Laboratorium Układów Automatyki

„Zawory regulacyjne”

Automatyka2

Sekcja 1

Łukasz Wolicki

Agnieszka Kuźniarz

Bartosz Sztajer

Rafał Selega

Michał Kondas

Łukasz Skaba

Krzysztof Królczyk

Paweł Jeleń

Paweł Niedźwiecki

Rafał Okrzesik

Marek Wardas

Najczęściej spotykane konstrukcje zaworów:

- przelotowy jedno-grzybkowy

Może on pracować jako normalnie zamknięty lub normalnie otwarty. Działanie otwierające lub zamykające uzyskuje się przez zastosowanie różnego typu siłownika

- jedno-grzybkowy o konstrukcji odwracalnej.

Taka konstrukcja umożliwia uzyskanie działania zamykającego lub otwierającego tym samym typem siłownika.

- dwu-grzybkowy

Czynnik jest tu przeważnie podawany do przestrzeni środkowej między grzybkami. Zawory dwu-grzybkowe umożliwiają zwiększenie powierzchni przepływu o około 15% w stosunku do zaworu jedno-grzybkowego o tej samej średnicy nominalnej. Zawory te charakteryzują się jednak gorszą szczelnością.

- zawory trójdrożne

Do mieszania dwóch strumieni w określonych proporcjach lub rozdzielania przepływu na dwa strumienie.

- zawory kątowe

Występowanie dużych prędkości przepływu płynu o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu. Dzięki ukształtowaniu wewnętrznej komory, zawór jest bardziej odporny na niszczące działanie czynnika

Skłonności do krystalizacji lub osadzania się części stałych. W zaworze tym brak jest martwych przestrzeni w których te procesy mogłyby zachodzić.

Szczególne wymagania montażowe.

- zawór przeponowy

Który jest stosowany, gdy czynnik jest silnie agresywny lub zawiera części stałe o dużych wymiarach.

Zdejmowanie charakterystyki otwarcia:

• zamknęliśmy zawór aktualnie nie badany

• maksymalnie otwieramy badany zawór ;

• za pomocą zaworu Z_L ( symulującego opór rurociągu ) ustawiamy przepływ na poziomie 100%;

• zapamiętujemy spadek ciśnienia na badanym zaworze;

• utrzymując wartość spadku ciśnienia na zaworze ( poprzez zmianę oporu rurociągu za pomocą zaworu Z_L­­) przesuwaliśmy grzybek zaworu kolejno o ok. 3mm, odczytując wskazania rotametru

Zdejmowanie charakterystyki roboczej:

zamknęliśmy zawór aktualnie nie badany

- maksymalnie otwieramy badany zawór ;

-za pomocą zaworu Z_L ( symulującego opór rurociągu ) ustawiamy przepływ na poziomie 100%;

-odczytaliśmy wartość spadku ciśnienia na zaworze

-przesuwaliśmy grzybek zaworu kolejno o ok. 3mm, odczytując wskazania rotametru (nie

dbamy już o spadek ciśnienia na zaworze).

Wyznaczanie wartości współczynnika α:

-zamknęliśmy zawór aktualnie nie badany

-maksymalnie otwieramy badany zawór ;

-za pomocą zaworu Z_L ( symulującego opór rurociągu ) ustawiamy przepływ na poziomie 100%;

-odczytaliśmy wartość spadku ciśnienia na zaworze;

-odczytaliśmy wartość spadku ciśnienia przed zaworem Z_L( wskazanie manometru M₁);

-obliczyliśmy α jako stosunek 0.5* wartości spadku ciśnienia na zaworze otwartym do wartości spadku ciśnienia przed zaworem Z_L( wskazanie manometru M₁).

Charakterystyki zdjęte podczas ćwiczenia:

Charakterystyka otwarcia:

Z1 P=0,19 Z2 P=0,71

V*	H	V*	H
100	20	100	25
90	17	94	22
60	14	76	19
36	11	56	16
brak	6	37	13
		21	10
		12	8

Charakterystyka robocza:

Z1:

α=0,35/0,62=0,565

α=0,345/0,74=0,466

Z2:

α=0,19/0,48=0,396

Dla układu regulacji jak na rys. 7.należy określić jaki typ zaworu należy zastosować w tej

instalacji, przy założeniu, że głównym zakłóceniem jest:

 natężenie przepływu cieczy ogrzewanej

 temperatura wlotowa cieczy

Przy założeniu stałej wartości przepływu wody przez wymiennik ciepła oraz stałej wartości zadanej, układ dobrze działa z zastosowaniem zaworu liniowego. Jeśli jednak zwiększymy natężenie ogrzewanej wody, wtedy zmienia się wzmocnienie wymiennika. Regulator wygeneruje sygnał korekcyjny otwierający bardziej zawór, lecz uzyskany strumień pary będzie zbyt mały. Wtedy należałoby przestroić regulator, lub zastosować zawór stałoprocentowy. Zastosowanie zaworu jest wyjściem łatwiejszym i tańszym.

Jeżeli zakłóceniem w układzie będzie zmiana wartości zadanej temperatury, wówczas wzmocnienie wymiennika nie ulega zmianie, przesuwamy tylko punkt pracy, dlatego odpowiednie będzie zastosowanie zaworu o charakterystyce liniowej.

---