9.2.2 Регулювання при різних цілях управління

Часто установка переміщення повинна забезпечити стабілізацію якого-небудь параметра процесу, передуючого процесу переміщення або наступного за ним. Наприклад, при переміщенні газу в апарат може бути поставлене наступне завдання: зміною витрати газу підтримувати постійний тиск в цьому апараті. Часто застосовують схему, в якій зміною витрати рідини в трубопроводі стабілізується рівень в апараті.

Враховуючи різноманіття процесів хімічної технології і завдань, які ставляться перед ними, можна сказати, що як регульована величина при переміщенні потоків можуть служити будь-які параметри цих процесів: температура, концентрація, щільність, товщина плівки, час і т.д.

Якщо наперед відомо, що на установку переміщення поступатимуть збурюючі чинники, що приводять до зміни витрати і, отже, регульованої величини в наступному апараті, слід застосувати багатоконтурну систему регулювання. Основним регулятором в цій системі біде регулятор параметра, постійність якого слід забезпечити, а допоміжним – регулятор витрати. Необхідність в багатоконтурній системі регулювання виникає, наприклад, у випадку, якщо тиск в апараті буде змінним. При використанні одно контурної системи регулювання зміна тиску спричинила б за собою зміну рушійної сили процесу переміщення (∆P), а потім і витрати рідини. Це, у свою чергу, приведе до зміни рівня. При використанні двоконтурної системи регулювання допоміжний регулятор витрати наперед, до зміни рівня, відпрацьовує регулюючу дію і компенсує зміну тиску.

9.2.3 Регулювання методом дроселювання потоку в байпасному трубопроводі

При використанні поршневих насосів (компресорів) регулюючі органи не можна встановлювати на нагнітальному трубопроводі, оскільки зміна ступеня відкриття такого органу приводить лише до зміни тиску в нагнітальній лінії, витрата ж залишається постійною. Якщо ж регулюючий орган закриється повністю, це приведе до такого підвищення тиску, при якому може відбутися розрив трубопроводу або пошкодження арматури на ньому.

Регулювання в цих випадках може бути здійснено шляхом установки дросельного органу на байпасній лінії, що сполучає всмоктуючий і нагнітальний трубопроводи. Таке ж регулювання застосовується і при використанні шестерних насосів. При використанні відцентрових насосів дроселювання в байпасному трубопроводі застосовується рідко, оскільки зважаючи на циркуляцію рідини знижується ККД насоса.

Якщо з якої-небудь причини неможливо дроселювати потік в байпасному трубопроводі поршневих насосів (компресорів), рідина дроселюється в нагнітальній лінії, але при цьому в байпасному трубопроводі встановлюють запобіжний клапан. При підвищення тиску до критичного значення клапан відкривається, і частина рідини байпасується з нагнітальної лінії у всмоктуючи.

9.2.4 Регулювання зміною числа обертів валу насоса

Дросельне регулювання має істотний недолік – низьку економічність: створюваний насосом напір використовується на повністю, а втрати на регулюючому органі при дроселювання рідини зменшують ККД насоса. Економічніший метод регулювання зміною числа обертів робочого валу насоса. Як відомо, плавне регулювання частоти обертання легко здійснити при використання електродвигунів постійного струму, але через високу вартість вони не знайшли широкого застосування як приводи насосів.

При використанні асинхронних електродвигунів змінного струму можливі наступні способу зміни числа обертів валу: перемикання обмотки статора електродвигуна на різне число пар полюсів, введення реостата в коло ротора, зміна частоти живлячого струму, застосування колекторних електродвигунів. Проте реалізація будь-якого з них вимагає складного і дорогого устаткування, тому вони також не знайшли застосування в промисловості.

В даний час найбільш ефективним методом зміни числа оборотів валу насоса є використання електромагнітних і гідравлічних муфт ковзання, які дозволяють змінювати число обертів робочого валу насоса при незмінному числі обертів валу електродвигуна. Крім того, регульовані муфти ковзання забезпечують швидке і легке дистанційне зчеплення і розчеплення електродвигуна і насоса; згладжування ударів від електродвигуна до насоса, і навпаки; можливість розгону насоса з початковим моментом опору, що перевищує пусковий момент двигуна; обмеження величини передаточного обертаючого моменту.

Термін окупності додаткових капіталовкладень пр. переході від дросельного регулювання до регулювання за допомогою муфт складає менше двох років, що говорить про перспективність даного методу регулювання.