Зачем нужны регуляторы
Garant-vl.ru

Строительный портал

Зачем нужны регуляторы

Зачем нужен трехуровневый регулятор напряжения

Современный автомобиль плотно насыщен многочисленными приборами и устройствами, работоспособность которых определяется получением питания от бортовой сети постоянного тока. При заведенном двигателе источником тока служит электрический генератор, ротор которого вращается за счет наличия механической связи с валом. Частота вращения вала двигателя меняется в широких пределах, в результате чего выходное напряжение генератора испытывает колебания. Для уменьшения вариаций напряжения до требуемого значения на выходе выпрямителя устанавливается стабилизатор, который выполнен в виде реле-регулятора.

Проблема выходного напряжения автомобильного генератора

В перечень функций генератора обязательно входит подзаряд бортовой аккумуляторной батареи, который для обеспечения длительного срока службы осуществляется определенным током. Наиболее простым способом задания его значения является некоторое превышение напряжения, снимаемого с выхода реле-регулятора, над текущим значением напряжения аккумулятора. При этом немедленно возникает серьезная проблема, которая обусловлена тем, что в зависимости от температуры окружающей среды значение этого превышения должно быть различным.

Очевидное и достаточно просто реализуемое решение по получению заданного выходного напряжения применением температурной коррекции порога срабатывания регулятора за счет установки соответствующего датчика обладает малой эффективностью. Причина этого заключается в том, что температура в подкапотном пространстве из-за соседства с нагретым двигателем отличается от температуры воздуха, причем определить степень этого отличия простыми средствами не получается.

Еще одна проблема определения заданного значения зарядного тока обусловлена тем, что даже при постоянной температуре окружающей среды нагрузка на бортовую сеть меняется в широких пределах. Это приводит к “провалу” уровня зарядки аккумулятора и сложностям запуска остывшего двигателя после стоянки.

Хорошее средство решения обозначенных задач — переход на реле-регулятор, которое выполняет нужные регулировки дискретным изменением напряжения, которое создаёт генератор. Заданное значение порога срабатывания этого устройства устанавливается водителем самостоятельно с помощью трехпозиционного тумблера. Некоторые регуляторы подключаются автоматически и содержат внутренний датчик, который контролирует величину мгновенного значения напряжения бортовой сети. В обоих случаях выбор порога отсечки осуществляется с учетом внешних факторов, в первую очередь текущей температуры и условий эксплуатации автомобиля.

Режимы работы трехуровневого реле — регулятора

Уровень или режим “Минимум”, который соответствует выходному напряжению генератора 13,6 В, используется для работы при температуре воздуха свыше 20°С и применяется при высокой нагрузке на двигатель (пробки, горная местность).

Уровень “Норма” предполагает выходное напряжение 14,2 В, соответствует средней нагрузке на двигатель, используется весной и осенью при окружающих температурах 0– 20 °С.

В режим “Максимум” регулятор рекомендуется переводить при отрицательных температурах воздуха. В теплое время года он активизируется на короткое время для зарядки аккумулятора, сильно “посаженного” после длительной стоянки, например, акустической системой или по иным причинам.

Потребительские качества некоторых моделей трехуровневых реле улучшаются введением в состав схемы дополнительного полупроводникового ключа, который обеспечивает безопасный запуск двигателя. Данный узел блокирует подачу тока на обмотки генератора, если отсутствует у него стабильное выходное напряжение.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Преимущества применения трехуровневого реле и особенности его установки

На практике распространение получили трехуровневые регуляторы, предназначенные для 9-й и более старшей моделей ВАЗ. Это обусловлено тем, что замена штатного реле на трехуровневое даёт такие преимущества:

  • стабилизацию работы сигнализации при сильных морозах;
  • увеличение яркости свечения фар и ламп салонного освещения;
  • резкое наращивание эффективности функционирования обогревателя;
  • увеличение скорости работы стеклоподъемников.

Довольно распространены комплекты для вазовских “десяток” и 14-й модели, встречаются и устройства для “Волг” и “Газелей”. Их применение на этих автомашинах дает аналогичный эффект.

Трехуровневый реле-регулятор приобретается в форме готового к установке комплекта, в состав которого включена подробная иллюстрированная инструкция. Основные элементы комплекта — контактная группа, собственно реле с переключателем движкового типа для выбора напряжения стабилизации и соединительные провода.

Перед началом работ по замене целесообразно зарядить аккумулятор и затем отключить его минусовую клемму.

Контактная группа нового устройства монтируется непосредственно на посадочные места предварительно демонтированной старой, установка не требует применения переходников и прочих вспомогательных элементов. Соединительный провод протягивается через крышку генератора (может потребоваться пропилить в ней отверстие требуемого размера), а само реле крепится на свободную крепежную шпильку с ориентацией клеммами вниз. При установке дополнительно проконтролируйте наличие надежного контакта на массу. После монтажа и сборки генератора проверяем его.

Заключение

Переход на трехуровневое реле-регулятор автомобильного генератора улучшает функционирование электрооборудования автомобиля и увеличивает срок службы аккумулятора. Положительный эффект от его установки проявляется во время сильных морозов. Рекомендуется заменять штатное реле трехпозиционным на машинах производства ВАЗ моделей 9 и старше.

Необходимые компоненты предлагаются в виде сравнительно дешевого готового к монтажу и удобного в работе комплекта. Замена старого реле с последующей проверкой качества монтажа не составляет проблем и выполняется автолюбителем даже с начальным уровнем квалификации в области электротехники. Регулятор отличается высокой эксплуатационной надежностью и оправдывает установку.

Зачем нужен регулятор давления воды в квартире

Многие хозяева новостроек задаются вопросом, нужен ли регулятор давления воды в квартире. Здесь ответ очевиден: да. Дело в том, что такое устройство позволяет защитить сантехнические приборы от скачков напора и гидравлических ударов. Чтобы добиться максимального эффекта, необходимо правильно выбрать место установки редуктора давления воды. Но, прежде всего, стоит ознакомиться с устройством и особенностями его монтажа.

Что собой представляет устройство

Редуктор давления воды – это устройство, с помощью которого осуществляется регулировка скорости прохождения воды. Иными словами, с помощью редуктора можно поднять или понизить давление жидкости в водопроводе. Устройство обладает высокой функциональностью, что объясняет его популярность.

Существуют различные виды редукторов давления воды в квартире

В основе регулятора находится механический датчик давления, с помощью которого производится управление механизмом, ограничивающим подачу воды. Для квартир и загородных домов используют поршневые и клапанные редукторы. Что касается пропускной способности, то здесь устройства разделяются на такие изделия:

Помимо этого, регуляторы давления воды классифицируют по другим параметрам, таким как:

  • Материал корпуса. Для изготовления устройства используют латунь, никелированную или хромированную сталь.
  • Рабочая температура. Так, модели, которые работают до 40 градусов, устанавливают на систему холодного водоснабжения. Для горячей воды используются редукторы с рабочей температурой от 65 до 90 градусов. Запрещается использование «холодных» регуляторов на горячем водопроводе, так как это приведет к их быстрому износу.
  • Способ крепления. Редукторы давления могут монтироваться путем резьбового соединения или же с помощью фитингов.
  • Диаметр и резьба.

Все эти особенности необходимо учесть при выборе редуктора давления воды в водопроводе. Это позволит приобрести подходящий вариант для того или иного контура.

Принцип работы

В процессе работы давит на подпружиненную мембрану, которая размещена в датчике давления. При этом учитываются настройки датчика. Так, вода может преодолевать сопротивление пружины или же нет. При недостаточном давлении мембрана остается в исходном положении и редуктор не влияет на скорость потока жидкости. Но, если напор воды значительно превышает сопротивление пружины, то мембрана начинает двигаться. В результате в работу вступает поршень или клапан.

Важность регулятора давления воды в квартире

Во время гидравлического удара давление воды значительно возрастает и может достигнуть несколько десятков атмосфер. Такой моментальный скачок может привести к разрушению системы или повреждению сантехнических приборов. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать редуктор даже в тех системах, где риск возникновения гидравлического удара невысок.

Поршень и датчик давления образуют замкнутую систему, которая приводится в движение при малейшем изменении напора воды. Датчик в свою очередь размещается после клапана или поршня. Это позволяет контролировать и регулировать давление воды до полного прекращения гидравлического удара.

Важно: К сожалению, вода в трубопроводах может иметь в своем составе мелкие частицы инородных материалов. Когда грязь попадает между корпусом и клапаном или поршнем, то повышается износ конструктивных элементов устройства. В результате срок его эксплуатации значительно сокращается. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать в систему фильтры тонкой и грубой очистки. Это позволит не только защитить редуктор от загрязнения, но и увеличит его срок эксплуатации и эффективность работы. Существуют модели редукторов воды с встроенным фильтром грубой очистки, правда и стоимость их сразу возрастают. В любом случае установить фильтр перед редуктором и счетчиком воды необходимо.

Читать еще:  Кварценаполненные полимерные полы

Для защиты от гидроударов рекомендуем дополнительно воспользоваться гасителем от гидроударов.

