Sistem de reglare automata a presiunii

Presiunea se reglează automat în: separatoare, coloane de fracţionare, reactoare chimice, vase tampon pentru gaze, reţele de distribuţie cu gaze combustibile, etc. 

Fie vasul tampon din fig. 1.a (în Anexă) din care se alimentează mai mulţi consumatori. Deoarece consumatorii se alimentează la presiune constantă aceasta trebuie reglată automat. În acest scop se construieşte sistemul de reglare automată a presiunii (SRA-P) reprezentat schematic în fig. 1.b (în Anexă).

În legătură cu acest SRA-P se pun mai multe probleme. Prima întrebare la care se cere răspuns este dacă robinetul de reglare trebuie montat pe intrarea sau ieşirea din vas.

I.1.Principiul de funcţionare: Pentru a da răspuns la această întrebare, se va analiza modul în care funcţionează SRA-P atunci când robinetul de reglare este montat pe intrarea în vas.

Consumatorii folosesc gazul din vas conform cerinţelor activităţii lor. Se va  presupune că SRA-P se găseşte în regim static şi că, la un anumit timp,  un nou consumator începe să folosească gaz. Crescând debitul la ieşire Qe, va scădea presiunea P în vas. Traductorul de presiune TP sesizează scăderea presiunii şi transmite regulatorului R un semnal corespunzător. În urma comparaţiei valorii presiunii curente P cu valoarea prescrisă pi a presiunii, regulatorul va comanda robinetul de reglare astfel încât acesta să se deschidă ceva mai mult. Crescând debitul de alimentare, presiunea din vas va reveni la valoarea prescrisă. 

Ce se întâmplă cu presiunea in vas atunci când robinetul de reglare ar fi fixat pe ieşirea din vas ?

La intrarea în funcţiune a unui nou consumator , presiunea în vas va scădea. Pentru a reduce presiunea din vas la valoarea prescrisă, regulatorul R va comanda robinetul de reglare astfel încât acesta să se închidă ceva mai mult. Scăzând debitul de ieşire, presiunea din vas va reveni la valoarea prescrisă. Această manevră este în contradicţie cu cererea de creştere a consumului de gaz şi ca atare nu este bună. Rezultă deci că robinetul de reglare, în cazul problemei de faţă nu poate fi montat decât pe intrarea vasului.

Răspunsul la întrebarea pusă mai sus nu poate fi deci dat, decât în urma analizei procesului pentru care se cere reglarea automată a presiunii . 

I.2.Reglarea presiunii cu un regulator P sau PI: Se va vedea în continuare dacă pentru reglarea presiunii trebuie folosit un regulator P sau PI.

Se ştie că SRA cu regulator P reglează cu abatere statică, iar SRA cu regulator PI reglează fără abatere statică. Ţinând seama de aceasta, în practică se folosesc SRA-P cu regulatoare proporţionale pentru acele procese la care eroarea statică nu are o influenţă prea mare asupra performanţelor acestora (ex. alimentarea cu aer a aparaturii de automatizare, alimentarea cu gaze combustibile a unor consumatori etc.).

La SRA-P , inerţia traductorului, regulatorului şi robinetului de reglare este neglijabilă prin raport cu inerţia procesului. Procesele pneumatice sunt în general monocapacitive, comportarea lor dinamică fiind descrisă de ecuaţia diferenţială de ordinul întâi. Din aceste motive, la SRA-P cu regulator P, amplificarea regulatorului poate fi mărită până la valori  Kp=20...25 (BP=5...4), fără ca SRA să-şi piardă stabilitatea. 

La asemenea amplificări mari rezultă SRA-P cu eroarea statică mica, ceea ce constituie un mare avantaj în reglarea automată a acestei  mărimi fizice.