Усиление и суммирование импульсов посредством струйной техники


В гидравлических системах автоматического регулирования паровых турбин с регулируемыми отборами пара для осуществления связанного регулирования одновременно по нескольким регулируемым параметрам обычно применяются проточные золотники с регулируемыми сливами. Эти золотники выполняют операции суммирования импульсов и одновременно увеличения первичных сигналов от датчиков регулируемых параметров. Такие системы обычно громоздки, требуют относительно большого расхода рабочей жидкости и недостаточно надежны, так как не исключают возможность заеданий из-за наличия трущихся пар (золотников). К недостаткам таких систем можно отнести также их высокую стоимость вследствие большого количества проточных золотников, требующих высокого класса точности для их изготовления.
Предложена схема регулирования для турбины с двумя регулируемыми отборами (авт. свид. № В-1775 от 22 сентября 1965 г., авторы: В. Н. Веллер и Г. А. Киракосянц), в которой преобразование первичных сигналов от регулируемых параметров «в гидравлические импульсы производятся с помощью мембранных преобразователей, а операции сложения импульсов осуществляются посредством струйных сумматоров на основе гидроаэродинамического эффекта, получаемого при взаимодействии водяных струй. На рисунке приведена принципиальная схема такого регулирования.  Суммирование импульсов посредством струйного сумматора дает возможность исключить из системы регулирования суммирующие проточные золотники, повысить ее надежность.
Регулирующие элементы, построенные на основе струйной техники, имеют существенные преимущества. Важными преимуществами струйных аппаратов являются их высокая эксплуатационная надежность благодаря отсутствию в них механических подвижных деталей, а также простота и низкая стоимость их изготовления. Время выполнения операций в таких элементах практически равно нулю и обеспечивается 100%-ная надежность срабатывания.
Разработанный во ВТИ струйный аппарат отличается тем, что он работает на свободных незатопленных струях, что дало возможность работать на относительно больших перепадах давления и относительно больших расходах жидкости.
Принципиальная схема простейшего струйного усилителя показана на рис. 7-18. С увеличением давления на подводе к соплу управления струя, вытекающая из этого сопла, отклоняет из исходного положения основную более мощную струю, выходящую из сопла к которому рабочая вода подводится с постоянным давлением питания Рпит- Происходит турбулизация течения в основной струе на участке перед приемным соплом; образуется расходящийся конус, характерный для течения турбулентных струй и в приемное сопло начинает поступать лишь часть потока.
Чтобы стабилизировать течения струй и создать нормальные условия для управления основной струей, в камере струйного аппарата не должно быть избыточного давления. Должен быть обеспечен свободный слив, чтобы струи были не затоплены и в область взаимодействия струй не вовлекались частицы рабочей среды, вышедшие из области смешения. Для этого в камере струйного аппарата предусмотрено отверстие большого диаметра, служащее для соединения рабочей камеры струйного аппарата с камерой свободного слива.
С помощью взаимодействия струй можно производить не только усиление импульсов, но также и суммирование импульсов по давлению.
Принципиальная схема струйного сумматора показана на рис. 7-19. Здесь имеем несколько управляющих сопл соответственно числу регулируемых параметров. Каждая управляющая струя воздействует на основную струю, отклоняя ее в нужном направлении соответственно изменению величины импульсного давления. В результате взаимодей-стаия струй меняется давление на выходе сумматора. Знак взаимодействия определяется соответствующим расположением сопл по отношению к основной струе- Приведенная схема имитирует работу струйного сумматора импульсов в системе регулирования паровой турбины лученный в результате взаимодействия струй, передается в последующее звено усиления (например, поршневой измеритель давления) системы регулирования.


Яндекс.Метрика