Регулирование расхода жидких веществ

Необходимость регулирования расхода возникает при автоматизации практически любого непрерывного технологического процесса ипредназначена для стабилизации возмущений по материальным потокам ТП.

АСР расхода характеризуется следующими особенностями:

– малой инерционностью объекта управления(трубопровод):

где L – длина трубопровода; F – расход жидкости; γ – удельный вес

жидкости; g – ускорение; S– площадь поперечного сечения трубопро-вода(внутренний диаметр); ∆p– перепад давления.

В системах регулирования расхода применяют один из трех способов изменения расхода:

1) дросселирование потока вещества через регулирующий орган,

устанавливаемый на трубопроводе(клапан, вентиль);

2) изменение напора в трубопроводе с помощью регулируемого

источника энергии (например, изменением числа оборотов двигателя

насоса или угла поворота лопастей вентилятора);

3) байпасирование, т.е.переброс избытка вещества из основного

трубопровода в обводную линию.

Регулирование расхода после центробежного насоса осуществляется регулирующим клапаном, устанавливаемым на нагнетательном тру-бопроводе(рис. 2.1, а).

Для обеспечения заданного состава реакционной смеси или для

поддержания материального и/или теплового баланса в аппаратах при-меняют системы регулирования соотношения расходов веществ в одно-контурных или каскадных АСР[3, 4].

Регулирование соотношения расходов двух веществ можно осуществлять тремя способами:

1. При незаданной общей производительности расход одного ве-щества(рис. 2.3, а) F1, называемый«ведущим», может меняться произ-вольно; второе вещество подается при постоянном соотношении γ с

первым, так что«ведомый» расход равен γF1. Иногда вместо регулятора

соотношения используют реле соотношения и обычный регулятор для

одной переменной (рис. 2.3, б). Выходной сигнал реле 6, устанавли-вающего заданный коэффициент соотношения γ, подается в виде зада-ния регулятору 5, обеспечивающему поддержание«ведомого» расхода.

2. При заданном«ведущем» расходе кроме АСР соотношения при-меняют и АСР«ведущего» расхода(рис. 2.3, в). При такой схеме, в слу-чае изменения задания по расходу G1, автоматически изменится и рас-ход G2 (в заданном соотношении с G1).

Рис. 2.3. Функциональные схемы регулирования соотношения расходов:

1, 2– датчики расхода, 3– регулятор соотношения, 4, 7– регулирующие

клапаны; 5– регулятор расхода, 6– реле соотношения, 8– регулятор

температуры, 9– устройство ограничения

3. При заданной общей нагрузке и коррекции коэффициента по

третьему параметру. АСР соотношения расходов является внутренним

контуром в каскадной системе регулирования третьего технологическо-гопараметраy (например, температуры в аппарате). При этом заданный

коэффициент соотношения устанавливается внешним регулятором взависимости от этого параметра, так чтоG2 = γ(y)G1 (рис. 2.3, г