Иллюстрация пока отсутствует

Непрерывный терморегулятор с заполненной трубкой и мембраной

Термостатная трубка 1 с паровым пространством и погружённым концом 2 передаёт давление жидкостью к мембране 3. Противодействующий узел 4 и связь с паровым вентилем 5 показаны функционально.
Функциональная схема непрерывного регулирования: 1 — термостатная трубка с жидким заполнителем и пространством для его пара; 2 — погружённый конец соединительной трубки; 3 — гармониковая мембрана, воспринимающая передаваемое жидкостью давление; 4 — противодействующая сила рычага с грузом либо пружины; 5 — изменяемый паровой вентиль. Сплошная линия от 2 к 3 обозначает жидкостную передачу давления, не постоянный расход заполнителя. Пунктирные стрелки обозначают силовые связи, а не трубопроводы; направление вертикальной стрелки не задаёт действительную ориентацию усилия. Уровень жидкости, форма сосуда и взаимное расположение блоков условны. Профиль мембраны, плечи рычага, ход затвора и скрытые полости не воспроизведены.

Непрерывное изменение клапанного прохода

В этом регуляторе я прослеживаю непрерывную связь температуры с клапанным проходом. В рычажном исполнении заполненная термостатная трубка воспринимает температуру контролируемой среды. Давление чувствительного заполнителя передаётся через гибкую соединительную трубку к гармониковой мембране. Её движение через шток изменяет положение парового вентиля.

Жидкость передаёт давление

Конец соединительной трубки находится внутри термостатной трубки ниже уровня термочувствительной жидкости. Поэтому давление к мембране передаётся через жидкость, а попадание образовавшегося пара в мембранный узел ограничивается этим устройством. Я различаю жидкостную передачу давления и фазовое состояние всего чувствительного объёма: термостатная трубка не заполнена только жидкостью, поскольку изменение давления связано с испарением заполнителя.

Противодействующая сила

Действию мембраны противопоставлены рычаг с опорой и грузом либо пружина. В книге под редакцией И. И. Воронцова рычажное и пружинное исполнения отнесены к одному принципу; различается способ создания противодействующей силы. Без размеров, плеч рычага и зависимости силы от перемещения эта связь остаётся качественной, а не расчётной характеристикой.

Контур температуры

Термостатная трубка находится в контролируемой жидкости, а вентиль меняет подачу пара в нагревающий её змеевик. Таким образом, чувствительная и исполнительная части соединены не только механически, но и через тепловой процесс. Движение клапана не устанавливает заранее заданную скорость изменения температуры: между воздействием и результатом остаются теплообмен и тепловая инерция.

Отличие от порогового ограничителя

Здесь я рассматриваю согласованное перемещение мембраны и клапана при изменении давления заполнителя. Защёлка и освобождение груза, характерные для соседнего ограничителя, здесь не названы. Непрерывность действия сама по себе не означает нулевой ошибки, отсутствия трения, линейной характеристики или устойчивости при любых условиях.

Связанные разборы

Источники и материалы

Источники

«Ректификация в органической химической промышленности» / под ред. инж. И. И. Воронцова. Москва: ГОНТИ НКТП, Редакция химической литературы, 1938. VIII.Д.12, с. 170–171, рис. 96 на с. 170. Жидкостная передача давления, мембрана, вентиль, рычажное и пружинное исполнения.

Предупреждений нет