Основные разделы:

 Мебель для спальни

 

 Мебель для детской комнаты

 

 Мебель для кухни

 

 Мебель для ванной комнаты

 

 

 Мебель для гостиной

 

 Мебель для кабинета

 

 Мебель для офиса

 

 Стулья, полукресла

 

 Мягкая мебель

 

 

 Стили мебели

 

 Кожаная мебель

наши рекомендации:


Опубликовано: Май 24, 2012

6.2.  Пневматические регуляторы

Для регулирования температуры применяют пневматические регуляторы непрерывного действия 04. По закону регулирования эти регуляторы являются изодромными. Они работают совместно с пневматическими мембранными исполнительными механизмами. Источником энергии служит сжатый воздух. Пневматические регуляторы 04 встраивают в типовые измерительные приборы, в которых измерительная и регулирующая системы с показывающим и записывающим механизмами и ручным задатчиком (в программном регуляторе 14 задатчик отрабатывает задание регулируемой величины как функцию профиля кулачка и времени) размещаются в одном корпусе. Например, регулирующим устройством 04 оснащены манометрические термометры 04-TCT-410 (или 610), электронные потенциометры и самопишущие мосты с дисковой диаграммой ЭПШ и ЭМД [91].

Пневматические регуляторы обеспечивают высокую точность регулирования, их исполнительные механизмы достаточно надежны. Однако эти регуляторы до последнего времени не находили в СССР широкого применения в CAP процессов сушки древесины.

За рубежом пневматические средства контроля и регулирования применяют в лесосушильных установках [56]. В камерах ле- риодического действия канадской фирмы «Моог» для стабилизации температур сухого и смоченного термометров используют пневматические регуляторы,  выполненные на базе манометрических термометров. Сухой и смоченный термобаллоны, установленные в камерах, соединяют капиллярными трубками с двухканальным самопишущим вторичным прибором. Исполнительные механизмы - пневматические клапаны. Точность регулирования температуры в среднем составляет ±2°С.

В финских металлических камерах непрерывного действия «Валмет» для поддержания Заданных режимных параметров по температурам сухого и смоченного термометров каждая камера снабжена пневматическими системами автоматического регулирования. Датчики температуры расположены в разгрузочном конце камеры под потолком (см. рис. 1.2). Они представляют собой пневматические стержневые дилатометрические термометры, действие которых основано на пропорциональности изменению температуры среды разности удлинений чувствительной трубки (латунный корпус датчика) и стержня (материал с небольшим коэффициентом линейного расширения). Стержень датчика связан с клапаном, расход сжатого воздуха через который зависит от окружающей температуры.

Схема пневматического регулятора температуры в камерах «Валмет»

 


Сигналы от датчиков (изменения давления воздуха) поступают на пневматические пропорциональные регуляторы, управляющие трехходовыми клапанами на трубопроводах пОдачи воды к калориферам и заслонками на вытяжном канале.

Ниже рассмотрен принцип работы рйстемы регулирования (рис. 6.3). Сжатый воздух давлением 0,1? МПа поступает от компрессора в канал 1 регулятора, соединенный через дозировочное отверстие 3 с каналом 2, к которому подключены датчик температуры и сильфон самописца. Величина давления в канале 2 функционально зависит от расхода воздуха через сопло датчика, а следовательно, и от температуры в камере.

Определяемое величиной давления в камере 4 и силой упругости задающей контрпружины 11 перемещение мембраны 8 устанавливает угловой рычаг 12 и связанную с ним пластину 21 в соответствующее положение. Пластина 21 закреплена на шарнире 15 и находится под действием силы давления иглы 16 и силы упругости пружины сжатия 14, действующих в различных направлениях.

В установившемся состоянии оба клапана на пластине 21, один из которых 13 находится под отверстием 7, другой 22 - под отверстием 6, будут закрыты. В камере 23, сообщенной отверстием 5 с исполнительным механизмом, держится давление, соответствующее регулирующему воздействию. В результате в калориферы через смесительный клапан подается смесь охлажденной и подогретой воды, чтобы поддерживать в камере заданную температуру.

