Термоклапан

 

1. ТЕРМОКЛАПАН, содержащий корпус с вхсщным и выходным ovB&pcftvisMt дАя прохождения теплонор теля и размешенный внутри запорный ор ган с присоединенным к сильфоном, полость которого заполнена вспомогательной рабочей жидкостью, о т л и ч а ю щ и и с я тем;, что, с целью расширения ({ гнкпиональных возможностей путем осуществления активного регулнро вания теплового режима объекта, он содержит теплкжэолщюваняую ёмкость, раамещшшую снаружи корпуса и соадиненнук орубсяфоводом с полостью сильфона , а крывЕка теплоизолированной емкости снабжена заглушешюй гильзой с электронагревателем во внутренней 1ЮЛОСТЙ и с защмишенным на нижней . наружной, чаютв гиаьаы фитилем с обеспечением касания его нижней части поверх ности вспомогательной рабочей ЖИДКОСТИ. „ СО sj N9 1 оэ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

00I1WIWA

РЕСПУБЛИК

09) (И):

3@@ G 05 0 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

RA Ж«Пй)« тРМЯлРЮ 11 "+ f

НИИАР«)ТИМА

И АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3398914/18-24 (22) 17.02 82 (46) 23.08 83„Бюл. K 31 (72) И. Г. Шекриладзе и Г. И. Дарчия (53) 621.646 (088. 8) ,(56) l. Туркин В. П. Вознице системы отопления с автоматическим управлением для жилых. и общественных зданий,.

М., Стройиздат, 1976; с. 120-125.

2. Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике. М., "Наука", 97р т. 5, с, 363, psc. 515. (54) (57) 1. ТЕРМОКЛАПАН, содержащий RoppJo с входным и выходным отверстиями для прохождения теплоноси: теля и .размещенный внутри запорный орI ган с присоединенным к нему сильфоном, полость которого заполнена вспомогательной рабочей жидкостью, о т л ич а ю шийся тем, что, с келью расширения функпионалы«ых возможностей путем осуществления активного регулиро» вання. теплового режима объекта, он размещенную снаружи корпуса и соединенную трубопроводом с полостью сильфона, а крыв«ка теплоизолированной емкости снабжена заглушенной снизу гильзой с еле во внутренней полости и с закрепленным на нижней, наружной. части гильзы фитилем с обеспечением касания его нижней части nosepa- a ности вспомогательной рабочей жидкости. 9

1037223

2. Термоклапан по п. 1, о т л и- пользована жидкость, температура кипе. ч а ю ш и и с .я тем, что h качестве ния которой выше максимальной темвспомогательной рабочей жидкости ио- пературы теплоносителя.

Изобретение относится к области тер. моуправляемых клапанов, в частности, для управления потоками теплоносителя в целях регулирования теплового режима различных объектов. 5

Известен клапан для систем терморегулирования, содержащий запорный орган и узел привода запорного органа 1 .

Недостатком этого клапана является 10 ограниченная область применения и слож ность узла. привода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термоклапан для системы терморегулирова- 15 ния, содержащий запорный орган с присоединенным к нему сильфонным объемом со вспомогательной рабочей жидкостью, размещенным в канале теплоно сителя.

Указанный термоклапан отличается простотой конструкции и минимальным количеством движущихся элементов (2 )

Недостатком, известного клапана является ограниченные функциональные воэможности как следствие отсутствия возможности регулирования теплового режима объекта. Известный клапан термостатирует только теплоноситель, что, ! в общем случае, может оказаться недостаточным для термостабилизации объекта, характеризующегося большим диапазоном изменения интенсивности выделения или поглощения тепловой энергии. 35

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем осуществления активного регулирования теплового режима объекта, Указанная цель достигается тем, что 40 . термоклапан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями для прохож денни теплоносителя и разме|ценный вну ри эапорный орган с присоединенным к нему сильфоном, полость которого за полнена вспомогательной рабочей жид костью, содержит теплоизолированную емкость, размещенную снаружи корпуса и соединенную трубопроводом с полостью сииьфона, а крышка теплоизолированной емкости снабжена заглушенной снизу гильзой с электронагревателем во внуч ренней полости и с закрепленным на нижней наружной части гильзы фитилем с обеспечением касания его нижней части поверхности вспомогательной рабочей жидкости.

Кроме того, в качестве вспомогатель. ной рабочей жидкости использована жидкость, температура которой выше максимальной температуры теплоносителя.

На чертеже схематично изображен термоклапан.

Термоклапан соедржит корпус 1 с . входным 2 и выходным 3 отверстиями для прохождения теплоносителя и размещенный внутри запорный орган 4 с присоединенным к нему сильфоном 5, полость которого заполнена вспомогатель. ной рабочей жидкостью 6. Снаружи корпуса 1 размещена теплоизолированная емкость 7, соединенная трубопроводом 8 с полостью сильфона 5, а крышка теплоизолированной емкости 7 снабжена заглушенной снизу гильзой 9 с электронагревателем 10 во внутренней полости. На нижней наружной части гильзы 9 закреплен фитиль 11 с обеспечением каса- ния его нижней части поверхности вспомогательной рабочей жидкости 6. Теплоизолированная емкость 7 снабжена теплоизоляцией.

Термоклапан при своей работе может обеспечить два крайних положения: полное открытие канала для прохода теплоносителя и полное его перекрытие.

При изготовлении полость сильфона 5, трубопровода 8 и теплоизолированной емкости 7 заполняется вспомогатель ной рабочей жидкостью 6 и герметизируется таким образом, что запорный орган 4 находится на макаимальйом удалении от входного отверстия 2. В качестве вспомогательной рабочей жидкости подбирается такая жидкость, температура кипения которой выше воэмож3 10372 ной максимальной температуры тепло» носителя. При отключенном электронагревателе 10 эапорный орган 4, в связи с изложенным, находится на максмальном удалении от входного отверстия 2 и

5 кпапан открыт для потока теплоносителя, идущего через входное отверстие 2, корпус 1 и выходное отверстие 3. При превышении температуры объекта заданного уровня, внешняя система управле i0 ния (не показана} включает электронагреватепь 10. Вспомогательная рабочая жидкость сначала нагревается, а потом испаряется. Образующийся Пар скапливается в верхней части теплоизолированной емкости 7 и выдавливает вспомогательную рабочую жидкость 6 в полость сильфона 5. Сильфон растягивается и перемещает запорный орган 4 вниз до полного перекрытия вход Э ного отверстия 2. Термоклапан.перекрывает поток теплоносителя. Размещение теппоизолированной емкости 7 вне канала теплоносителя и наличие тепло. изопяцик уменьшает необходимую для 25 перекрытия потока мощность электронагревателя 10. Этой же цели служит способ размещения гильзы 9 теплоиэсь. пированной емкости 7 и трубопровода 8, исключающий тепловой контакт паровой фазы вспоМогательной рабочей жидкости 6 с потоком теплоносителя. С целью уменынения теплового потока от пара вниз по трубопроводу 8, последний мо жет быть выполнен с малой толщиной и с с малым диаметром из материала с от

35 носительно низкой теплопроводностью, Фитиль 13 с одной стороны, обеспе чивает равномерное цодсасывание вспомогательной рабочей жидкости 6 к поверх4О ности испарения гильзы 9, с другой стороны orðàíé÷èâàâò возможное копи чество испарившейся жидкости. После разрыва контакта между концом фити45 чей жидкости 6 подача последней к поверхности нагрева и, соответственно, испарение прекращается. Размеры фитиля 11 подбираются таким образом, что23 4 бы количество испарившейся жидкости было достаточным для перекрытия входного отверстия 2, но недостаточным для излишней деформации сильфона 5, При закрытом положении клапана объект начинает охлаждаться и при снижении тем»пературы ниже заданного уровня внешняя система управления прекращает подачу энергии на элекгронагреватель 10.

Теплоизолированная емкость 7 начинает охлаждаться, пар вспомогательной рабо чей жидкости конденсируется, создается вакуум. В результате эапорный орган 4, вновь возвращается в верхнее положе ние, открывая и) йь потоку теплоносителя. Функционирование данного устройства возможно при мощностях управляющего электронагревателя порядка О, 1 Вт, что весьма упрощает требования, предъявляемые к внешней системе управления.

Время срабатывания клапана после включения или выключения электронагревате пя равно нескольким десяткам секунд, что для большинства систем терморегулирования вполне приемлемо. ! Ь

Предлагемое устройство позволяет решить задачу активного регулирования теплового режима объекта практически при полном отсутствии движущихся де талей и сервомеханизмов, при минималь ной потребности в электроэнергии. Оно может непосредственно включаться в цепь практически любых стандартных электрорегулирующих устройств. Устройство применимо в системах терморегупирования, в которых не требуются быстрые. открытия-перекрытий потоков теплоно сителя. Применение предлагаемого устройства в различных автономных энер гетических установках, а также в chic темах теплоснабжения жилых и проиэводственных помещений позволит c ecv» венно упростить и удешевить регулирование тепловых режимов. Возможно aia» же применение устройства для управления потоками жидкостей и газов в труднодоступных узлах различных систем и установок.

Составитель В, Николаев

Редактор Г. Волкова Техред Т.Фанта > Корректор И. Ватрушкина

Заказ 6009/49 Тираж 874 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖÇS, Раушская наб., д. 4/S

Ф илиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная,