Способы регулирования давления

ЧЭ- чувствительный элемент, ИНЖ- инжектор, ПК – предохранительный клапан, КП –клапан подачи, В – насос, Ф1, Ф2 – фильтры, РУ – регенерационнаяустановка

       СЛАЙД 29. В регенерационных СК необходимый закон изменения давления выполняется дросселированием потока О₂, поступающего в СК из СКП. Функциональная схема системы регулирования давления изображена на рис. В данной схеме предусмотрены замкнутый контур регенерации рабочей среды СО₂ и контур подачи О₂ в полость СК. Химическая активность поглотителя СО₂ и влагопоглотителя обеспечивает поглощение всей массы СО₂ и водяных паров, выделяемых человеком. Кроме того, в замкнутом контуре предусмотрен теплообменник (на схеме не показан), который обеспечивает необходимый тепловой режим в СК. Регулятор давления, состоящий из чувствительного элемента (ЧЭ) и клапана подачи КП, который устанавливается на входе в пневмосистему СК, воспринимает абсолютное давление газа в СК  и регулирует подачу О₂ из СКП.

В вентиляционных СК поддержание необходимого закона изменения давления рабочей среды осуществляется путем сброса излишнего газа из СК в окружающую среду при условии непрерывной подачи воздуха в пневмосистему СК.

       СЛАЙД 30. Функциональная схема системы регулирования давления в полости вентиляционного СК представлена на рис.. Для непрерывной подачи воздуха на входе в пневмосистему СК устанавливается центробежный вентилятор, а для сброса излишнего газа на выходе пневмосистемы СК устанавливается комбинированный регулятор давления.

 

Регулирование давления в СК Требования к регуляторам и их характеристики

       Регуляторы давления предназначены для автоматического поддержания давления, обеспечивающего жизнедеятельность человека при принятом составе атмосферы в СК.

       Вначале в СК поддерживается давление на постоянном уровне (), а затем, начиная с определенной "высоты" в кабине в СК поддерживается такое избыточное давление (), которое обеспечивало бы нормальный кислородный режим в организме человека. Таким образом, в системе автоматического регулирования давления (САРД) рабочей среды в СК могут быть реализованы различные законы изменения давления.

       В СК применяют регуляторы абсолютного или избыточного давления. В первом случае кроме регулятора давления на СК устанавливается также предохранительный клапан, защищающий оболочку СК от разрушения при повышенном внутреннем давлении. Для сохранения заданного уровня давления регуляторы должны иметь определенные статические характеристики и достаточную динамическую устойчивость.

       Статическая характеристикой регулятора давления —зависимость установившегося значения давления, поддерживаемого в СК, от величины внешнего давления и расхода газа через него . Динамическая устойчивость регуляторов выражается в сохранении стабильности регулируемых параметров при переходных процессах, например при резком изменении внешнего давления или расхода проходящего через клапан газа, а также в отсутствии автоколебаний клапана. СЛАЙД 31.

Статические характеристики регуляторов: 1 - абсолютного давления; 2 - избыточного давления; 3 - при регулировании давления на входе в скафандр; СА - стандартная атмосфера;  - сопротивление открытого клапана регулятора потоку газа;  - давление в скафандре на большой высоте

       Статическая характеристика регулятора абсолютного давления (линия 1) на малых высотах близка к характеристике стандартной атмосферы, а на больших выглядит как прямая, параллельная оси абсцисс и характеризуется зависимостью:

Где  – гидравлическое сопротивление потоку воздуха, проходящего через выпускной клапан. Избыточное давление в СК в этом случае определяется разницей между абсолютным давлением в СК и давлением атмосферы на соответствующей высоте.

       Характеристика регулятора избыточного давления проходит на равном расстоянии от стандартной атмосферы (линия 2) или для случая герметизации СК в момент начала снижения внешнего давления по кривой 3. Такой же вид имеет характеристика изменения давления в СК при установке регулятора давления в месте подачи газа в СК (в сочетании с клапаном избыточного давления).

       На большой высоте и в космосе статические характеристики регуляторов будут иметь одинаковый вид прямой линии, параллельной оси абсцисс. Пунктиром показано изменение характеристики регулятора абсолютного давления (неравномерность регулирования давления) при изменении расхода проходящего через него газа.

Конструктивные схемы регуляторов давления СК и их расчет

СЛАЙД 32. Требования при выборе и проектировании регуляторов, сводятся к следующему:

     1. Достаточная пропускная способность.

       2. Минимальная неравномерность регулирования давления.

      3. Максимальная чувствительность (минимальным перепадом давления на регуляторе, необходимым для начала перемещения клапана).

       4. Высокая герметичность клапана при отсутствии расхода газа.

      5. Динамическая устойчивость в переходных режимах, отсутствием автоколебаний.

       6. Выход его элементов регулятора из строя не должен приводить к разгерметизации СК.