Если в сушильной камере температура повышается, расход воздуха через сопло датчика уменьшается, в результате чего давление на мембрану 8 регулятора и сильфон самописца возрастает. Мембрана 8 перемещается, сжимая пружину 14 пока не уравновесятся силы, действующие на мембрану. Угловой рычаг 12 поворачивается и поднимет штаигу пропорциональности 18, которая посредством иглы 16, закрепленной в центре мембраны 19, поворачивает пластину 21 так, что клапан 13 приоткрывает отверстие 7, а клапан 22 остается закрытым. Сжатый воздух поступает в камеру 23, откуда через канал 5 под мембрану исполнительного механизма, увеличивая там давление.

По мере увеличения давления в камере 23 усиливается воздействие на мембрану отрицательной обратной связи 19. Теперь игла 16 стремится противодействовать перемещению вверх. Под действием пружины 14 клапан 13 закроет отверстие 7 для прекращения дальнейшего поступления воздуха в камеру 23. Система приходит в равновесие.

Возросшее давление под мембраной исполнительного механизма, преодолевая упругую силу его пружины, вдвигает шток трехходового смесительного клапана, уменьшая подачу подогретой и увеличивая подачу охлажденной воды в калориферы камеры. Температура в сушильной камере снижается до заданной по режиму сушки.

Если температура в сушильной камере упадет ниже заданной, регулятор уменьшит давление под мембраной исполнительного механизма и трёхходовой смесительный клапан увеличит доступ подогретой и уменьшит доступ охлажденной воды в калориферы камеры. Температура в сушильной камере повысится до заданной.

Нужная регулируемая температура устанавливается на регуляторе с помощью регулировочного вийта 10, а необходимая зона пропорциональности--перемещением стрелки-упора 17 на штанге пропорциональности на требуемое деление.

Зависимость регулируемой температуры от нагрузки  

Заводской инструкцией рекомендуется настраивать регуляторы на 5%- ную зону пропорциональности. При заданном значении температуры, например 50°С, это будет соответствовать 52,75°С при полностью закрытом клапане подачи горячей воды, в калориферы и 47,25°С при полностью открытом клапане (100% шкалы соответствует 111 °С) рис. 6.4. Неравномерность регулирования (статическая ошибка) - свойство пропорциональных регуляторов. Ее величина зависит от нагрузки, под которой в рассматриваемом случае можно понимать изменение расхода тепла, необходимого на сушку, и колебания температуры теплоносителя. В зависимости от толщины пиломатериалов и начальной влажности расход тепла на камеру может изменяться в 2-4 раза. При изменениях температуры теплоносителя на ±15-20°С, что часто наблюдается на практике, количество тепла, передаваемого при определенном положении регулирующего органа, может изменяться в пределах ±25%. Таким образом, нагрузка может изменяться в широких пределах (20-100%), что приведет к неравномерности регули  рования, равной ±2-2,5°С.

Наличие установившегося отклонения подтверждается наблюдениями за ходом температур в процессе сушки. При одной и той же заданной по режиму температуре установившаяся температура по записям на диаграммах самописцев отклонялась в среднем на ±2°С, а зачастую наблюдались и большие отклонения. Значительные установившиеся отклонения - принципиальный недостаток системы регулирования температуры в камерах «Валмет».

Недостатком регулятора «Валмет» является также грубая шкала задатчика, цена деления которой равна 5°С. К недостаткам системы регулирования надо отнести и то, что датчики температуры не настраиваются и не подлежат ремонту. А опыт эксплуатации показывает, что со временем наблюдается отклонение показаний (особенно смоченных термобаллонов) от показаний контрольных приборов. Например, проверка на камерах «Валмет», установленных на ЭПЗ «Красный Октябрь» ЦНИИМОДа, показала, что после годичной эксплуатации появились значительные расхождения в показаниях приборов (в пределах 1-3°С) [57]. А замена датчике» в системе автоматики затруднительна (отсутствие запасных и комплекте, необходимость заказа за границе . Наблюдается также выход из строя датчиков вследствие разгерметизации их корпусов.