Установка редуктора

Согласно правилам по водоснабжению и канализации, монтаж редуктора давления воды должен проводиться непосредственно после запорной арматуры. Устройства устанавливают до приборов учета, что позволит защитить их от гидравлического удара, а также обеспечит точность показаний. Поэтому такое место установки считается самым подходящим и разумным. Но, иногда бывают ситуации, когда нет возможности провести монтаж именно на этом отрезке трубопровода.

Установка регулятора давления воды проводится в соответствии некоторых правил. До прибора учета не должно быть возможности забора воды. А это значит, что пробки, которые используются для промывки фильтра, будут опломбированы. Это исключит возможность обслуживания редуктора. Решить проблему можно несколькими путями.

Схема установки регулятора давления воды в квартире

Первый метод подразумевает установку дополнительных манометров, которые дадут возможность провести более точную подстройку устройства. Во втором случае установка редуктора давления производится непосредственно перед коллектором. Именно этот вариант чаще всего используют опытные сантехники.

Иногда нет возможности установки регулятора на вводе системы. В результате некоторые узлы остаются без защиты перед гидравлическим ударом и перепадом давления в трубопроводе. Для решения проблемы используют примитивные модели редукторов. Они не регулируются, но вполне сойдут для защиты узлов системы от гидравлического удара.

Неисправности редуктора

К сожалению, редукторы рано или поздно могут выйти из строя. Неисправное устройство пропускает воду и не способно регулировать ее давление. Чтобы решить проблему, необходимо первоначально выполнить промывку встроенного фильтра и самого механизма. Если промывка не дала желаемого результата, то причина кроется в механической неисправности устройства. Это может быть последствием заводского брака, неправильной или длительной эксплуатации редуктора. Возможное решение проблемы это регулировка редуктора давления воды.

Также неисправности редуктора могут быть вызваны лопнувшей пружиной, а также износом мембраны или поршня. Некоторые детали есть в продаже, что позволит произвести частичный ремонт регулятора. В остальных случаях единственный вариант – полная замена редуктора. Дальнейшая эксплуатация неисправного устройства приведет к его полному выходу из строя. В результате он перестанет выполнять свои функции.

Что такое регулятор тяги и как его установить на твердотопливный котел

Раньше интенсивность горения твердотопливных котлов регулировалась вручную, путем открывания или закрывания дверцы зольника, откуда идет подача воздуха в топку за счет естественной тяги дымохода. Сейчас этим занимается специальное устройство — автоматический регулятор тяги для котла. Хозяину дома нужно лишь выставить желаемую температуру теплоносителя. Вопрос в том, насколько хорошо терморегулятор справляется со своими функциями и нужен ли он вообще.

Как работает регулятор тяги

Главная деталь регулятора воздуха – механический термоэлемент, помещенный в цилиндрический корпус. Через рычаг и цепочку он регулирует подъем воздушной заслонки на дверце зольника.

Устройство представляет собой герметичную колбу, наполненную термочувствительной жидкостью, сильно расширяющейся при нагревании. Колба стоит внутри корпуса, который вкручивается в гильзу водяной рубашки котла и контактирует с теплоносителем. Как устроен терморегулятор с цепным приводом, показано на схеме:

Принцип работы автоматического регулятора тяги основан на управлении потоком воздуха, идущего в топливник под воздействием тяги дымохода. Алгоритм выглядит так:

  1. При горении твердого топлива и нагреве теплоносителя жидкость внутри элемента расширяется и воздействует на исполнительный механизм и рычаг, преодолевая силу упругости пружины.
  2. Рычаг ослабляет цепочку, заслонка начинает закрываться и уменьшать проходное сечение. В топку поступает меньше воздуха, процесс горения замедляется.
  3. Температура воды в котловом баке снижается, жидкость сжимается и возвратная пружина заставляет рычаг снова открыть заслонку посредством цепочки.
  4. Цикл повторяется, пока дрова в топливнике не прогорят полностью, тогда пружина открывает дверцу максимально широко.

Ограничитель тяги работает по обратному принципу – чем выше температура воды в котловом баке, тем сильнее прикрывается заслонка

Рукоятка настройки на торце терморегулятора служит для ограничения хода рычага и, соответственно, воздушной заслонки. Таким образом устанавливается предельная температура теплоносителя.

Справка. Помимо механических регуляторов, не зависящих от электричества, существует автоматика для твердотопливных котлов с контроллером и вентилятором–нагнетателем (или дымососом). Последний подает воздух в топку по команде электронного блока, ориентирующегося на сигналы датчика температуры. Подобные комплекты автоматики ставятся на все пиролизные и пеллетные котлы.

Зачем нужны регуляторы

В отличие от любой дровяной печи водогрейный твердотопливный котел оснащен водяной рубашкой и не может разогреваться до слишком высокой температуры, иначе вода в ней попросту закипит. В подобных случаях образующийся пар резко повышает давление в системе, отчего происходит взрыв. То есть, твердотопливный котел, чья мощность регулируется вручную дверцей зольника, представляет собой источник повышенной опасности.

Примечание. Худо-бедно котел без всякой автоматики может работать совместно с буферной емкостью – теплоаккумулятором, чей объем правильно рассчитан. Туда пойдет лишнее тепло в том случае, если вы вовремя не прикрыли дверцу и не ограничили поступление воздуха в топку.

Автоматический регулятор тяги дымохода, который можно своими руками установить на любой твердотопливный котел, будет заниматься подачей воздуха вместо вас и гораздо лучше вас. Он вовремя среагирует на повышение температуры воды в котловой рубашке и прикроет подачу воздуха в камеру, если дрова сильно разгорелись. Хотя по инерции температура будет повышаться еще какое-то время, но в целом процесс нагрева приостановится. Помимо обеспечения безопасности, механический регулятор тяги котла помогает решать такие вопросы:

  1. Не дает превысить установленную пользователем температуру теплоносителя. Не всегда котел нужно разгонять до 80…90 °С, весной или осенью для обогрева вполне хватит 50…60 °С.
  2. Прикрывая заслонку и подачу воздуха, регулятор тяги увеличивает длительность горения котла с одной закладки. Но надо признать, что условия сжигания топлива при этом ухудшаются, а КПД отопителя резко снижается.

Практически любой котел на твердом топливе можно оснастить 2 типами регуляторов температуры – механическим (слева на фото) либо электронным (справа)

Вы можете возразить, что любые твердотопливные теплогенераторы должны подключаться к системе отопления с использованием предохранительного клапана, настроенного на аварийное давление. При перегреве клапан сработает, сбросит пар и никакого взрыва не произойдет. Так что и регуляторы тяги вроде бы ни к чему. Утверждение верно лишь отчасти, поскольку без автоматики отопитель частенько будет набирать критическую температуру, а клапан после 2—3 срабатываний банально потечет. Да и управлять температурой воды в ручном режиме довольно сложно.

Рекомендации по выбору прибора

Как ни странно, но в продаже до сих пор можно найти бюджетные модели дровяных отопителей, не оборудованных никакой автоматикой. Большинство из них имеют в базовой комплектации только гильзу, вмонтированную внутрь водяной рубашки. Чтобы автоматизировать такой котел, регулятор тяги придется купить и установить своими руками.

Отсюда рекомендация первая: при выборе теплогенератора обращайте внимание на наличие такой гильзы и дверцы зольника, поднимающейся вверх.

Чтобы правильно выбрать механический регулятор, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  • усилия, развиваемого приводом (указано в паспорте изделия), должно хватать на подъем дверки;
  • выбирайте диапазон регулирования температуры от 60 до 90 °С;
  • убедитесь, что рабочего хода привода достаточно, чтобы полностью открывать и закрывать створку;
  • резьбовое соединение на корпусе должно соответствовать ответной части в котле, обычно составляет ¾”.

Также следует обратить внимание на месторасположение гильзы в корпусе котла. Она может стоять сверху, спереди или на боковой панели. Для первого варианта нужно подобрать прибор, могущий работать в вертикальном положении, для двух других – в горизонтальном. Есть регуляторы тяги, например, Regulus rt3, работающие в любом положении и имеющие 2 шкалы настройки.

Как поставить и настроить регулятор

В большинстве случаев установка терморегулятора своими руками влечет за собой опорожнение водяной рубашки котла. Это не создаст большой проблемы, если обвязка твердотопливного котла выполнена правильно и систему водяного отопления можно отсечь кранами. В противном случае придется сливать весь теплоноситель. После этого из гильзы удаляется заглушка, а вместо нее вкручивается прибор и система вновь заполняется водой.

Читать еще:  Скрип обуви: причины и способы избавления

Чтобы произвести настройку регулятора тяги, нужно разжечь котел и следовать инструкции:

  1. Не присоединяя цепочку к дверце, открыть ее для доступа воздуха.
  2. На регулировочной рукоятке ослабить винт – фиксатор.
  3. Выставить рукоятку в положение, соответствующее требуемой температуре, например, 70 °С.
  4. Следя за котловым термометром, присоединить цепной привод к заслонке в тот момент, когда он покажет 70 °С. При этом заслонка должна быть приоткрыта всего на 1—2 мм.
  5. Затянуть фиксирующий винт.

Внимание! Необходимо проследить, чтобы свободный ход цепочки не превышал 1 мм.

Далее, следует проверить работу терморегулятора на всех режимах, вплоть до максимального. При этом нужно учитывать, что между моментом закрывания заслонки и падением температуры теплоносителя проходит какое-то время и не спешить перенастраивать прибор. Твердотопливным теплогенераторам свойственно запаздывание, ведь дрова или уголь в топливнике не могут погаснуть в один момент.

П-, ПИ-, ПД-, ПИД — регуляторы

В данном разделе приведены описания алгоритмов работы и законы регулирования непрерывных П-, ПИ-, ПД-, ПИД-регуляторов с различными структурами выходного сигнала — аналоговым выходом, дискретным (импульсным) выходом или ШИМ-выходом (широтно импульсным модулированным сигналом).

Типовые регуляторы и регулировочные характеристики

Д ля регулирования объектами управления, как правило, используют типовые регуляторы, названия которых соответствуют названиям типовых звеньев (описание типовых звеньев представлено в разделе 2.4):

    1. П-регулятор, пропорциональный регулятор
      Передаточная функция П-регулятора: Wп(s) = K1. Принцип действия заключается в том, что регулятор вырабатывает управляющее воздействие на объект пропорционально величине ошибки (чем больше ошибка Е, тем больше управляющее воздействие Y).
    2. И-регулятор, интегрирующий регулятор
      Передаточная функция И-регулятора: Wи(s) = К/s. Управляющее воздействие пропорционально интегралу от ошибки.
    3. Д-регулятор, дифференцирующий регулятор
      ПередаточнаяфункцияД-регулятора: Wд(s) = К2*s. Д-регуляторгенерирует управляющее воздействие только при изменении регулируемой веричины: Y= K2 * dE/dt.

    На практике данные простейшие П, И, Д регуляторы комбинируются в регуляторы вида ПИ, ПД, ПИД (см. рис.1):

В зависимости от выбранного вида регулятор может иметь пропорциональную характеристику (П), пропорционально-интегральную характеристику (ПИ), пропорционально-дифференциальную характеристику (ПД) или пропорционально-интегральную (изодромную) характеристику с воздействием по производной (ПИД-регулятор).

  1. ПИ-регулятор, пропорционально-интегральный регулятор (см. рис.3.18.а)
    ПИ-регулятор представляет собой сочетание П- и И-регуляторов. Передаточная функция ПИ-регулятора: Wпи(s) = K1 + K/s.
  2. ПД-регулятор, пропорционально-дифференциальный регулятор (см. рис.3.18.б)
    ПД-регулятор представляет собой сочетание П- и Д-регуляторов. Передаточная функция ПД-регулятора: Wпд(s) = K1 + K2 s.
  3. ПИД-регулятор, пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (см. рис.3.18.в)

ПИД-регулятор представляет собой сочетание П-, И- и Д-регуляторов. Передаточная функция ПИД-регулятора: Wпид(s) = K1 + K / s + K2 s.

Наиболее часто используется ПИД-регулятор, поскольку он сочетает в себе достоинства всех трех типовых регуляторов.

Структурные схемы непрерывных регуляторов

В данном разделе приведены структурные схемы непрерывных регуляторов с аналоговым выходом -рис.2, с импульсным выходом — рис.3 и с ШИМ (широтно импульсным модулированным) выходом -рис.4.

В процессе работы система автоматического регулирования АР (регулятор) сравнивает текущее значение измеряемого параметра Х, полученного от датчика Д, с заданным значением (заданием SP) и устраняет рассогласование регулирования E (B=SP-PV). Внешние возмущающие воздействия Z также устраняются регулятором. Работа приведенных структурных схем отличается методом формирования выходного управляющего сигнала регулятора.

Непрерывный регулятор с аналоговым выходом

Структурная схема непрерывного регулятора с аналоговым выходом приведена на рис.2.

Выход Y регулятора АР (например, сигнал 0-20мА, 4-20мА, 0-5мА или 0-10В) воздействует через электропневматический преобразователь Е/Р сигналов (например, с выходным сигналом 20-100кПа) или электропневматический позиционный регулятор на исполнительный элемент К (регулирующий орган).

где:
АР — непрерывный ПИД-регулятор с аналоговым выходом,
SP — узел формирования заданной точки,
PV=X- регулируемый технологический параметр,
Е — рассогласование регулятора,
Д — датчик,
НП — нормирующий преобразователь (в современных регуляторах является входным устройством)
Y — выходной аналоговый управляющий сигнал Е/Р — электропневматический преобразователь,
К — клапан регулирующий (регулирующий орган).

Непрерывный регулятор с импульсным выходом

Структурная схема непрерывного регулятора с импульсным выходом приведена на рис.3.

Выходные управляющие сигналы регулятора — сигналы Больше и Меньше (транзистор, реле, симистор) через контактные или бесконтактные управляющие устройства (П) воздействуют на исполнительный элемент К (регулирующий орган).

где:
АР — непрерывный ПИД-регулятор с импульсным выходом,
SP — узел формирования заданной точки,
PV=X- регулируемый технологический параметр,
Е — рассогласование регулятора,
Д — датчик,
НП — нормирующий преобразователь (в современных регуляторах является входным устройством) ИМП — импульсный ШИМ модулятор, преобразующий выходной сигнал Y в последовательность импульсов со скважностью, пропорциональной выходному сигналу: Q=Y/100. Сигналы Больше и Меньше — управляющие воздействия,
П — пускатель контактный или бесконтактный,
К — клапан регулирующий (регулирующий орган).

Непрерывный регулятор с ШИМ (широтно импульсным модулированным) выходом

Структурная схема непрерывного регулятора с ШИМ (широтно импульсным модулированным) выходом приведена на рис.4.

Выходной управляющий сигнал регулятора (транзистор, реле, симистор) через контактные или бесконтактные управляющие устройства (П) воздействуют на исполнительный элемент К (регулирующий орган).

Непрерывные регуляторы с ШИМ выходом широко применяются в системах регулирования температуры, где выходной управляющий симисторный элемент (или твердотельное реле, пускатель) воздействуют на термоэлектрический нагреватель ТЭН, или вентилятор.

АР — непрерывный ПИД-регулятор с импульсным ШИМ выходом,
SP — узел формирования заданной точки,
PV=X- регулируемый технологический параметр,
Е — рассогласование регулятора,
Д — датчик,
НП — нормирующий преобразователь (в современных регуляторах является входным устройством) ШИМ — импульсный ШИМ модулятор, преобразующий выходной сигнал Y в последовательность импульсов со скважностью, пропорциональной выходному сигналу: Q=Y/100.
П — пускатель контактный или бесконтактный,
К — клапан регулирующий (регулирующий орган).

Согласование выходных устройств непрерывных регуляторов

В ыходной сигнал регулятора должен быть согласован с исполнительным механизмом и исполнительным устройством.

В соответствии с видом привода и исполнительным механизмом необходимо использовать выходное устройство непрерывного регулятора соответствующего типа, см. таблицу 1.

Таблица 1 — Согласование выходных устройств непрерывных регуляторов

Выходное устройство непрерывного регулятора Тип выходного устройства Закон регулирования Исполнительный механизм или устройство Вид привода Регулирующий орган
Аналоговый выход ЦАП с выходом 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА, 0-10В П-, ПИ-,ПД-, ПИД-закон Преобразователи и позиционные регуляторы электро-пневматические и гидравлические Пневматические исполнительные приводы (с сжатым воздухом в качестве вспомогательной энергии) и электропневматические преобразователи сигналов или электропневматические позиционные регуляторы, электрические (частотные привода)
Импульсный выход Транзистор, реле, симистор П-, ПИ-, ПД-, ПИД-закон Контактные (реле) и бесконтактные (симисторные) пускатели Электрические приводы (с редуктором), в т. ч. реверсивные
ШИМ выход Транзистор, реле, симистор П-, ПИ-, ПД-, ПИД-закон Контактные (реле) и бесконтактные (симисторные) пускатели Термоэлектрический нагреватель(ТЭН) и др.

Реакция регулятора на единичное ступенчатое воздействие

О дной из динамических характеристик обьекта управления является его переходная характеристика -реакция обьекта на единичное ступенчатое воздействие (см. Динамические характеристики), например, изменение заданной точки регулятора.

В данном разделе приведены переходные процессы системы управления при единичном ступенчатом изменении заданной точки при использовании регуляторов с различным законом регулирования.

Если на вход регулятора подается скачкообразная функция изменения заданной точки — см. рис. 5, то на выходе регулятора возникает реакция на единичное ступенчатое воздействие в соответствии с характеристикой регулятора в функции времени.

П-регулятор, реакция на единичное ступенчатое воздействие

П араметрами П-регулятора являются коэффициент усиления Кр и рабочая точка Y. Рабочая точка Y определяется как значение выходного сигнала, при котором рассогласование регулируемой величины равно нулю. При влиянии возмущающих воздействий возникает, в зависимости от Y, отклонение регулирования.

Рисунок 6 — П-регулятор. Реакция на единичное ступенчатое воздействие

ПИ-регулятор, реакция на единичное ступенчатое воздействие

В отличие от П-регулятора у ПИ-регулятора, благодаря интегральной составляющей, исключается отклонение регулирования.

Параметром интегральной составляющей является время интегрирования Ти.

ПД-регулятор, реакция на единичное ступенчатое воздействие

У ПД-регуляторов пропорциональная составляющая накладывается на затухающую дифференциальную составляющую.

