Устройство для регулирования температуры

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные ко входу первого регулятора, к выходу которого подключен управляющий вход основного исполнительного органа, два исполнительных органа, установленных на трубопроводах подачи теплои-хладоносителей, и исполнительный орган, установленный на линии слива, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно второй регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выходы - с управлянздими входами исполнительных органов , установленных на трубопроводах подачи теплои хладоносителей, причем основной исполнительный орган установлен на линии слива.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 05 Р 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3412066/18-24 (22) 26 ° 03.82 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) О.Д.Поляков, Ю.Н.Злобин и А.Г.Самуйленков (53) 621.555 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 128672, кл. 0 05 > 23/19, 1950.

2.Авторское свидетельство СССР

9 840840, кл. О 05 > 23/19, 1979 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и эадатчик температуры, .подключенные ко входу первого регулятора, к выходу которого подключен управля„.БО„„Д}ЯЩ А ющий вход основного исполнительного органа; два исполнительных органа, установленных на трубопроводах Подачи тепло- и.хладоносителей, и исполнительный орган, установленный на линии слива, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно сод ржит второй регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выходы — с управляющими входами исполнительных органов, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей, причем основной исполнительный орган установлен на линии слива.

С2

1067481

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно содержит датчик-реле давления, установленный иа трубопроводе подачи тепло- Изобретение относится к автоматике, в частности к автоматическому регулированию температуры, и может быть использовано в системах автоматического регулирования температуры двумя противоположно действующими потоками.

Иэвестио устройство регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к блоку управления, к выходу которого подключены исполнительные элементы, каждый иэ которых соединен со своим нагревателем (ll

Однако. устройство не обеспечивает качественное регулирование температурного режима, например в случае охлаждения, по причине, связанной с конструкцией исполнительных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство регулирования температуры, содержащее датчик и 1 эадатчик температуры, подключенные ко входам блока сравнения, выходом связанного со входом функционального преобразователя, два нуль-органа, четыре исполнительных органа на пода че теплоносителя и хладоносителя, элемент и исполнительный орган на сливе носителя f23

Однако укаэанное устройство не обеспечивает поддержание температурного режима в случаях, когда необхо-, димо в процессе работы изменять значения температуры в широком .диаПаэоне, например, ступенчато с некото- рыми временными выдержками на новых значениях. Диапазон действия задатчика устройства ограничен величиной зоны заданного значения, жестко настроенной с помощью нуль-органов.

Без перестройки зовы заданного значения установить температуру на новое значение вне существующей зоны нельзя.

Кроме того, в случае аварийного останова насоса происходит частичный сброс носителя из системы обогрева, что требует дополнительной .подпитки одним из темплоносителей и приводит к нарушению температурного режима.

Цель изобретения — повышение надежности устройства. и хладоносителей, выход которого связан с управляющим входом исполнитель. ного органа, установленного на линии слива.

Поставленная цель достигается ,тем, что в устройство для регулиро, вания температуры„ содержащее дат;чик и задатчик температуры, подклю5 ченные ко входу первого .регулятора, к выходу которого подключен- управляющий вход основного исполнитель™

10 .ного органа, два исполнительных органа, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей, и исполнительный орган, установлен ный,на линии слива, введен второй

15 регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчн ком температуры, а выходы — с управляющими входами исполнительных орга. нов, установленных на трубопроводах о подачи тепло- и хладоиосителей, причем основной исполнительный орган установлен на линии слива. устройство содержит также датчикреле давления, установленный на тру25 бопроводе подачи тепло- и хладоносителей, выход которого связан с управляющим входом исполнительного органа, установленного на линии слива.

Подключение входа второго регулятора, предназначенного для фс рмирования зоны заданного эначанио температуры, к тем же датчику и эадатчику, что и у основного регулятора, сделает возможным.при изменении величины задания в любую сторону авто35 матически соответственно смещать зону заданного значения температуры без изменения ее абсолютной величины, определяемой настройкой регулятора. Тем самим разрешается слабое

40 .место прототипа — настройка нульорганов на одно фиксированное значение rropora срабатывания.

Введение в устройство датчикареле давления, управляющего исполнительным органом.на сливе, позво.ляет в аварийных ситуациях защитить устройство от-сильных возмущений.

В устройстве используется один ос, новной исполнительный орган, установ50;ленный на линии слива, вместо двух основ- ных исполнительных органов, установленных в прототипе на подаче тепло- и хладоносителя. Это возможно из-за того, что при отклонении температу55 ры от зоны заданного значения подается только один из носителей.

1067481

На. фиг. 1 показана структурная схема устройства регулирования температуры раствора в аппарате; на фиг. 2 — график изменения температуры; на фиг. 3 — график работы устройства; на фиг. 4 — функциональная схема регуляторов и их,связи.