Специально для систем автоматического управления процессами камерной сушки в СССР разработка пневматическая система ПУСК-ЗД, построенная на элементах универсальной системы пневмоавтоматики У СЭППА с использованием типовых заводских конструкций [92, 93]. Система ПУСК-ЗД разработана ЦНИИ комплексной автоматизации (ЦНИИКА)/и выпускается Усть-Каменогор- ским заводом приборов. Пневматическая установка централизованного контроля и управления ПУСК-ЗД выпускается в двух модификациях: ПУСК-ЗД-10 - для десяти камер, ПУСК-ЗД-6 - для шести камер. Структурная схема ПУСК-ЗД приведена на рис. 6.5. Установка реализует следующие функции:

1. Одновременное и независимое стабилизирующее регулирование температур по сухому и смоченному термометрам путем воздействия на исполнительные механизмы.

Структурная схема ПУСК-ЗД


По сухому - регулируется подача теплоносителя в калориферы, по смоченному - впуск пара в пропарочное трубы и степень открытия заслонок приточно- вытяжных каналов.

2.      Автоматическое обнаружение и сигнализацию отклонений регулируемых параметров от заданных.

3.    Запись четырех пневматических аналоговых сигналов Пс и Пв (от сухого и смоченного термометров), Hc и Я в (от задатчиков).

4.     Оперативный контроль по вызову любого из каналов регулирования.

Установка включает станцию централизованного контроля и управления (СЦК.У), преобразователи температуры и исполнительные механизмы. Связь СЦКУ с преобразователями температуры (датчиками) и исполнительными механизмами осуществляется с помощью пневмолиний.

 Основные технические данные системы ПУСК-3Д


Датчиками температуры в системе ПУСК-ЗД служат пневматические дилатометрические преобразователи температуры ПТПД. Эти преобразователи могут настраиваться. Можно регулировать начало и конец, величину диапазона измерения, преобразователь можно разбирать, ремонтировать. В сушильных камерах преобразователи устанавливают на специальной панели (рис. 6.6). Смоченный датчик обертывают марлей, а воду для увлажнения подают через змеевик (капельницу).

Система ПУСК-ЗД испытана разработчиками на камерах периодического действия, прошла опытное внедрение и находится в промышленной эксплуатации на нескольких предприятиях страны (например, на Алма-Атинском ДОКе, Усть-Каменогорской мебельной фабрике, Московском мебельно-сборочном комбинате Np 2 и др.) [93, 94]. В результате испытаний получены следующие показатели качества регулирования температур в камерах периодического действия: амплитуда колебаний в среднем по сухому термометру ±3°С, по смоченному - ±2°С, установившееся отклонение ± ГС, период колебаний 12-16 мин [93].


В сушильных камерах преобразователи устанавливают на специальной панели

Для выяснения применимости пневматических систем автоматизации на камерах непрерывного действия в 1973 г. на экспериментально-производственном заводе ЦНИИМОДа на камере фирмы «Валмет» установлена пневматическая система централизованного контроля и регулирования ПУСК-ЗД. Результаты испытаний и эксплуатации показали, что эта система отвечала своему назначению и выполняла требуемые функции: контроль и регистрацию по вызову, регулирование параметров (температур по сухому и смоченному термометрам), сигнализацию отклонений параметров, контроль положения исполнительных механизмов. За период эксплуатации полных отказов не наблюдалось. Имелись частичные восстанавливаемые отказы. Например, прекращалась подача воды к смоченному термометру из-за неудачной конструкции увлажнительного устройства.

Качество регулирования оценивалось по кривым процесса регулирования, которые записывались самопишущими пневматическими приборами и контрольным электронным многоточечным автоматическим потенциометром ЭПП-09. Хромель-копелевые термопары контрольного прибора были установлены в месте расположения пневматических датчиков.

Инерционность пневматических датчиков температуры значительно выше инерционности термопар, поэтому при анализе качества регулирования за основу взяты записи диаграмм контрольного прибора, так как они более точно показывают действительную температуру в камере. Пример кривой регулирования показан на рис. 6.7.

