Устройства, осуществляющие непосредственное воздействие на объект управления путем изменения количества вещества или энергии, называются регулирующими органами.
Регулирующие органы устанавливаются, как правило, на входе в объект. В качестве таких органов используются различные заслонки, задвижки, клапаны, краны, ножи тарельчатых питателей и т. п. В конечном счете, регулирующий орган меняет проходное отверстие или сопротивление на пути следования вещества или энергии в объект управления. К основным характеристикам регулирующих органов относятся — перемещающее усилие, диапазон регулирования, расходная характеристика.
Перемещающее усилие — это усилие, которое необходимо приложить к регулирующему органу для его перемещения.
Диапазон регулирования — это изменение расхода вещества при перемещении регулирующего органа из одного крайнего положения в другое.
Расходной характеристикой называется зависимость между изменением положения регулирующего органа в процентах и расходом подаваемого в объект вещества. Расход подаваемого вещества зависит, однако, не только от положения регулирующего органа, но и от свойств подаваемого вещества, его плотности, вязкости, от условий работы регулирующего органа, в том числе напора, сопротивления среды, перепада давления на регулирующем органе. При постоянном перепаде на регулирующем органе его расходная характеристика является идеальной, по которой регулирующие органы сравниваются между собой.
Расходные характеристики могут быть линейными и нелинейными. Наиболее предпочтительным видом характеристики является линейная зависимость между расходом подаваемого в объект компонента и положением регулирующего органа. Если достигнуть этого не удается на всех значениях характеристики от минимального расхода до максимального, то можно ограничиться линейным (или близким к линейному) участком характеристики в рабочем диапазоне, т. е. в наиболее часто встречающемся режиме работы объекта. Если простым сочленением исполнительного механизма с регулирующим органом не удается этого добиться, то используются нелинейные связи (сочленения) с помощью профилированных кулачков и тяг для придания характеристике желательной формы.
Наиболее простым видом регулирующих органов являются регулирующие краны; они используются при управлении расходом потоков воды, а также вязких и агрессивных жидкостей, в трубопроводах небольшого сечения. Кран состоит в основном из корпуса и подвижной конической или цилиндрической пробки, притертой к корпусу. В пробке имеется сквозное отверстие, по которому протекает управляемый поток. Поворотом пробки в корпусе изменяется расход вещества через кран.
Регулирующие краны применяются редко из-за существенной нелинейности расходной характеристики и необходимости значительных усилий ввиду наличия больших трущихся поверхностей.
Для регулирования потоков газов и паров в трубопроводах большого диаметра применяются регулирующие поворотные заслонки. В зависимости от формы трубопровода они бывают прямоугольными или круглыми. Положение заслонки относительно плоскости, перпендикулярной потоку, определяет величину проходного сечения.
Поворотная заслонка наиболее устойчива в полностью открытом и закрытом положениях. В промежуточных положениях на плоскость заслонки действует реактивный момент, стремящийся закрыть заслонку, и требуются значительные усилия для ее удержания.
Если регулирующая заслонка перемещается прямолинейно в плоскости, перпендикулярной движущемуся потоку материала, она называется задвижкой или шибером. Задвижки бывают запорными, служащими для отключения участков трубопроводов, и регулирующими — для регулирования площади проходных сечений.
Для регулирования потоков жидкости, пара или газа при высоком статическом давлении применяются регулирующие клапаны с поступательным перемещением затвора; они различаются конструкцией, размерами и материалом, из которого они изготовлены.
Внутренний диаметр сечения в месте присоединения клапана к трубопроводу называется условным проходом клапана /Эусл; величину его выбирают обычно равной внутреннему диаметру трубопровода, на котором клапан устанавливается.
На ряде предприятий промышленности строительных материалов широко используются ножи тарельчатых питателей, плавно изменяющие расход подаваемого в объект сырья, будь то клинкер, песок, гипс, известняк и т. п. Для регулирования потоков жидкостей, а также сыпучих материалов, транспортируемых сжатым воздухом, применяются шланговые клапаны или пережимные устройства. Резиновый шланг пережимного устройства закрепляется на трубопроводе и пережимается исполнительным механизмом, с одной стороны (сверху) или с обеих сторон (сверху и снизу).
Простота конструкции, герметичность, надежность, линейность расходной характеристики — положительные свойства шланговых клапанов.
Выбор регулирующих органов зависит от параметров и свойств регулируемого сырья (температуры, давления, вязкости, химической активности, наличия механических примесей и т. п.). Кроме того, должны учитываться условия работы регулирующего органа — характеристика окружающей среды, по-жаро- и взрывоопасность, вид энергии для питания привода. Исходя из перечисленных факторов выбирают тип и размер регулирующего органа.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100