Наукове обгрунтування удосконелення запірно-регульованих пристроїв обладнання цукрового виробництва

Abstract

Дисертацію присвячено комплексному дослідженню запірно-регулювальних пристроїв з електропневмоприводом позиційного типу та пошуку раціональних конструкційних, експлуатаційних параметрів запірно-регулювальних елементів у складі технологічного обладнання цукрового виробництва. Створено нові експериментальні стенди на яких досліджено роботу запірно-регулювальних пристроїв в двоконтурній мережі: зона середовища керування – сти-снене повітря, зона робочого середовища – вода, сік. Здійснено математичне моде-лювання впливу привода на роботу елементів запірно-регулювальної арматури, що дозволяє отримати системи рівнянь для опису роботи структурно-подібних елемен-тів. Вирішено задачі аналізу і синтезу динамічних параметрів системи автоматич-ного регулювання. Адекватність створених моделей підтверджено результатами проведених екс-периментальних досліджень. Експериментально визначені та запропоновані режими роботи запірно-регу-лювальних пристроїв в технологічному процесі цукрового виробництва. Досліджені характеристики виконавчих пристроїв: пропускна здатність, щільність замикання із покроковою її зміною органом регулювання при перепаді тиску на приводі в 0,1МПа; розраховано поточне значення пропускної здатності при заданій величині ходу робочої ланки у відсотках. Запропоновано методику дослідження запірно-ре-гулювальних елементів на основі синтезованої математичної моделі, експеримен-тально– аналітичних досліджень та із використанням методів ідентифікації. Встановлено характер впливу дискових заслінок, сідельних клапанів, кульових кранів, на умови роботи трубопровідного транспорту цукрового виробництва, з ура-хуванням раціональних конструктивних параметрів. Нові розробки пройшли апробацію на підприємствах цукрової промисловості України і впроваджені у виробництво. The dissertation is devoted to the complex research of locking and regulating de-vices with electric pneumatic drive of tracking type and search of rational design and op-erational parameters of locking and regulating elements as a part of technological equip-ment of sugar production. New experimental stands have been created on which the operation of shut-off and control devices in the two-circuit network has been studied: the high-pressure zone is com-pressed by the wind, and the low-pressure zone is water. Mathematical modeling of the influence of water on the operation of the elements of shut-off and control valves, which allows to obtain systems of equations to describe the operation of structurally similar ele-ments. The problems of analysis and synthesis of dynamic parameters of the automatic control system are solved. The adequacy of the created models is confirmed by the results of the conducted experimental researches. Experimentally determined and proposed modes of operation of shut-off and con-trol devices in the technological process of sugar production. The characteristics of actu-ators are investigated: throughput, short-circuit density with its step-by-step change by the regulating body at pressure difference on the drive in 0,1MPa; the current value of throughput at the set size of a course of a working link in percent is calculated. The method of research of locking–regulating elements on the basis of the synthe-sized mathematical model, experimental-analytical researches and with use of methods of identification is offered. The operational properties of actuators are substantiated (control valves) largely determine the main characteristics: hydraulic, power and design for the drive as a whole. Given the characteristics of the actuators, such as: bandwidth (deter-mined by the volumetric flow rate of the medium in (m3/h)), the density of the circuit (gradually changed by the regulator when the pressure drop across the drive in 0.1 MPa - you can calculate the current bandwidth at a given the magnitude of the stroke of the working link (pneumatic cylinder rod) in percent. In real conditions of operation of pipeline systems, the pressure difference on the regulating valve which does not remain constant, and changes depending on hydraulic characteristics of pump installation, constituent elements of pipeline system, expenses of environment, properties of working environment, its viscosity, hydraulic mode of move-ment is defined ability to boil due to pressure drop and other factors. The throughput characteristic which should be chosen so that in operational condi-tions the necessary expense characteristic was created is investigated. The use of the SL series positioner actuator makes it possible to control the flow characteristic taking into account the stroke and pressure in the pneumatic system.