Монтаж пристроїв та систем автоматизації (стр. 8 из 9)
Електричні виконавчі механізми ИМ встановлюють в приміщеннях з температурою навколишнього середовища від 20 до 60° С і відносною вогкістю 30—80%. На Рис.8.3 показаний приклад установки виконавчого механізму ИМ-2/120 на вертикальному трубопроводі. Вісь його вихідного валу повинна бути розташований горизонтально. Механізм кріплять до несучої конструкції підставою або однієї з бічних стінок корпусу чотирма болтами М8х20.
Командні дроти від магнітних підсилювачів регуляторів перепитом 1,5—4 мм2 вводять у виконавчий механізм 7 через кільце ущільнювача штуцерного введення. Вихідний вал 8 виконавчого механізму сполучають з вихідним валом 4 регулюючі органи кривошипом 9 і сталевою тягою 6 діаметром 10 мм. Довжина тяги повинна бути мінімальною, її вибирають залежно від відстані між виконавчим механізмом і заслінкою і типоразмера останньої.
Поворотну регулюючу заслінку 2 вбудовують в чавунний литий корпус і кріплять між фланцями трубопроводу 1 болтами, число і діаметр яких залежать від типоразмера встановлюваної заслінки і вказані в заводській інструкції.
Мал. 185. Установка електричного виконавчого механізму типу НИМ, зчленованого з поворотною регулюючою заслінкою.
9. Виконання зовнішніх схем з'єднань вибір трубних проводок та кабелів
Схеми показують лінії зв'язку між приладами засобів автоматизації і щитами. Виконуються вони по виробничій ознаці.
При виконанні схеми по її периметру розташовують табличні пояснюючі написи, які розміщують в прямокутниках. Пояснюючі написи можуть бути і індивідуальні, які розташовують над ним усередині графічних зображень елементів схеми. В пояснюючих таблицях указують найменування агрегатів, контрольованих і регульованих технологічних параметрів, місця установки добірних пристроїв, найменування апаратів.
Ближче до центру, над і під таблицями показують добірні пристрої, первинні перетворювачі, виконавчі механізми і інші засоби авгоматизации, встановлювані на технологічному устаткуванні і трубопроводах. Вказані апарати показують у вигляді кіл з умовним позначенням, прийнятим при виконанні ФСА.
Усередині умовних зображень первинних перетворювачів і інших приладів, що мають під'єднування до електричного ланцюга, показують затиски про відповідність з їх дійсним положенням на виробі, а також тип приладу. Над винесенням проставляють позицію приладу по ФСА і специфікации, а під виноской—номер настановного креслення для даного приладу.
Для апаратів, що не мають маркіровки зовнішніх висновків, указують схему внутрішніх з'єднань.
В середній частині схеми у вигляді прямокутників показують щити, пульти. Між зображенням щитів і зображеннями добірних пристроїв первинних перетворювачів і виконавчих механізмів розміщують зображення сполучних коробок, вторинних приладів і інших елементів систем автоматизації, встановлюваних по місцю.
Біля їх графічного зображення під винесенням указують тип і порядковий номер даного пристрою.
Електричні проводки між перерахованими елементами систем автоматизації креслять на схемі суцільними лініями. Біля кожної лінії наносять марку кабелю (дроти), його довжину в метрах, число жил, їх перетин. Маркірують електричні проводки порядковими номерами зліва направо і зверху вниз. При цьому першими номери дроти від первинних перетворювачів до сполучних коробок, потім — дроти від з'єднуючих коробок до щитів. На зображенні дротів указують маркіровку ланцюгів, узяту з принципових схем, заводську маркіровку затисків.
Ті ж дані проставляють у трубних проводок, що зображаються штрик-пунктирними лініями. Трубні проводки маркірують в тому ж порядку, номерами з нулем попереду.
10. Розрахунок регулюючого клапана
Схеми регулюючих органів показані на Рис.10.1. В регулюючому клапані шток виконавчого механізму жорстко пов'язаний із затвором (Рис.10.1,а). При переміщенні останнього щодо сідла змінюється прохідний перетин і відповідно витрата речовини, що проходить через регулюючий орган. В засліночному регулюючому органі (Рис.10, б) шток приводу через важіль, сполучений з віссю, обертає заслінку, яка змінює витрату речовини.
Виконавчий пристрій, що складається з пневматичного мембранного виконавчого механізмуі регулюючого органу, називають пневматичним регулюючим клапаном (Рис.10.2).
По виду замочного пристрою пари затвор — сідло пневматичні регулюючі клапани ділять на односідельні і двохсідельні. Перші мають неврівноважений затвор, оскільки на нього діє виштовхуюча сила середовища, і тому застосовуються у виконавчих пристроях малих розмірів при низькому тиску середовища. Другі мають урівноважений затвор і використовуються у виконавчих пристроях великих розмірів і при високому тиску середовища.
Пневматичні регулюючі клапани можуть бути «нормально відкритими» і «нормально закритими». У нормально відкритих (НО) за відсутності тиску повітря в головці клапана прохідний перетин повністю відкрито (Рис.10.2,а); з підвищенням тиску повітря на мембрану прохідний перетин закривається. Такі клапани також називають «повітря закриває» (ВЗ). У нормально закритих (НЗ) за відсутності тиску повітря в головці клапана прохідний перетин закритий (Рис.10.2,б); з підвищенням тиску повітря на мембрану прохідний перетин відкривається. Такі клапани також називають «повітря відкриває» (ВО).
Клапани типу НО застосовують в тих випадках, коли при аварійному припиненні подачі повітря в головку клапана за технологічних умов більш безпечно мати відкриту лінію. В осоружному випадку ставлять клапан НЗ.
Рис.10.1. Схеми регулюючих органів: а — односідельного; б — засліночного; 1 — корпус; 2 — затвор; 3 — шток;
Рис.10.2. Схеми пневматичних регулюючих клапанів: а-нормально відкритого (НО); б - нормально закритого (Н3) 1 – корпус; 2 – затвор; 3— шток; 4 — пружина; 5 — мембрана.
Наприклад, при регулюванні за допомогою подачі пари температури реактора, в якому можливо затвердіння речовини, слід використовувати клапан НО. При виході з ладу системи подачі повітря такий клапан повністю відкриється і температура в реакторі не знизиться до неприпустимих значень. Якщо ж в цьому випадку встановити клапан НЗ, то в аналогічних умовах він закриється і припинить подачу пари, що може привести до аварії.
Робота регулюючих органів визначається їх характеристиками: конструктивної, виражаючої взаємозв'язок між переміщенням затвора і що змінюється при цьому площею прохідного перетину і витратної робочої, виражаючої взаємозв'язок між переміщенням затвооа і витратою речовини за реальних робочих умов, коли перепад тиску на регулюючому органі непостійний. Витратна робоча характеристика може бути лінійною або равнопроцентной (логарифмічної). Вибір витратної робочої характеристики регулюючого органу залежить від властивостей об'єкту регулювання і інших елементів, що входять в контур регулювання.
Для визначення роботи виконавчого пристрою в статичному стані розглянемо сталий рух потоку середовища (нестискувана рідина), що протікає через регулюючий орган виконавчого пристрою. Використовуючи рівняння Бернуллі для горизонтального потоку і властивість нерозривності середовища при рівних вхідному і вихідному перетинах регулюючого органу, можна записати
(10.1)де P1і Р2 — статичний тиск середовища відповідно у вхідному і вихідному перетинах регулюючого органу, Па;
р — густина рідини, кг/м3;
W— швидкістьрідини в регулюючому органі, м/с;
ξ — коефіцієнт гідравлічного опору.
Підставляючи в рівняння (10.1) значення W=F/A (F — витрата середовища, м3/с; А— площа прохідного перетину регулюючого органу, м2)і проводячи необхідні перетворення, отримаємо
F = B
(10.2)де В — числовий коефіцієнт;
ΔР = Р1:—Р2— перепад тиску на регулюючому органі, Па.
Член B
називають коефіцієнтом пропускної спроможності регулюючого органу і позначають Kv. Коефіцієнт Kv відображає вплив гідравлічного опору і площі прохідного перетину регулюючого органу, вимірюється в м2.Для рідини коефіцієнт Kv розраховують по рівнянню
Kv = 36
(10.3)де F — витрата рідини, що проходить через регулюючий орган, м3/с;
ΔР — перепад тиску на регулюючому органі, Па,
р — густина рідини, кг/м3.
Для середовищ (газ або пара), що стискаються, в рівняння (10.3) вводять відповідні поправочні коефіцієнти.
Звичайно при розрахунку регулюючих органів визначають максимальну пропускну спроможність Kvmax, яка дорівнює ΔPmіn.
В промисловості користуються поняттям умовної пропускної здатний ст і регулюючого органу Kvу, яку визначають експериментально як витрата рідини в м3/ч, має густину р=1 г/см3 і що пропускається регулюючим органом при перепаді тиску на ньому в 1 кгс/см2. Величина коефіцієнта умовної пропускної спроможності Kvyхарактерна для кожного регулюючого органу. Тому її використовують з метою порівняння різних регулюючих органів по їх продуктивності в статичному режимі.