В регуляторах систем охлаждения применяют измерители: парожидкостные и объемные с жидким и твердым наполнителем, дилатометрические и электрические.
В парожидкостных измерителях используется принцип изменения давления насыщенных паров жидкости, находящейся в замкнутом объеме, при изменении ее температуры (причем температура кипения жидкости, заполняющей замкнутый объем, должна быть ниже максимально возможной измеряемой температуры). Объемные измерители температуры работают по принципу изменения объема жидкости или твердого аморфного тела (например, воска), заполняющих герметичный объем, при изменении температуры. Дилатометрические измерители используют разность линейных расширений при нагревании двух разнородных стержней, имеющих различные коэффициенты линейного расширения и скрепленных в одной точке (кварц или инвар, с одной стороны, и медь или латунь — с другой). Электрические измерители используют принцип действия термометров сопротивления, полупроводниковых термисторов и термопар.
В терморегуляторах прямого действия (изготовленных совместно с регулирующим органом — клапаном, золотником, задвижкой) в качестве наполнителей применяют: хлористый этилен, этиловый эфир, ацетон, метиловый эфир, этиловый спирт, диметиламин и др. Работоспособность такого регулятора с парожидкостным измерителем зависит от герметичности его измерителя, нарушение которой приводит к выходу, их из строя (регуляторы типов РТП, «Ако-Опладен», «Волтен» и «Мертик»).
Недистанционные регуляторы с измерителем объемного типа и твердым наполнителем принципиально действуют так же, как при жидком наполнителе. В качестве твердого наполнителя применяют аморфные тела —- парафин и воск в смеси с красно-медной пылью.
Подстройка регулятора обеспечивается путем изменения уставки свободного хода (изменения зазора в органе задания и ручного управления). Изменение степени неравномерности возможно путем замены наполнителя или путем изменения геометрических размеров измерителя. Регуляторы имеют две пружины (так же как и при жидком наполнителе): одна — возвратная, другая — предохранительная (пружины не служат элементами настройки).
На рис. 7.15 показана конструкционная схема дистанционного регулятора прямого действия (измеритель разделен на две части: чувствительный элемент и перестановочный механизм). Настройка регулятора на желаемую неравномерность возможна путем изменения жесткости пружины. Настройка регулятора с объемным измерителем — изменение уставки уровня поддерживаемой температуры — осуществляется изменением объема, занимаемого сильфоном чувствительного элемента. Изменить наклон статической характеристики можно лишь путем замены термочувствительной системы, ее наполнителя или геометрических характеристик в ней.
Регуляторы типов «Волтен» и «Мертик» имеют объемный измеритель температуры с твердым наполнителем, состоящим из смеси воска с красно-медной пылью. Регулирующий орган выполнен в виде поворотной заслонки, расположенной в трехпроходном корпусе.
В регуляторах непрямого действия применяют дилатометрические и объемные чувствительные элементы и сжатый воздух в качестве источника энергии. На рис. 7.16 изображена схема пневматического регулятора непрямого действия с объемным жидкостным чувствительным элементом. Регулятор состоит из трех конструкционных узлов: измерителя, или датчика температуры А управляющего элемента, усилителя (позиционера) Б и мембранного сервомотора В, на штоке которого закреплен регулирующий орган — клапан. Измеритель температуры преобразует изменение объема жидкости, находящейся между гильзой и сильфоном, в давление импульсного воздуха под мембраной. Оно определяется открытием сопла, через которое воздух отводится в атмосферу. Импульсное давление воздуха поступает в приемную камеру на мембрану управляющего элемента. В зависимости от силы натяжения обратной связи определяется положение клапана, управляющего отводом воздуха в атмосферу и соответственно давлением рабочего воздуха, поступающего в верхнюю полость сервомотора.
Регуляторы непрямого действия (пневматические) ТРИ, ТРНД, «Плайгер», GRW и другие применяют при комплексной автоматизации энергетических установок. В последнее время получают распространение электрические и электронные терморегуляторы типа «Плайгер» и «Сименс».
Для регулирования температуры воды и масла на отечественных дизелях предназначены регуляторы ТРНД, серийно выпускаемые нашей промышленностью (пневматические, пропорциональные, с жидкостным объемным измерителем и регулируемой неравномерностью в пределах 6—12 °С, диапазон настройки составляет 35— 110 °С).
Пневматические регуляторы типа GRW установлены в системах обслуживания энергетических установок с главного двигателя фирмы MAN на судах типов «Джанкой», «Выборг», «Иркутск» и «Владимир Ильич». Регуляторы отличаются от рассмотренных выше тем, что измеритель температуры парожидкостного типа позволяет обеспечить нулевую остаточную неравномерность; предусмотрена возможность дистанционного и местного ручного управления терморегулированием. Конструкционная особенность регуляторов — наличие шариковых клапанов в устройстве сопло—заслонка.
|