 кривая регулирования ПУСК-3Д

Средние величины параметров за период наблюдений следующие: амплитуда колебаний по сухому термометру ±2,6°С, по смоченному не более ±ГС, установившиеся отклонения менее ГС, период колебаний 12 мин [95]. Установившиеся отклонения температур по сухому и смоченному термометрам имели один знак (положительные отклонения). Поэтому отклонения психрометрической разности получились меньшими, чем любое из установившихся отклонений по сухому или смоченному термометрам. Наблюдаются изредка случаи увеличения разности отклонений свыше ГС, но эти отклонения отрицательные, т. е. величина фактической психрометрической разности меньше заданной, что на качестве сушки не отражается. Повышенные отклонения объясняются тем, что при высокой влажности воздуха в камере приточно-вытяжное устройство не обеспечивает необходимый обмен воздуха и температура смоченного термометра оказывается выше заданной.

О том, что качество регулирования параметров режима в камерах «Валмет» системой ПУСК-ЗД удовлетворяет требованиям к сушке пиломатериалов, свидетельствуют и данные контрольных переборок штабелей. При сушке пиломатериалов сечением 38X150 мм их переход из бессортных в низшие сорта составил не более 1%. а сечением 75X175 мм - не более 4%. Эти цифры ниже среднего процента пересортицы (4-6%) при сушке в камерах «Валмет». Следовательно, при прочих равных условиях система регулирования ПУСК-ЗД во всяком случае не ухудшает качество регулирования, а скорее улучшает его по сравнению с импортной системой автоматики, применяемой на камерах «Валмет».

Таким образом, качество регулирования параметров среды системой ПУСК-ЗД удовлетворяет требованиям к технологии сушки в камерах непрерывного действия. Результаты испытаний этой системы дают основание рекомендовать ее для применения на камерах непрерывного действия, в частности на камерах «Валмет». Эти камеры эксплуатируют на отечественных предприятиях уже несколько лет, а так как они импортные, замена вышедшего из строя оборудования и средств автоматизации затруднена. Установка ПУСК-ЗД аналогична системе автоматического контроля и управления на камере «Валмет»; она также обслуживает одновременно шесть камер и имеет те же параметры давления питания и выходного давления воздуха.

В системе ПУСК-ЗД предусмотрено трехпозиционное регулирование по смоченному термометру. При этом автоматика управляет не только работой заслонок приточно-вытяжных клапанов, но и регулирует подачу пара в увлажнительные трубы. Оснащение камер увлажнительными трубами с установкой на них пневматических исполнительных механизмов, входящих в комплект ПУСК-ЗД, повысит качество сушки. К преимуществам системы ПУСК-ЗД следует отнести и конструкцию преобразователей температуры ПТПД. Если датчик температуры финской камеры не подлежит настройке и ремонту, то преобразователь ПТПД может настраиваться, ремонтироваться в процессе эксплуатации.

К недостаткам ПУСК-ЗД относится неудачная конструкция увлажнительного устройства для питания водой смоченного термометра. Заводу-изготовителю ПУСК-ЗД можно также порекомендовать в дальнейшем повысить класс точности датчиков температуры и уменьшить их инерционность для улучшения качества регулирования. Для улучшения качества регулирования температуры на камерах «Валмет» системой ПУСК-ЗД можно применить регулирование неполным притоком, т. е. при частичном открытии клапана горячей воды.

Исходя из анализа результатов эксплуатации, можно утверждать, что система ПУСК-ЗД применима для паровых камер непрерывного действия и других типов.

 

отрывки (возможны ошибки распознавания, формулы опущены) из книги Автоматизация процессов сушки пиломатериалов Е. С. БОГДАНОВ      



От: AntonSokolov,  4708 просмотров


-

Скрыть комментарии (отзывы) (0)


Вход/Регистрация - Присоединяйтесь!

Ваше имя: (или войдите через соц. сети ниже)

Комментарии и отзывы ( потяните за правый нижний край для увеличения окна ):
Avatar
Обновить
Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.


Похожие темы:



« Вернуться
Предыдущая и следующая статья:
« 6.1. Регуляторы температуры прямого действияЭлектрические позиционные одноканальные регуляторы »