть разница величины давления размыкания и замыкания, зависит от величины зазора С (рисунок 2) контактов Ии составляет при С=5мм около 0,14 МПа (=9о) и при С=15мм 0,18-0,20 МПа(=13о). Зазор С устанавливают винтом 11.

Регулятор давления АК-11Б установлен в отечественных электровозах и мотор-вагонном подвижном составе. Изучили порядок сборки, разборки и принцип действия регулятора давления АК-11Б.

Вывод: в ходе данной работы я ознакомилась с автоматическими регуляторами давления, узнала их принцип действия, а также подробно изучила устройство и принцип действия регулятора типа АК - 11Б

Размещено на Allbest.ru