Файл: Семенов, Леонид Алексеевич. Безнапорная пропарочная камера.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
действия. Для стабилизации з нее введено импульсовое звено, воздействующее на регулирующий орган. Импуль сы, поступающие в процессе нагрева камеры от датчика и программного устройства, сравниваются в Измеритель ном органе, и регулирующий сигнал, усиленный до необ
ходимой величины фазочувствительным усилителем, при водит в действие регулирующий ‘орган, изменяя подачу пара. Импульсовое звено питает регулирующий орган лишь периодически.
Датчик температуры установлен в обратной трубе на ее входе в контрольный конденсатор.
Высокая чувствительность и эксплуатационная надеж ность схемы обеспечиваются датчиком температуры — по лупроводниковым термочувствительным сопротивлением (термистором). Электрически он является плечом изме
рительного моста, в соседнее плечо которого включен за
дающий термистор. Использование в качестве задающе
го звена термистора того же типа и номинала автомати чески обеспечивает температурную компенсацию измери тельного моста.
Нагрев задающего термистора осуществляется намо танным на него нагревателем, напряжение на котором меняется программным устройством в зависимости от времени по определенному закону.
Напряжение питания и постоянные сопротивления плеч моста подобраны таким образом, чтобы обеспечить при
близительно одинаковую температурную чувствительность по всему рабочему диапазону.
В схеме применены магнитные усилители, отличаю
щиеся высокой эксплуатационной надежностью и не тре бующие ухода и наблюдения. Усилитель имеет на выходе два реле с параллельно включенными катушками, кото
рые управляют исполнительным механизмом.
В качестве регулирующего органа установлена заслон ка типа ЭМС-30, приводимая в действие электрическим
механизмом типа ИМ-2/120.
Узел задания программы выполнен бесконтактным. Программный задатчик обеспечивает подъем темпе
ратуры в камере по требуемой программе, изображен ной на его шкале.
Время задается синхронным моторчиком переменного тока, который через систему передач приводит в движе ние стрелку, передвигающуюся по шкале. На ось стрел-
4. Безнапорная камера |
49 |
кц. насажена программная шайба, поворачивающая ротдр бесконтактного сельсина. Первичная обмотка по следнего питается стабилизированным напряжением переменного тока 112 вт, а напряжение вторичной обмот
ки изменяется по синусоиде в зависимости от угла по ворота ротора.
Профиль шайбы выполнен так, что ротор сельсина поворачивается за 3 часа на 90° и в дальнейшем остает ся неподвижным.
Напряжение со вторичной обмотки сельсина подается на нагреватель задающего термистора. Последователь но. с нагревателем включается переменное регулировоч ное сопротивление.
. Профиль шайбы рассчитан так, чтобы по «цепи»; врцмд — программная шайба — ротор сельсина — на пряжение на нагревателе — температура задающего тер мистора была выдержана заданная кривая подъема тем пературы в камере.
Конструктивно регулятор выполнен из трех узлов: шкафа управления, регулирующих органов и датчика тем
пературы.
На дверце шкафа управления установлены ключ вы бора рода работы (автоматическое или ручное управле ние), кнопки пуска и остановки регулятора.
Через застекленные окна дверцы видны шкала про граммного задатчика и шкала прибора, показывающего
'’температуру в камере.
Схема пароонабжения камеры с полной автоматикой
(рис. 23) работает следующим |
образом: после загруз- |
Регулягррр прямого действия |
Регулирующий клепан |
РПД-С |
с злектр. исполнительн. |
Магистральный паропровод
Рис. 23. Схема пароснабжения камеры с программным регулиро ванием процесса ее нагрева. При нормальной эксплуатации вентили 1, 2, 3 и 4 всегда открыты, а вентили 5 и 6 закрыты.
50
ки камеры рабочий нажимает кнопку пуска на дверце шкафа управления. Пар начинает поступать в нижние трубы камеры. Количество его регулируется клапаном так, что нагрев камеры идет по заданной кривой и в те
чение 3 часов температура достигает 95°. Затем нижние трубы закрываются и подается ток в обмотку соленоид ного 'клапана, установленного черед РПД-С-П для пус ка пара в верхние трубы. Паровоздушная смесь вытес няется из камеры (догрев ее до 100°), и поддерживается изотермический режим (100°). По истечении заданного срока соленоидный клапан закрывается, пуск пара в ка
меру прекращается, и она начинает остывать.
Таким образом, при данной схеме от рабочего тре буется только нажать кнопку пуска, остальное все происходит автоматически.
Схему можно упростить, исключив из нее соленоид ный клапан. В этом случае от рабочего потребуется в определенное время включить и выключить верхние тру бы от руки, действуя вентилем (1).
Автоматический гидравлический клапан*
Для заполнения камеры чистым насыщенным паром и поддержания этого (полуавтоклавного) режима в
течение заданного времени необходимо, чтобы в нее че
рез внешние ограждения не мог подсасываться воздух. Если небольшая утечка пара из камеры, например, в количестве 10—15 м31час, не имеет практического значе ния и не отразится на ее работе, то даже небольшой подсос воздуха в рабочую зону, хотя бы 2—3 м^]час, уже нарушит режим. Тогда вместо чистого пара в камере образуется паровоздушная среда с температурой ниже 100°, а из контрольного конденсатора непрерывно будет выходить воздух с туманом, и четкой границы паровой
зоны в нем не получится.
Воздух может подсасываться в камеру через неплот ности в ее ограждениях под влиянием вакуума, создавае мого обратной трубой. Когда камера заполнена чистым паром и небольшой избыток его выходит через обратную
трубу в |
конденсатор, |
в последнем образуется граница |
||
паровой |
зоны |
где-то |
на |
уровне 0—0 (рис. 24). Ниже |
* Авторское |
свидетельство |
№ 117158. |
||
4* |
|
|
|
51 |
Рис. 24. Распределение давле
ния |
в камере по ее высоте: |
+ |
(плюс) — избыточное дав |
ление; — (минус) — вакуум.
этого уровня кожух кон денсатора заполнен хо лодным воздухом. На уровне 0—0 давление па ра в конденсаторе равно давлению наружного воз духа («зона равных дав лений») и составляет не которую величину Ро кг/м2.
На уровне дна камеры давление внутри камеры будет равно *
PK = P0 + Hfn кг/м2, (15)
а снаружи
Рн = Р0 + Н-(в кг/м2 ; (16)
|
разность давлений |
|
|||
Д Р = Рн — Рк = Н (fB — 7„) |
кг/м2, |
(17) |
|||
где Н — расстояние по |
вертикали |
от |
зоны |
равных дав |
|
лений до дна камеры М; |
воздуха |
1,20 |
кг/м3 |
||
7в—удельный вес |
наружного |
||||
(t = 20°); |
|
|
|
|
|
— удельный вес пара — 0,60 кг/м3. |
дна камеры |
||||
Допустим, что Н — 2,5 |
м, тогда вакуум у |
||||
достигнет |
|
|
|
|
|
ДР=2,5(1,20—0,6) = 1,5 кг/м2.
Подсос в камеру может происходить через неплотно закрывающиеся вентиляционные клапаны (при наличии таковых) в ее стенках, а также через щели и неплотно
сти, хотя бы и волосяные, в перегородках, отделяющих данную камеру от соседних. Практика показывает, что полной герметизации добиться очень трудно и чтобы устранить опасность подсоса воздуха, нужно ликвидиро
вать вакуум по всей высоте камеры. Наиболее радикаль
ное средство для этого — установка контрольного кон денсатора в специальном приямке ниже пола камеры.
Однако осуществить такое низкое расположение кон денсатора на практике в большинстве случаев невоз
можно.
* Гидравлическим сопротивлением в обратной трубе можно пре небречь ввиду его незначительности при расходе пара 8—10 кг/час.
52
Другим средством устранения вакуума является ввод местного сопротивления соответствующей величины в обратную трубу. Для этого служит специальный гидрав
лический клапан (рис. 25), изготовляемый в виде стака на с внутренним диаметром 150 мм и глубиной 50 мм. В нем имеется труба (6) Ф 50 мм, образующая внутрен ний цилиндр стакана. В дне цилиндра просверлива
ют пять отверстий: одно, в центре, предназначено для болта, которым стакан прикрепляют к обратной трубе,
ачетыре Ф 5 мм служат для стока воды.
Квнешнему кольцу стакана (3) приваривают три
пластинки, являющиеся упорами при креплении его к трубе. Эти пластинки фиксируют положение стакана при завертывании болта (4).
Клапан работает следующим образом: вытекающий из поддона патрубка конденсатора (см. рис. 18) конден
сат течет по стенкам обратной трубы и заполняет внеш
нее кольцо стакана. Избыток конденсата переливается через края последнего.
Между уровнем воды в стакане и нижним краем обратной трубы образуется кольцевая щель, через кото рую избыток паровоздушной смеси или чистого пара вы ходит из камеры в обратную трубу. Высота этой щели
зависит от разности давления (мм вод. |
ст.) в камере и |
обратной трубе на данном уровне |
|
h = l + Ah |
(18) |
в пределе, при |
|
A h = 0; h — 1 мм. |
|
При подаче пара в камеру избыток паровоздушной |
|
смеси1 (или чистого пара ) ищет выход |
и давит на по |
верхность воды. Уровень последней понижается, и из быток воды переливается во внутренний цилиндр. Чем выше давление Д h, тем больше высота указанной щели.
Величина дЬ фактически и является тем местным со противлением, которое мы вводим в обратную трубу.
Очень важно отметить, что с увеличением расхода газовой среды сопротивление гидравлического клапана
растет сравнительно медленно. Если для обычной диа фрагмы (с постоянным сечением) сопротивление увели чивается пропорционально квадрату расхода, то для гид равлического клапана оно растет значительно медленнее.
53
