|
Главная /
Техподдержка / Статьи / Регуляторы температуры прямого и непрямого действия. Применение в промышленности. Характеристики. Принцип действия. Регуляторы температуры прямого и непрямого действия. Применение в промышленности. Характеристики. Принцип действия.
Для любой отопительной системы основной задачей является поддержание уровня комфортности температуры в отапливаемой емкости, трубопроводе, помещении. Поддерживать необходимую температуру можно разными способами, однако, самым распространенным является метод, основанный на применении специальных устройств - регуляторов температуры.
Регулятор температуры или, по-другому, терморегулятор - это прибор, который предназначается для регулирования и поддержания заданной температуры среды в движении (трубопровод) и статике (бак, аквариум, и др.).
На современном этапе развития техники, в системах отопления, водоснабжения, вентиляции и прочих, используются терморегуляторы двух принципиально разных типов:
- Прямого действия,
- Непрямого действия.
И если регуляторы температуры непрямого действия - это в основном электронные приборы, в которых для активации регулирующего температуру механизма используется энергия от какого-либо внешнего источника, и разобраться в их строении достаточно сложно (а чтобы не напортачить, даже не нужно), то регуляторы прямого действия - это механические устройства, знать конструкцию и принцип действия которых стоит.
1) В общем виде, устройство регуляторов температуры непрямого действия можно описать схемой: датчик температуры - электронный блок обработки и регулировки - регулирующий механизм подогрева/охлаждения. Терморегуляторы непрямого действия могут быть скачкообразного и плавного действия.
- Регуляторы температуры непрямого скачкообразного действия - это регуляторы типа «on/off». В таких терморегуляторах используется либо запорный клапан, либо нагревательный элемент, который отключается, как только температура на датчике достигает некоторого, заранее заложенного значения, и включается при понижении температуры на определенное количество градусов (запорный клапан, аналогично, либо открыт, либо закрыт - горячая или холодная среда поступает/не поступает в емкость). Такие терморегуляторы называют релейными, а их основные недостатки - повышенное потребление энергии, невысокая точность и температурная амплитуда.
Регулятор температуры непрямого скачкообразного действия.
- Регуляторы температуры непрямого плавного действия подразделяются на пропорциональные и PID-регуляторы. Применение пропорциональных регуляторов температуры непрямого действия позволяет избежать циклических колебаний температуры при снижении средней потребляемой мощности терморегулятора. PID-регулятор представляет собой настраиваемый пропорциональный регулятор с двумя дополнительными настройками, что позволяет ему автоматически оперативно компенсировать малейшие изменения температуры в различных системах небольшой массы и объема с низкой инерционностью.
Регулятор температуры непрямого плавного действия
Устройство регуляторов температуры прямого действия разберем более подробно.
2) Регуляторы температуры прямого действия для активации регулирующего механизма получают энергию, непосредственно, от чувствительного элемента, при этом, присутствие дополнительных источников энергии для регуляции не требуется, что является особенно важным в промышленности, на производствах и сфере коммунального хозяйства.
Регуляторы температуры прямого действия.
Регулятор температуры прямого действия представляет собой запорный клапан изменяемого проходного сечения, управление которым осуществляется непосредственно термостатическим чувствительным элементом.
Принцип работы регулятора температуры прямого действия состоит в том, что газ или жидкость в замкнутой емкости определенного объема под воздействием температуры либо сужается, либо расширяется, создавая при этом, давление, достаточное для воздействия на регулирующий механизм.
В качестве замкнутой емкости выступает внутренняя полость температурного датчика, которая заполняется рабочей средой. Температурный датчик, при этом, соединяется с сильфоном регулятора посредством капиллярной трубки. При увеличении или уменьшении температуры окружающей среды увеличивается или уменьшается, соответственно, и объем рабочей жидкости или газа внутри температурного датчика, что, безусловно, приводит к изменению давления внутри термодатчика, которое и передается на сильфон при помощи капиллярной трубки. Сильфон, способный под действием давления, изменять свои геометрические размеры: либо вытягивается при увеличении давления, либо втягивается при его уменьшении. К верхней части сильфона прикреплен шток, который, воздействуя на заслонку регулирующего клапана, открывает или закрывает её. Таким образом, происходит регулирование интенсивности потока теплоносителя, что ведет к повышению или понижению температуры после регулятора.
Сам клапан регулятора температуры данного типа - по сути, это обычный линейный односедельный клапан, разгруженный по давлению. Такой клапан абсолютно идентичен другим клапанам такого типа, использующихся, также, в пневматике и гидравлике, пусть даже и имеет другой тип привода. Клапан, в зависимости от области применения и среды теплоносителя, может быть выполнен в копусе из стали, бронзы, чугуна и, даже, латуни. Корпус может иметь фланцевый или резьбовой тип присоединения к трубопроводу. Иногда, проблему присоединения решают при помощи сварки.
Устройство регулятора температуры прямого действия.
Стоит отметить, что регуляторы температуры, в зависимости от реакции на изменение температуры, подразделяются на нормально закрытые (с ростом температуры - открываются) и нормально открытые ( с ростом температуры - закрываются).
В качестве рабочих сред, которые заполняют датчик температуры и сильфон, используются различные жидкости, газы, газоконденсатная смесь и даже парафин. Причем, выбор среды, как правило, характеризуется температурным диапазоном.
Датчики температуры, кстати, тоже могут подразделяться на несколько видов. Так, по способу установки различают:
- Накладные температурные датчики - которые устанавливаются, сверху, на трубе с теплоносителем. Такие термодатчики не требуют расширительных карманов для установки, внутри трубы с теплоносителем, не создается дополнительных гидравлических сопротивлений. Недостаток накладных термодатчиков - высокая инерционность.
- Погружные температурные датчики - которые при установке врезаются, непосредственно, в трубу с теплоносителем. Причем врезка должна быть осуществлена либо через защитную гильзу, либо таким образом, чтобы образовался прямой контакт датчика с теплоносителем. Погружные термодатчики обладают пониженной инерционностью. Недостатками являются: дополнительно возникающие , в трубопроводе, гидравлические сопротивления, необходимость в сварочных работах и расширительных карманах при установке.
- Интегрированные температурные датчики - которые встроены, непосредственно, в сам корпус регулятора температуры.
Основными техническими характеристиками, по которым можно судить о работе регуляторов температуры прямого действия являются:
- Время срабатывания - зависит от конструкции терморегулирующего механизма (сильфона и капиллярной трубки) и способа установки датчика температуры, определяющего инерционность;
- Диапазон регулируемой температуры - температура, в пределах которой может выполняться регулирование;
- Зона пропорциональности - отклонение значения реальной температуры от заданного значения, при котором клапан полностью открыт или полностью закрыт. Данная характеристика приводится в тех. документации к прибору;
- Гистерезис - минимальное значение изменения температуры, на которое способен реагировать регулятор;
- DN регулятора температуры - используемый для унификации типоразмеров для всей трубопроводной арматуры номинальный диаметр отверстия присоединительных патрубков;
- PN регулятора температуры - допустимое для безаварийной эксплуатации регулятора, номинальное максимально допустимое избыточное давление (при t=20oC);
- KN регулятора температуры - коэффициент пропускной способности регулятора температуры, применяемый в гидравлических расчетах вычисления потерь напора в системах отопления.
|
РТС-ДО (ДЗ) регулятор температуры дистанционный прямого действия
РТ-ДО регулятор температуры прямого действия
РТ-ТС регулятор температуры прямого действия
РТПД регулятор температуры прямого действия (дистанционный)