Д-составляющая определяется через усиление упреждения Уд и время дифференцирования Тд.

ПИД-регулятор, реакция на единичное ступенчатое воздействие

Б лагодаря дополнительному подключению Д-составляющей ПИД-регулятор достигает улучшения динамического качества регулирования.

Про устройство и эксплуатацию автомобиля

Что такое регулятор давления воды. Зачем нужны регуляторы давления воды

Высокое давление воды внутри трубопроводов нужно для обеспечения возможности доставки воды потребителям, в том числе на большее расстояние и высоту, а также для того, чтобы обусловить необходимый запас давления при резком повышении расхода среды. Для различных бытовых нужд типа мытья рук и готовки пищи, а также для функционирования различных бытовых приборов (например, стиральных машин) не нужно высокое давление. Также в высоком давлении не нуждаются многие объекты хозяйственной и промышленной деятельности. Кроме того, высокое давление уменьшает время работы напорного оборудования. Старые трубопроводы под влиянием высокого давления (к примеру, в утренние и ночные часы) и случающегося гидроудара могут даже внезапно разрываться.

С помощью регулятора до себя можно ограничить давление воды на определенном участке трубопровода. Ограничение давления требуется для реализации таких целей, как:

1. Используя регуляторы давления воды в системах водоснабжения многоэтажных зданий, вы равномерно распределяете давление воды между этажами. Если регуляторов не будет, давление на нижних этажах будет максимальным, а на верхних слишком низким. Регуляторы давления воды поддерживают высокое давление по всему стояку и позволяют не расходовать все давление на первые этажи в ущерб последним.

2. Подавление гидроударов. Регуляторы давления предотвращают риск возникновения резкого скачка давления в трубопроводах. Они сглаживают негативное влияние на трубы, уменьшают вибрацию и показатели шумности, а также увеличивают срок службы трубопровода и оборудования.

3. Когда на определенном участке трубопровода после регулятора набирается необходимое давление, регулятор автоматически прекращает движение воды. Когда открывают кран, вода продолжает поступать равномерно, то есть регулятор давления управляет и скоростью поступления воды, уменьшая тем самым ее расход. За счет этого экономится около 20 процентов воды.

4. Если установить регуляторы давления воды комплексно, отпадет необходимость монтажа насосов, повышающих давление на последних этажах высотных зданий и в отдаленных от источников водоснабжения районах, где давление нередко резко падает. В процессе строительства регуляторы давления используются для замены системы подачи воды на однозонную взамен двухзонной.

Монтаж регуляторов давления воды актуален и на промышленных объектах с высоким расходом воды. Производственные процессы, которые требуют больших объемов воды, могут существенно уменьшать давление воды на других участках водного контура, приводя к некоторым неудобствам. Нормализация давления за счет монтажа регуляторов может нейтрализовать проблему.

В зависимости от того, какое предназначение имеют регуляторы воды (бытовое или промышленное), они могут быть разных размеров. Для бытовых устройств применяют в основном муфтовые соединения, а для промышленных труб – фланцевые. Регуляторы давления воды не уменьшают расхода воды путем сужения сечения, а только уравновешивают поступление воды в трубопровод, делая его плавным и контролируемым.

Задумывая установку новой или реконструкцию старой системы водоснабжения в своей квартире или загородном доме, все планируют размещение основных приборов и конструктивных элементов, таких как:

  • ванна, джакузи, душевая кабина, раковина, мойка, унитаз;
  • проточный или накопительный водонагреватель;
  • фильтры очистки воды;
  • стиральная и посудомоечная машина;
  • система отопления, или система теплых полов.

И мало кто задумывается, что многие из них, имея немалую цену, характеризуются достаточно строгими условиями эксплуатации, нарушение которых значительно сокращает срок их службы. Это и не мудрено, ведь быть специалистом во всем не дано никому. Поэтому в этой статье мы подскажем как правильно выполнить монтаж системы водоснабжения. Одной из основных характеристик для долгой и качественной эксплуатации сантехприборов, является предельный уровень давления воды в системе. Так, например, водонагреватели снабжены аварийными клапанами давления, которые просто стравливают избыток воды наружу, а повышение давления в системе водопровода, как правило, происходит в ночные часы и, можно только представить картину, которую увидят в таких случаях хозяева квартиры утром и что услышат они от соседей. При резких скачках давления или при гидроударах может произойти даже разрушение самого водонагревательного прибора, делающее невозможной его дальнейшую эксплуатацию.

И это актуально для большинства приборов, эксплуатирующихся в системе водоснабжения. Избежать подобных аварийных ситуаций и связанных с ними значительных непредвиденных расходов может помочь небольшой прибор, называемый редуктором давления воды (в простонародии регулятор давления воды).

Описание редуктора давления воды

Редуктор давления воды служит для стабилизации ее напора в системе и ограничении его критического уровня. Принцип действия редуктора основан на автоматической компенсации предельного входного давления с помощью пружины или мембраны. При этом давление воды на выходе остается постоянным, предохраняя внутренние трубопроводы и сети от избыточных нагрузок или гидроударов, особенно часто возникающих в частных домах при питании водопроводной системы от насоса. Представляет собой небольшую конструкцию в металлическом корпусе, снабженную двумя резьбовыми соединениями, с помощью которых врезается во входную трубу водопроводной системы. Он может быть снабжен манометром, показывающим давление в системе и регулировочным винтом, обеспечивающим установку предельного уровня этого давления.

Принцип действия редуктора давления воды

По принципу действия редукторы давления воды делятся на

  • динамические, обеспечивающие непрерывное регулирование постоянного потока воды и используемые в основном на магистральных трубопроводах и промышленных объектах;
  • статические, работающие в условиях неравномерного потребления воды, обычно устанавливаемые на входах в квартиры или частные дома.

По месту регулировки давления они подразделяются на редукторы, действующие:

  • «до себя», закрытые при отсутствии давления и открывающиеся при увеличении давления воды на входе регулятора, ограничивая его предельный уровень;
  • «после себя», при отсутствии давления открытые и закрывающиеся при превышении предельного уровня напора воды на выходе регулятора.

Статические регуляторы всегда поддерживают давление постоянным на выходе, т. е. «после себя».

Устройство редуктора давления воды

По своей конструкции редукторы давления воды делятся на три основных типа:

Поршневые редукторы давления воды

Наиболее простые по конструкции и самые дешевые, а, следственно, и наиболее распространенные. Содержат подпружиненный поршень, перекрывающий сечение трубопровода, тем самым регулируя давление на выходе. Обычный диапазон регулировки — от 1 до 5 атм.

Недостатком таких регуляторов является наличие движущегося поршня, который обусловливает требования по предварительной фильтрации воды на входе редуктора, а также ограничение максимальной скорости потока, приводящей к повышенному износу движущихся частей.

Мембранные редукторы давления воды

Обеспечивают регулировку с помощью подпружиненной мембраны, установленной в отдельной герметичной камере и обеспечивающей открытие и закрытие регулирующего клапана. Такие редукторы отличаются высокой надежностью и неприхотливостью, большим диапазоном и пропорциональностью регулировки давления, а также большим разбросом рабочей скорости потока, начиная от 0,5 до 3 куб. м./ч. Также отличаются и более высокой стоимостью.

Проточные редукторы давления воды

Обеспечивают динамическое регулирование давления за счет внутреннего лабиринта, находящегося в корпусе и уменьшающего скорость потока путем его разделения и многочисленных поворотов. Используются в основном для систем полива и орошения. Благодаря отсутствию движущихся деталей и применения пластических материалов для их изготовления, отличаются низкой ценой, однако, требуют установки дополнительного регулятора или клапана на входе. Рабочий диапазон — от 0,5 до 3 атм.

Характеристики редуктора давления воды

Основными характеристиками редуктора являются:

  • Номинальный диаметр, который должен соответствовать условному проходу трубопроводной системы. Этот параметр регламентируется ГОСТ 28338-89;
  • Наибольшее предельное давление, при котором гарантирована длительная эксплуатация. Этот параметр должен соответствовать ГОСТ 26349-84;
  • Пропускная способность, куб. м./ч., при которой обеспечиваются установленные пределы регулировки;
  • Диапазон регулируемых давлений редуктора;
  • Диапазон рабочих температур прибора, определяющий способность его функционирования в системах отопления и горячего водоснабжения, а также в условиях низких температур;

Монтаж редуктора давления воды. Правила установки

Редукторы давления воды устанавливаются манометром вверх в месте подключения водопроводной системы к магистральному трубопроводу или стояку, желательно на горизонтальном участке отвода сразу за водомерным счетчиком. Кроме того, желательно предусмотреть установку фильтра грубой очистки до редуктора, если он уже не был установлен на входе водопроводной системы. Перед редуктором и непосредственно следом за ним необходимо установить запорные вентили. Регулировка и настройка рабочего давления в системе должна устанавливаться при нулевом расходе воды.

После редуктора необходимо предусмотреть прямой участок трубы длиной не менее пяти рабочих диаметров. Имея необходимые навыки сантехнических работ, можно установить прибор самостоятельно, однако, для гарантии и качества их выполнения лучше доверить эту работу квалифицированному мастеру-сантехнику.

Заказать установку, замену редуктора воды, а так же узнать стоимость можно у нас

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector