Регуляторы температуры, работающие без использования постороннего источника энергии

Регуляторы температуры (РТ), работающие без использования постороннего источника энергии, предназначены для регулирования температуры с диапазоном настройки от —20 до +300°С. Они подразделяются на две группы: прямого и непрямого действия.

РЕГУЛЯТОРЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Рис. 1. Структурная схема регуляторов температуры прямого (а) и непрямого (б) действия, работающих без использования постороннего источника энергии

Изменение регулируемого параметра ΔХ преобразуется чувствительным элементом (термосистемой) в изменение силы ΔF_x или изменение перемещения ΔН_x. Соответственно изменение задаваемого значения регулируемой температуры Δt_н преобразуется настроечным элементом в изменение условия ΔF_н или перемещения ΔН_н. В элементе сравнения сигналы от чувствительного и настроечного элементов сравниваются. Перемещения ΔН(ΔН = ΔН_х— ΔН_н) или ΔF(ΔF = ΔF_x — ΔF_н) преобразуются в изменение расхода среды ΔQ.

Таблица 1. Основные характеристики регуляторов температуры прямого действия

Регуляторы температуры прямого действия различают: 

• по типу термосистемы: дистанционные и недистанционные;
• по назначению: с дросселирующим, смесительным или разделительным регулирующими органами;
• по температуре регулирующей среды: тип А (от —30 до +100°С), тип Б (от —15 до +225°С) и тип В (от 50 до 320°С);
• по инерционности: с постоянной времени 40, 60 и 100 с;
• по виду чувствительного элемента: с адсорбционной или абсорбционной термосистемой (давление при изменении температуры изменяется за счет адсорбции или абсорбции газа наполнителем); с газовой термосистемой (при изменении температуры изменяется давление газа); с парожидкостной термосистемой (при изменении температуры изменяется давление насыщенных паров); с жидкостной манометрической термосистемой (жидкость имеет большой коэффициент объемного расширения); с термосистемой с твердым наполнителем (наполнитель имеет большой коэффициент объемного расширения); дилатометрические (используется разность увеличения длины стержней при нагревании); биметаллические (основанные на изгибе пластин, выполненных из двух материалов с разными коэффициентами линейного расширения).

РЕГУЛЯТОРЫ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Структурная схема регулятора непрямого действия показана на рис. 1,б. Управляющее устройство предназначено для преобразования изменения регулируемого параметра ΔX в изменение командного давления ΔР, подаваемого к исполнительному устройству регулятора; это устройство, в свою очередь, служит для изменения расхода или соотношения расходов потоков среды ΔQ, проходящей через регулирующий клапан, в зависимости от изменения командного давления ΔР управляющего устройства.

Регуляторы температуры непрямого действия не получили широкого распространения вследствие сложности конструкции и меньшей надежности по сравнению с регуляторами прямого действия. Они применяются преимущественно для установки на трубопроводах большого диаметра.