Устройство содержит датчик 1 температуры, второй регулятор 2, воздействующий на исполнительные органы 3 --и 4, определяющие подачу теплоносителя и хладоносителя, первый регулятор- 5, воздействующий на величины расходов теплоносителя или хладоносителя с помощью исполнительного органа 6, задатчик 7 15 температуры, сигнал от которого поступает к регуляторам 2 и 5 температуры, датчик-реле 8 давления, контролирующий рабочее состояние насоса 9, выход которого соединен с управляющим входом исполнительного органа 10. Раствор готовят в аппарате 11.

Реализовать устройство можно из функциональных блоков системы Кас- 25 кад и общепромышленных средствах автоматизации, например 1 — термометр. сопротивления медный ТСМ с .преобразователем ПТ-ТС-68, 2-блок регулирующий релейные P 21, 3, 4 и 10 — клапана отсечные 22 с 16 нж, 5 — блок регулирующий аналоговый

P l2, б — клапан регулирующий 25 с

50 нж, 7 — задающее устройство токовое ЗУ-05 и 8 — датчик-реле давления типа ДЦ.

Пунктирные линии 12 и 1 3 на фиг.2. линии йастройки регулятора 2, определяющие зону заданного значения температуры. 40

Линия 14 на фиг. 3 поясняет совместную работу отсечного исполнительного органа 4 на трубопроводе подачи хладоносителя и регулирующего исполнительного органа 6 на линии 45 слива при.отклонении температуры выше зоны заданного значения.

Линии 15 и 16 поясняют совместную работу отсечного исполнительно-го органа 3 на трубопроводе подачи теплоносителя,и регулирующего исполнительного органа б при отклонении температуры ниже зоны заданного значения.

Введенный в устройство регулирования температуры релейный регулятор 2 работает совместно с аналоговым регулятором 5 от одного входного сигнала (переменного сигнала температуры) с датчика 1 и общего вход- 60 ного сигнала (задания температуры) от задатчика 7.

Регулятор .2- содержит узел 17 входных цепей, линейный усилитель 18, модуль 19 отрицательной обратной 65 связи, трехпозиционный усилитель 20, модули 21 и 22 динамики.

Регулятор 5 аналоговый содержит узел входных цепей 23, суммирующее устройство 24, усилители 25 и 26

liocToHHHoro тока, модуль 27 ограничения, модуль 28 динамики.

Устройство работает следующим образом.

При текущих значениях температуры, находящихся внутри зоны заданного значения (фиг. 2,3), т.е. когда регулируемый параметр больше t« но не меньше щ, командный сигнал от регулятора 2, отрабатывающего трехпозиционный закон, отсутствует.

Клапаны отсечные 3 и 4 закрыты.

Теплоноситель и хладоноситель в систему, обогрева аппарата не пода-. ются до тех пор, пока значение тем-. пературы не выйдет за пределы зоны заданного значения, которая является зоной нечувствительности регулятора 2 и определяется допустимой статической. ошибкой регулирования.

Отклонение температуры вьаае н1 при- . водит к появлению на выходе регулятора 2 сигнала Много и к открытию клапана 4 на подаче хладоносителя. Регулятор 5, -например, пропорционально-интегральный постоянно отслеживает значение температуры в аппарате 11 и в случае выхода значения температуры эа зону t« положение клапана б определяет расход хладоносителя. Степень открытия регулирующего клапана б зависит от величины рассогласования сигналов датчика 1 и задатчика 7. Отклонение темперутуры ниже „ приводит к появлению на выходе регулятора 2 сигнала Мало и к открытию клапана 3 на подаче теплоносителя, положение клапана б определяет расход теплоносителя. При достижении температурой значения t„ (t (t<,ðåãóëÿòoð 2 прекращает подачу тепло- и хладоносителя, нагрев аппарата 11 эа счет циркуляции теплоносителя в системе.

Таким образом, при соответствии текущего значения температуры заданному клапаны 3 и 4 находятся в закрытом поло кении, а при отклонении температуры от эоны заданного значения открывается один иэ них в зависимос-. ти от направления отклонения.

Клапан 10 на сливе носителя из системы в процессе работы насоса 9 постоянно находится в открытом состоянии. При аварийном останове насоса

9 по команде датчика-реле 8 давления клапан 10 закроется.

При изменении величины задания соответственно смещается зона заданного значения без изменения ее абсолютной величины и тем самим.осущест1067481 вляется регулирование температуры во всем диапазоне действия эадатчика, введена блокировка слива теплоносителя иэ системы при аварином останове насоса, испольэуется один регули рующий исполнительный орган вместо двух, повыаает надежность работы устройства.

1067481

ВНИИПИ Заказ 11209/51 Тираж 847 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4