Типовые самодействующие регулирующие клапаны и системы регулирования температуры

#Типовые самодействующие системы регулирования температуры

Требуемая температура для системы на Рисунке 7.2.1 задается на датчике. Это наиболее распространенная конфигурация самодействующего регулирования температуры, и большинство других самодействующих систем управления являются ее производными. На Рисунке 7.2.2 показана конструкция, у которой настройка выполняется со стороны привода системы. Следует отметить, что такая система ограничена температурными регулирующими клапанами размером 1” (DN25). Эта конфигурация полезна там, где регулирующий клапан расположен доступнее, чем датчик. На Рисунке 7.2.3 показана третья конфигурация, аналогичная схеме на Рисунке 7.2.1, но с регулировочным узлом, расположенным между датчиком и приводом температурного регулирующего клапана. Такой тип системы называют системой с дистанционной настройкой, и он полезен тогда, когда после установки регулирующего клапана доступ к самому клапану, к датчику или к обоим элементам может быть затруднен. Капилляры Следует учитывать, что капилляры длиной 10 метров и более могут немного снижать точность регулирования. Это связано с тем, что больший объем жидкости в капилляре подвергается воздействию температуры окружающей среды.

Если температура окружающей среды сильно меняется, это может влиять на уставку температуры. Если длинные участки капилляра проходят снаружи помещения, рекомендуется их теплоизолировать, чтобы свести этот эффект к минимуму. Карманы Карманы (иногда называемые термокарманами) могут устанавливаться в трубопроводах или сосудах. Они позволяют легко извлекать датчик из контролируемой среды без необходимости сливать систему. Карманы, как правило, замедляют реакцию системы, и там, где тепловая нагрузка может быстро изменяться, их следует заполнять подходящей теплопроводящей средой для улучшения передачи тепла к датчику. Для карманов, установленных в системах с относительно постоянной или медленно изменяющейся нагрузкой, теплопроводящая среда обычно не требуется. Карманы изготавливаются из низкоуглеродистой стали, меди, латуни или нержавеющей стали. Для специальных применений доступны длинные карманы до 1 метра, а для коррозионных сред - стеклянные. Однако такие длинные карманы подходят только для случаев, когда регулировочная головка не установлена со стороны датчика.

#Дополнительные возможности для самодействующих систем регулирования температуры

Защита от перегрева с помощью устройства отсечки по верхнему пределу температуры Отдельная система защиты от перегрева, показанная на Рисунке 7.2.4, применяется для соответствия местным требованиям по охране труда и технике безопасности или для предотвращения порчи продукции. Назначение устройства отсечки по верхнему пределу температуры - перекрывать поток нагревающей среды в трубопроводе, тем самым предотвращая перегрев процесса. Первоначально оно было разработано для предотвращения перегрева в системах бытового горячего водоснабжения (DHWS), снабжающих потребителей общего назначения, таких как больницы, тюрьмы и школы. Однако оно также используется и в промышленных технологических применениях. Система приводится в действие самодействующей системой управления, которая освобождает сжатую пружину в узле отсечки по верхнему пределу температуры и мгновенно закрывает отсечной клапан, если превышена заранее установленная температура верхнего предела. Защитный привод аварийно-безопасного исполнения не приводит в действие регулирующий клапан напрямую, а воздействует на челночный механизм в узле отсечки по верхнему пределу температуры. Пока температура ниже уставки, механизм остается неактивным. В обоих направлениях предусмотрен некоторый свободный ход челнока, чтобы избежать ложных срабатываний системы. Однако когда температура системы поднимается выше регулируемой температуры верхнего предела, привод перемещает челнок, смещая спусковой механизм, который освобождает пружину в узле отсечки по верхнему пределу температуры. Это вызывает мгновенное закрытие регулирующего клапана. После устранения неисправности и остывания системы ниже заданной температуры отсечку по верхнему пределу можно вручную сбросить с помощью небольшого рычага. Система также может быть подключена к аварийной сигнализации через дополнительный микропереключатель. Система верхнего предела также имеет аварийно-безопасную функцию. Если капилляр повреждается и теряет жидкость, высвобождается пружина за челноком, толкающая его в противоположную сторону. Это также активирует отсечку и закрывает регулирующий клапан. Температуру срабатывания можно настраивать в диапазоне от 0°C до 100°C. Защитный привод аварийно-безопасного исполнения, показанный на Рисунке 7.2.5, пригоден только для использования совместно с узлом отсечки по верхнему пределу температуры. Системы, показанные на Рисунках 7.2.1, 7.2.2 и 7.2.3, также могут использоваться с этим узлом, но уже не будут аварийно-безопасными. На Рисунке 7.2.5 узел отсечки по верхнему пределу установлен на отдельном клапане, а не на температурном регулирующем клапане. Это предпочтительнее, поскольку клапан верхнего предела в нормальном режиме полностью открыт и под его седлом с меньшей вероятностью накапливается загрязнение. Клапан верхнего предела должен иметь размер, равный размеру линии, чтобы уменьшить падение давления при нормальной работе, и должен устанавливаться до самодействующего (или иного) регулирующего клапана как можно ближе к нему.

#Вспомогательные элементы самодействующих систем регулирования температуры

Адаптер с двумя датчиками Адаптер с двумя датчиками, показанный на Рисунке 7.2.7, позволяет управлять одним клапаном с помощью системы регулирования и при этом при необходимости иметь возможность ручной изоляции. Адаптер можно использовать как с двухходовыми, так и с трехходовыми регулирующими клапанами. Его преимущество в том, что отпадает необходимость в отдельном клапане. Однако не рекомендуется реализовывать регулирование температуры и защиту по верхнему пределу на одном общем клапане, так как в этом случае отсутствует защита от отказа самого клапана. Ручной привод Ручной адаптер, показанный на Рисунке 7.2.8, предназначен для использования с двухходовыми и трехходовыми регулирующими клапанами. Он также может использоваться совместно с адаптером с двумя датчиками и самодействующей системой регулирования температуры, обеспечивая возможность ручного отключения без вмешательства в настройки регулирования, как показано на Рисунке 7.2.7 Проставка Проставка (Рисунок 7.2.9) позволяет системе работать при более высоких температурах. Каждый регулирующий клапан и каждая система регулирования температуры имеют собственные предельные условия работы. Проставка, установленная между системой управления и любым двухходовым или трехходовым регулирующим клапаном (за исключением трехходовых клапанов DN80 и DN100), позволяет системе работать при максимальной температуре 350°C, при условии что сам регулирующий клапан способен выдерживать такие высокие температуры.

#Типовые условия эксплуатации и применения

Условия, подходящие для самодействующих регуляторов температуры:

• Любые условия, где не требуется сложность электрических и пневматических систем управления. Особенно хорошо подходят загрязненные и опасные зоны.
• Зоны, удаленные от источников питания.
• Для точного регулирования в системах хранения или при постоянной нагрузке, а также в системах с переменной нагрузкой, где высокая точность не требуется. Отрасли, использующие самодействующие регуляторы температуры: Пищевая промышленность
• Мукомольное производство, регулирование температуры калориферных секций (неопасные зоны).
• Скотобойни - мойка и т. д.
• Производство масел и жиров - подогрев резервуаров хранения. Промышленность
• Гальваника - нагрев ванн.
• Резервуарные парки - подогрев.
• Нефтеперерабатывающие заводы.
• Промышленная мойка.
• Паровые и конденсатные системы.
• Прачечные. Отопление, вентиляция и кондиционирование (HVAC)
• Горячее водоснабжение и отопление в домах престарелых, больницах, спортивно-досуговых центрах и школах, тюрьмах, а также в садоводстве для защиты от замерзания. Наиболее распространенные применения самодействующих регуляторов температуры: Котельные
• Кондиционирование питательной воды котла или прямой паровой подогрев деаэрационного/питательного бака.
• Системы охлаждения резервных генераторов. Проточные водонагреватели без накопления
• Двухходовое регулирование температуры и защита от перегрева (пар или вода).
• Трехходовое регулирование температуры и защита от перегрева (только вода).
• Двухходовое управление по времени / температуре (только пар). Накопительные водонагреватели
• Двухходовое регулирование температуры или времени/температуры и защита от перегрева (пар или вода).
• Трехходовое регулирование и защита от перегрева (только вода). Системы впрыска (или подмешивания)
• Двухходовая или трехходовая система впрыска. Системы отопления
• Базовый смесительный клапан и погодозависимое регулирование.
• Зональные погодозависимые системы управления.
• Базовый компенсатор плюс внутреннее зональное регулирование.
• Управление подвесными лучистыми полосами или лучистыми панелями. Системы теплого воздуха
• Управление калорифером по комнатному датчику, датчику температуры выходящего воздуха или датчику обратного воздуха.
• Погодозависимое регулирование на приточной установке.
• Регулирование по нижнему и верхнему пределу.
• Защита калорифера от замерзания. Управление мазутом
• Управление подогревом змеевика резервуара хранения.
• Управление линейными подогревателями.
• Управление линиями парового спутника. Технологическое регулирование
• Ванна кислотного травления.
• Гальваническая ванна.
• Кипятильный бак технологического раствора.
• Бак моющего раствора пивоваренного производства.
• Сушильное оборудование, например шкаф прачечной или сушилка шерстяных мотков, сушильная печь химического производства для порошков и кеков, сушильная печь кожевенного производства.
• Реакционный котел непрерывного или периодического действия.
• Пищеварочный котел с рубашкой в пищевой промышленности. Применения для охлаждения
• Охлаждение дизельных двигателей.
• Регулирование маслоохладителя роторно-пластинчатого компрессора.
• Охладители гидравлического и смазочного масла.
• Регулирование охлаждения холодной воды к одноступенчатому компрессору.
• Регулирование охлаждения компрессора в замкнутом контуре.
• Регулирование воздушного доохладителя.
• Регулирование секции воздушного охладителя.
• Регулирование водяного охлаждения аппарата с рубашкой.
• Регулирование охлаждающей воды обезжиривателя. Специальные применения
• Регулирование для уменьшения коррозии со стороны топки и термических напряжений в котлах LTHW.
• Управление водонагревательным цилиндром.
• Ограничение температуры. Применения системы защиты по верхнему пределу температуры
• Предотвращение превышения температуры в системах горячего водоснабжения или нагревательных калориферах в соответствии со многими нормами охраны труда и техники безопасности. Хорошие примеры - тюрьмы, больницы и школы. Доступен дополнительный интерфейс BMS/EMS для передачи сигнала аварийного отключения по высокой температуре.