Устройство для регулирования параметров потока текучей среды

Устройство для регулирования параметров потока текучей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ иц 6I3299

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 05.05.76 (21) 2357601/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 21.06.78 (51) М. Кл.- G 05D 16, 00

G 05D 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 665.6.012,52 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Л. Гении, А. С. Ольховой и P. Ш. Перловский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПОТОКА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования технологических параметров, например давления и расхода потоков текучих сред в условиях частых и резки возмущений, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Известны системы (1, 2) автоматического регулирования технологических параметров в условиях больших и частых возмущений по нагрузке, с одной стороны, и инерционности объекта или системы регулирования, с другой, имеющие в своем составе два взаимосвязанных регулятора, обеспечивающих стабилизацию параметра.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство (3) для регулирования параметров потока текучей среды, содержащее первый и второй трубопроводы, установленные параллельно между входным трубопроводом и выходным трубопроводом, на котором размещен датчик параметра, подключенный к входу первого регулятора, выход которого соединен с первым исполнительным органом, расположенным на первом трубопроводе, второй регулятор и второй исполнительный орган.

Однако в таком устройстве последовательное включение двух исполнительных органов требует, чтобы онп обладали одинаковой пропускной способностью, а это прн больших расходах потока становится серьезным препятствием для применения быстродействую5 щпх устройств регулирования, в частности регуляторов прямого действия, так как с ростом пропускной способности увеличиваются размеры и масса подвижных частей регулятора, ухудшается быстродействие, снижается

10 01 о коэффициент усиления, а следовательно, возрастает статическая ошибка. Кроме того, оба последовательно действующих регулятора производят воздействия в завпспмостн от одной и той же переменной (в данном случае

15 давления), что сужает область устойчивости системы регулирования в целом.

Цель пзооретення — повышение точности и быстродействия устройства.

Это достигается тем, то устройство содср20 жнт датчик расхода, установленный на первом трубопроводе до первого исполнительного органа и подключенный к входу второго регулятора, выход которого соединен с ВТорым исполнительным органом, на ходящпмся

25 па втором трубопроводе.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Оно состоит из быстродействующего первого регулятора 1 с первым исполнительным

30 органом 2 и инерционного второго регулято613299 ра 3 с вторым исполнительным органом 4.

Вход регулятора 1 связан с датчиком 5 параметра, например давления, а вход регулятора

3 — с датчиком 6 расхода потока через исполнительный орган 2 (или с датчиком 7 положения исполнительного органа 2). Первый

8 и второй 9 трубопроводы расположены между входным 10 и выходным 11 трубопроводами.

Устройство работает следующим образом.

В случае возникновения в системе возм>щепий (например, по расходу на входе или на выходе технологического потока) сигнал об изменении параметра (например, давления), воспринятый датчиком 5, поступает на вход регулятора 1, где после сравнения с заданием формируется управляющий выходной сигнал, пропорциональный разности между текущим и заданным значениями параметра, воздействующий на исполнительный орган 2.

Для повышения быстродействия устройства исполнительный орган 2 выполнен таким образом, что он пропускает поток в количестве, не превышающем возможного возмущения, например, расхода, что обычно значительно меньше номинального расхода потока. Это позволяет исполнительный орган 2, датчик 5 и регулятор 1 конструктивно объединить и выполнить в виде регулятора прямого действия, постоянная времени которого обычно не превышает долей секунды. С помощью контура 5 — 1 — 2 вызванное возмущением отклонение параметра будет ликвидировано, но исполнительный орган 2 займет отличное от заданного положение, а это приведет к тому, что появится статическая ошибка в поддержании заданного значения параметра и к тому же регулятор 1 не будет готов к работе в случае возникновения последующих возмущений того же знака. (В частности, он может занять одно из крайних положений).

Как только изменится расход через исполнительный орган 2 (и положение этого исполнительного органа), сигнал об изменившемся расходе, воспринятый датчиком 6 (или сигнал об изменившемся положении, воспринятый датчиком 7), поступает на вход регулятора 3, где после сравнения с заданием формируется управляющий выходной сигнал, воздействующий на исполнительный орган 4.

I0

Регулятор 3 может быть пропорционально интегральным. В силу закона регулирования контур 6 (или 7) — 3 — 4 сведет к нулю статическую ошибку в поддержании заданного значения параметра, восстановит заданное среднее положение исполнительного органа 2 и быстродействующий контур 5 — 1 — 2 будет готов к ликвидации последующих возмущений любого знака.

Использование данного устройства дает по сравнению с известными устройствами прежде всего преимущество в быстродействии, такое устройство в условиях больших расходов технологических потоков делает возможным применение регуляторов прямого действия с их уникальным быстродействием и коэффициентом усиления, не предъявляя при этом к ним требований по обеспечению большой пропускной способности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования параметров потока текучей среды, содержащее первый и второй трубопроводы, установленные параллельно между входным трубопроводом и выходным трубопроводом, на котором установлен датчик параметра, подключенный к входу первого регулятора, выход которого соединен с первым исполнительным органом, установленным на первом трубопроводе, второй регулятор и второй исполнительный орган, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит датчик расхода, установленный на первом трубопроводе до первого исполнительного органа и подключенный к входу второго регулятора, выход которого соединен с вторым исполнительным органом, установленным на втором трубопроводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дианов В, Г. Автоматизация производственных процессов нефтехимической промышленности». М., изд. «Химия», 1968, с. 30.

2. Ужанский В. С. Автоматизация холодильных машин и установок. М., изд. «Пищевая промышленность», 1973, с. 57.

3. Оппельт В. Основы техники автоматиче. ского регулирования. М., «Госэнергоиздат», 1960, с. 446, 447.

Редактор И. Грузова

Составитель В. Певзнер

Текрсд Н. Рыбкина Корректоры: Т. Добровольская и О. Тюрина

Заказ 1128/19 1:(зд, М 499 Тираж 1087

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное