Регулювання тиску

Тиск є показником співвідношення витрат газової фази на вході та виході апарата і характеризує умови збереження матеріального балансу за цією фазою. Тиск в цих апаратах, як правило, є мірою степені заповнення їх аналогічно рівню для рідинних систем.

Регулюючою дією при підтримуванні тиску є найчастіше зміна витрати вхідного або вихідного потоку. Необхідно відмітити, що газова ємність є демпфером високочастотних збурень, тому виміряний сигнал не має високочастотних складових.

Для промислових об’єктів з регулюванням тиску характерне самовирівнювання, одначе у більшості випадків інтервал підтримування тиску за рахунок сил самовирівнювання не відповідає технологічному регламенту. У зв’язку з цим, тиск в технологічних системах підтримується при допомозі зовнішніх систем регулювання.

Із зовнішніх систем регулювання велике розповсюдження одержали системи, які використовують регулятори прямої дії “до себе” і “після себе” (забезпечують підтримування тиску до регулюючого органу і після нього). Системи такого типу представлені на рис. 7.9. Діаметр мембранної коробки і зусилля, створюване пружиною, підбираються таким чином, щоб підтримувати тиск на заданому рівні.

Регулятори прямої дії, побудовані на основі П-закону регулювання. Вони мають високу стійкість, одначе їм властива статична похибка. Проте їх з успіхом застосовують на блочному обладнанні нафтогазового промислу.

а) б)

а) “до себе”;

б) “після себе”

Рисунок 7.9 – Схеми регуляторів прямої дії тиску

Якщо необхідно чітко підтримувати тиск, який змінюється у вузьких межах, використовують інтегральні регулятори тиску прямої дії. В ньому зусилля, розвинуте мембраною, урівноважується вантажем L і таким чином тиск Р в ємності підтримується постійним (рис.7.10).

ВМ

Р

DO G

ОК

Рисунок 7.10 – АСР тиску з І – регулятором прямої дії

Одначе АСР тиску з І – регулятором має низьку стійкість, оскільки при зміні тиску Р повністю закривається або відкривається регулюючий орган.

Найчастіше для стабілізації тиску в ємностях і трубопроводах використовують одноконтурні АСР з регуляторами прямої дії. Типова схема такої АСР приведена на рис.7.11.

Рисунок 7.11 – Схема регулювання тиску газу в протічній ємності з регулюванням за притоком (витоком)

Регулятори в таких системах функціонують за П- або ПІ-законом регулювання. Одначе при значній інерційності ОК підвищення якості регулювання можна добитися застосуванням ПД- і ПІД-регуляторів. Попереджуючі дії цих регуляторів створюють передумови високоякісного регулювання об’єктів зі значною інерційністю.

При використанні додаткових малоінерційних контурів для АСР можна рекомендувати: витрату газу по лінії можливого збурення або тиск в першій по ходу газу ємності при наявності ланцюжка послідовоно включених ємностей. Двоконтурні АСР такого типу аналогічні до вже розглянутих АСР рівня.