Устройство для регулирования температуры газового потока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГОПОТОКА, содержащее источник питания, подкл1б. ченный к теплообменнику, выход кото рого соединен с магистралью потре:бителя и с датчиком температуры, соединенным о первым входом регулятора тектературы, второй вход которого соединен с задатчиком, a выход - с источником питания, о т личачаюц ее с я тем, что, с целью расширения диапазона расхода газа, оно содержит автсматический перепускной клапан, подключенный параллельно теплообменнику. VV V

СОЮЗ СООЕТСНМХ

NIWII

PECAl%ËÈК

«е <ю

Э р):Ц 05 0 23 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТВФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTOPCNOMV СВИДКтиъствч

3 (21) 3224688/18-24 (22) 26 ..12. 80 (,46) 30.04.83. Бюл. Р 16 (72) Н.А.Володин н Л.Н.Кормилицын (53) 621.555.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 399836, кл. G 05 D 23/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 504185, кл. Q, 05 D 23/19, 1976 (прототип ). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ. ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА, содержащее источник питания, подклю=.. ченный к теплообменнику, выход которого соединен с магистралью потребителя и с датчиком температуры, соединенным с первым входом регуля тора температуры, второй вход которого соединен с эадатчиком, а выход - с источником питания, о т— л и ч а ч а ю щ е--е с я тем, что, с целью .расширения диапаэона расхода гаэа, оно содержит автоматический перепускной клапан,. подключенный параллельно теплообменнику.

1015351

Изобретение относится к автомати- ке, в частности к автоматическому регулированию температуры, и может быть использовано для получения подогретого или охлажденного газовог потока в широком диапазоне расхода последнего.

Известна система автоматического регулирования температуры газового потока, содержащая нагреватель, газовый редуктор, соединенный с расходной шайбой, и датчик температуры, соединенный с регулятором и задающим устройством, причем газовый редуктор установлен параллельно нагревателю, соединенному последовательно с клапаном, подключенным к регулятору (11 .

Однако эта система работает только тогда, когда давление газа на входе в систему значительно выше давления газа на выходе из нее. в противном случае установленный з системе редуктор неработоспособен. путем подвода электрического тока к трубопроводу, по которому идет нагреваемый газ.

Таким образом, использовать один и TQT же теплообменник в известных системах для получения потока газа с регулируемой температурой в широком диапазоне расхода газа в ряде случаев затруднительно, Кроме того, часто возникает необходимость использовать теплообменник для полуо

1О чения потока газа с регулируемой температурой в диапазоне расхода газа более широком, чем тот, на который был рассчитан теплообменник первоначально.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система для автоматического регулирования температуры газового потока, содержащая источник сжатого газа, соединенный через задвижку с нагревателем, у которого в выходной части газового тракта установлен датчик температуры, подключенный к регулятору, выход которого соединен с источником питания, подключенным к нагревателю (2 ).

Недостатком акой системы является ограниченность ее применения по расходу нагреваемого или охлаждаемого газа, так как в случае увеличения расхода газа через теплообменник увеличивается падение давления на нем эа счет потерь давления на преодоление гидравлического сопротивления теплообменника. Ы большинстве случаев в системах подогрева или охлаждения газового потока большое падение давления выдаваемого газа не допускается, а допустимое падение давления имеет определенную величину. Уменьшить падение давлений на теплообменнике при больших расходах газа через него можно путем увеличения площади проходного сечения газоводов теплообменника, но в этом случае при малых расходах газа будет мала скорость течения газа в гаэоводах и поэтому мал коэффициент теплоотдачи от газовода к газу, Это ведет к ухудшению теплообмена, что сказывается на Ухудшении характеристик системы терморегулирования, а также к перегреву переохлаждению ) газоводов, что недопустимо для не.которых видов теплообменников, например для электронагревателей, нагрев газа в котррых осушествляется ределяемый потребителем, невелик и падение давления на теплообменнике не превышает допустимой величины, то весь газ идет через тедлообменник, Цель изобретения — расширение диапазона расхода газа в устройстве для регулирования температуры газового потока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулиревания температуры газового потока, содержащее источник питания, подключенный к теплообменнику, выход которого соединен с магистралью потребителя и с датчиком температуры, соединенным с первым входом регулятора температуры, второй вход которого соединен с задатчиком, а выход — с источником питания, введен автоматический перепускной клапан, подключенный параллельно теплообменнику.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для регули35 рования температуры газового потока.

Устройство содержит параллельно соединенные теплообменник J. и автОматический перепускной клапан 2, на выходе которых установл н датчик

40 3 температуры, соединенный с первым .входом регулятора 4 температуры, второй вход которого подключен к задатчику 5. выход регулятора 4 .температуры подсоединен к источнику

45 б питания, выход которого соединен с теплообменником 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении автоматический перепускной клапан 2 закрыт и предварительно настроен на давление открытия, которое несколько ниже давления, соответствующего макси мально допустимому перепаду давления на теплообменнике. На задатчике

5 выставляется уставка, соответствуюшая регулируемой температуре. Подводимый к устройству газовый поток проходит через теплообменник 1, где он приобретает заданную темпе60 ратуру, и идет далее на выход к потребителю. Если расход газа, on1015351

Составитель Н. Володин

Редактор A. Огар Техред С.Мигунова Корректор M.Øàðîøè

Заказ 3208/44 . Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и -открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 так как установленный параллельно ему клапан 2 закрыт. При увеличении расхода потребляемого газа до величины, соотвеТствующей перепаду давления на теплообменнике, равному давлению настройки клапана 2, последний открывается и часть газа идет через него в обход теплообменника.

Причем чем больше увеличивается расход потребляемого газа, тем больше увеличивается проходное сечение клапана 2 (за счет некоторого увеличения перепада давления на теплообменнике ) и тем больше газа идет через него в обход..теплообменника. Таким образом, при значительном увеличении расхода газа, идущего к потребителю, падение давления этого газа на устройстве не превышает. допустимого.

При открытии клапана 2 газ, идущий через него, подмешивается к по.— догретому или охлажденному газу, это ведет к отклонению температуры газа на выходе устройства от заданной, регулятор 4 температуры вырабатывает сигнал, пропорциональный величине рассогласования сигналов, поступающих от датчика 3 температуры и задатчика 5 Под воздействием этого сигнала источник ь питания уменьшает или увеличивает (а при двухпоэиционном ° регулировании прекращает или включает ) подачу питания (электроэнергии, хладагента и т.п.) на теплообменник, . что, в свою очередь, изменяет температуру газа на выходе теплообменника в нужную сторону до тех пор, пока температура газа на выходе устройства после смешивания газа, идущего через теплообменник 1, и газа, идущего через клапан 2, не

t0 достигнет заданной величины.

Таким образом, отклонение температуры газа от заданной, получае юе вследствие подмешивания к газу, идущему через теплообменник

15 газа с нерегулируемой температурой, идущего через клапан 2, компенсируется подогревом более высоких (или охлаждением до более низких) температур газа, идущего через теплообмегник 1.

Предлагаемое устройство позволя,ет расширить диапазон расхода выдаваемого газа для систем регулирования температуры газового потока, в которых теплообменник обладает значительным гидравлическим сопротивлением, но имеет достаточную мощность для нагрева или охлаждения до требуемых температур газового потока с максимальным расходом.