Правильный выбор и применение регулятора

В настоящее время в области автоматического управления важно, чтобы процесс соответствовал заданным показателям управления, был плавным, без перерегулирования, с коэффициентом демпфирования, возмущения находились в пределах заданного диапазона, был стабильным, быстрым и точным, а также чтобы конструкция процесса была рациональной, а оборудование — современным. Важно, чтобы регулятор мог точно и в соответствии с потребностями основного организма управлять процессом, точно контролируя энергию и потоки материала. Во многих системах автоматического управления из-за низкого качества регуляторов возникают проблемы: плохие характеристики потока, большие утечки, ненадежная работа, потеря качества регулирования, значительные экономические потери производства и увеличение трудозатрат. Поскольку регуляторы устанавливаются в трубопроводах, они непосредственно контактируют с рабочей средой, длительное воздействие высоких температур, высокого давления, коррозии и трения оказывают негативное влияние на условия эксплуатации, выбор регулирующего клапана и его функциональную связь с системой имеют решающее значение. Поэтому правильный и рациональный выбор и установка регулятора имеют важное значение. Выбор регулирующего клапана 1.1. Выбор типа клапана в основном основывается на характеристиках рабочей среды, требованиях к управлению, факторах условий установки, таких как сочетание характеристик потока и конструкции самого регулятора, как показано в таблице 1. Также следует учитывать при выборе крышки регулятора и используемого типа уплотнения. При рабочих температурах от -20 ℃ до +250 ℃ необходимо использовать обычный тип уплотнения; при рабочих температурах от -50 ℃ до +450 ℃ следует использовать крышку с многослойной системой охлаждения с радиатором. Уплотнительная крышка с гофрированным сильфоном в основном используется для высокотоксичных, летучих, легкопроницаемых и других важных сред. В качестве уплотнения регулятора обычно используются ПТФЭ и асбестовый трос; хотя первое дороже, эффект герметизации намного лучше, чем второе. Выбор газового, газозакрывающего клапана должен основываться на степени повреждения при прерывании сигнала давления воздуха, а также на положении регулирующего клапана в открытом или закрытом состоянии. Если клапан находится в открытом положении, когда опасность невелика, выберите газовый тип. Процесс действия: при открытии клапана газ не открывается; если клапан закрыт при небольшом уровне опасности, выберите открытый газовый тип, процесс действия: при открытии клапана газ не открывается. 1.2. Выбор калибра регулятора в автоматизированной технологии, например, диаметр клапана может основываться на принципе площади поперечного сечения. При ручном управлении измерьте диаметр клапана и подсчитайте площадь открытого участка, а затем выберите открытый режим при тех же условиях, что и у регулятора. При проектировании новых устройств диаметр клапана обычно определяется по значению C пропускной способности. Существует два распространенных метода. (1) На основе фактического максимального расхода Qmax и Cmax рассчитывается соответствующая циркуляционная способность, а затем выбирается немного больший из значений Cmax C и соответствующий диаметр клапана. При выборе следует оставить необходимый запас. Наконец, рассчитывается фактический максимальный расход при открытии клапана Qmax: при открытии Qmax значение Qmax не должно превышать 90%. (2) Более практичный способ — рассчитать соответствующую пропускную способность Cvc в соответствии с обычным расходом. При выборе значения C клапана следует установить Cvc/C в диапазоне от 0,25 до 0,8, в соответствии с обычно используемым значением Cvc, умноженным на (4 до 1,25), в общем случае Cvc/C = 0,5 вправо. При работе с логарифмической характеристикой значение может быть меньше. 1. Выбор 3 характеристик расхода клапана (приборы и измерительная установка) 1. 3. 1. Анализ качества регулирования системы управления с учетом принципов: правильный выбор характеристик регулирующего клапана, компенсация изменений коэффициента усиления клапана для регулирования, чтобы коэффициент усиления оставался постоянным в системе управления. 1. 3. 2. Анализ на месте производства: технологический трубопровод, клапан, вместе с остальным оборудованием и трубопроводами, неизбежно имеет сопротивление, и характеристики расхода регулирующего клапана отличаются от идеальных характеристик расхода. Поэтому сначала следует руководствоваться характеристиками системы управления, указанными в таблице 2, а именно характеристиками регулирующего клапана для технологических трубопроводов: при полном открытии клапана S необходимо выбрать значение перепада давления и общего перепада давления системы. Выберите оптимальные характеристики, исходя из требований к технологическому трубопроводу, а затем, учитывая особенности технологического трубопровода, выберите соответствующие идеальные характеристики. Таблица 2 приведена для справки. 1. 3. 3. Изменения нагрузки при небольшом открытии прямолинейного клапана при больших изменениях расхода приводят к слишком чувствительной регулировке, легко вызывают колебания, поэтому его нежелательно использовать в случаях больших изменений нагрузки; Процентное увеличение коэффициента усиления клапана увеличивается с увеличением хода клапана, относительное изменение расхода постоянно, поэтому он подходит для случаев больших изменений нагрузки с быстрым открытием, обычно используется для регулирования клапанов и управления технологическими процессами. Установка двух регулирующих клапанов (завод контрольно-измерительного оборудования Kaidi) при разумной установке обеспечит их хорошее управляющее воздействие в системе управления. При установке регулирующего клапана следует обратить внимание на следующие моменты. (1) Регулятор следует устанавливать в горизонтальном трубопроводе вертикально; при необходимости наклона или горизонтальной установки следует добавить опору. Диаметр трубы до и после клапана должен быть более чем в 10 раз больше диаметра прямой трубы. (2) Расход жидкости должен соответствовать обозначениям на корпусе клапана. (3) Место установки должно быть легко ремонтируемым и оборудовано байпасом. (4) Если диаметр клапана меньше диаметра трубы, следует использовать коническую трубу (как правило, для более эффективного регулирования клапана диаметр трубы должен быть больше диаметра клапана). (5) В случае низкой температуры окружающей среды регулятор следует дополнить тепловой трубой.