13 Электрические исполнительные устройства, общие сведения, классификация. Выбор электрических исполнительных устройств.

Исполнительные устройства предназначены для воздействия на технологический процесс в соответствии с командой управляющего устройства. Выходным параметром ИУ является расход вещества или энергии, поступающих в объект регулирования, а выходным — сигнал управляющего устройства. Исполнительные устройства обычно содержит следующие функциональные блоки: блок усиления (позиционер), исполнительный механизм, регулирующий орган, блок ручного управления (дублер), датчик положения, блок обратной связи, блок сигнализации конечных положений.

Основными блоками ИУ являются исполнительные механизмы и регулирующие органы.

По виду потребляемой энергии исполнительные механизмы делятся на электрические, пневматические и гидравлические.

 

По функциональному назначению РО делятся на регулирующие и запорно-регулирующие, по виду пропускной характеристики — на группы с равнопроцентной характеристикой, с линейной характеристикой и со специальной характеристикой. По способу уплотнения выходного штока регулирующего органа ИУ делят на сальниковые и бес сальниковые (например, с сильфонным уплотнением штока), по виду подсоединения к трубопроводу — на фланцевые, муфтовые, цапфовые и приварные, по виду действия — на нормально-открытые и нормально-закрытые.

В зависимости от условной пропускной способности РО делятся на следующие группы: РО больших расходов — регулирующие заслонки с условной пропускной способностью от 40 до 25000 м3/ч (условные переходы от 50 до 100 мм), РО средних расходов — регулирующие клапаны с условной пропускной способностью от 2 до 500 м3/ч (условные переходы от 10 до 300 мм), РО малых расходов — регулирующие клапаны с условной пропускной способностью от 0,1 до 4 м3/ч (условные проходы от 6 до 25 мм), РО микрорасходов — регулирующие клапаны с условной пропускной способностью менее 0,1 м3/ч (условный проход менее 10 мм).

К наиболее часто применяемым РО средних расходов относятся заслоночные, регулирующие двухседельные клапаны, регулирующие односедельные клапаны, регулирующие трехходовые клапаны, регулирующие шланговые клапаны, регулирующие диафрагмовые клапаны и регулирующие шаровые клапаны.

Регулирующий орган в САР является усилительным элементом. РО имеют две основные характеристики — конструктивную и расходную. Конструктивная характеристика, выражая зависимость между площадью проходного сечения и положением регулирующего органа, отражает конструктивные особенности данного РО, не связанные с особенностями потока и регулируемой среды. Поворотные заслонки, жалюзи, прямоугольные шиберы имеют определенный неизменяемый характер конструктивных характеристик и носят название непрофилируемых регулирующих органов. Дроссельные клапаны являются профилируемыми РО, так как могут иметь разные конструктивные характеристики и заранее заданную форму. Дроссельные клапаны имеют конструктивные характеристики трех типов: линейную s = ky, параболическую s = ky² и экспоненциальную (равнопроцентную) s = ke^y.Расходные характеристики дроссельных РО делятся на идеальные и рабочие. Идеальная расходная характеристика выражает зависимость между перемещением штока и расходом вещества при постоянном перепаде давления на РО. Она подобна конструктивной характеристике. Рабочая расходная (статическая) характеристика РО зависит от условий его установки на трубопроводе: от соотношения перепада давления на РО и общего перепада давления на линии.