Устройство для регулирования температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА|НИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее прямой и обратный трубопроводы, связанные через последовательно соединеиные циркуляционный насос и теплообмевный аппа{ ат. первый датчик температ5фы, установленный перед объектом и на ПР51МОМ трубопроводе, и первый блок управления, первый выход которого подключен к регулирующему клапану, установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, отличающееся тем. что, с целью повьшения точности устройства, оно снабжено последовательно соединенным и вторым датчиком температуры, установленным на обратном трубопроводе , и вторым блоком управления, первый выход первого блока управления подключен к регулирующему клапану, установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, через первый трехходовой клапан, управлякяций вход которого подключен к второму выходу второго блока управления , первый выход которого соединен (Л с регулируняцим клапаном, установлен- . с ным на трубопроводе слива теплоносителя , через второй трехходовой клапан , управляющий вход которого подкхпочен к второму выходу первого блока управления. 9д JS а а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

° %

РЕСПУБЛИН Ф Г (19) M(>1) ((у) G 05 D 23/19

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТйРЬ1Т(Ф.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИЩ.:ТЕЛЬСТБУ (21) 3594632/24-24 (22) 24.05.83 (46) 30,06.85. Бюл. 9 24 (72) Е.Ф.Колесников и А.А.Казанцев (71) Bceсоюзный научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения (53) 621 ° )55(088.8) (56) Андерс Д. Машины червячные с . холодным питанием и области их использования. -Kuuts huk un Grimm

Kunst taffe. 1972, В 3, с,103-108.

Авторское свидетельство СССР

В 881701, кл. G 05 D 23/19, 1979. 1(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА1НИЯ ТЕИПЕРАТУРМ, содержащее прямой и обратный трубопроводы, связанные через последовательно соединенные циркуляционный насос и теплообмеиный аппарат, первый датчик температурй, установленный перед объектом и на прямом трубопроводе, и первый блок управления, первый выход которогоподключен к регулирующему клапану, установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно снабжено последовательно соединенным и вторым датчиком температуры, установленным на обратном трубопроводе, н вторым блоком управления, первый выход первого блока управления подключен к регулирующему клапану, установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, через первый трехходовой клапан, управляющий вход которого подключен к второму выходу второго блока управления, первый выход которого соединен с регулирующим клапаном, установлен . ным на трубопроводе слива теплоносителя, через второй трехходовой кланан. управляющий вход которого под- . ключен к второму выходу .первого блока управления.

1 1!646

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры в теплоных объектах, например н резиноперерабатывающих червячных машинах, и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий из полимерных материалов.

Цель изобретения — повьш ение точности устройства для регулирования температуры. 1O

На чертеже схематически показано устройство для регулиронания температуры.

Устройство для регулирования темtS пературы содержит прямой 1 и обратный

2 трубопроноды, циркуляционный насос

3, теплообменный аппарат 4, первый датчик 5 температуры, первый блок 6 управления, регулирующий клапан ?, 20 второй датчик 8 температуры, второй блок 9 управления, первый трехходовой клапан 10, второй трехходоной клапан

11, объект 12, регулирующий клапан 13, трубопровод .14 подачи пара в теплообменный аппарат, трубопровод 15 слива теплоносителя и обратный клапан 16.

Устройство работает следующим образом.

Циркуляционный насос 3 осуществляет циркуляцию теплоносителя по замк- 3О нутому контуру (насос 3 — теплообменный аппарат 4 — объект 12 — обратный клапан 16 — насос 3), При разогреве объекта 12 теплоноситель, проходя по теплообменному 3S аппарату 4, нагревается, а затем отдает тепло объекту 12. Поддержание температуры входящего в объект теплоносителя, следовательно и температуры объекта, осуществляется путем измене. 46 ния количества пара, подаваемого в теплообменный аппарат 4 с помощью регулирующего клапана 7, который связан с первым блоком 6 управления и первым датчиком 5 температуры, установленным на прямом трубопроводе 1. Если блоки

6 и 9 управления(автоматические регуляторы) имеют одно и то же значение уставок задания, то в процессе разогрева объекта 12 температура теплоно SO сителя в пря! ом трубопроводе 1, изме-! ряемая первым датчиком 5 температуры, будет всегда выше температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 2, измеряемой с помощью второго датчика SS

8 температуры {за счет теплоотдачи в объекте 12), При этом второй блок 9 управления формирует такой управля76 2 ющнй электрический сигнал для первого трехходоного клапана 10, при котором иерный блок 6 управления имеет связь с регулирующим клапаном 7, регулирующий клапан 7 открыт и в теплообменный аппарат 4 поступает пар по трубопроводу 14, Одновременно с этим первый блок 6 управления формирует такой управляющий электрический сигнал для второго трехходоного клапана

11, при котором второй блок 9 управления не имеет связи с регулирующим клапаном 13, регулирующий клагпан 13 закрыт и иэ циркуляционного контура нет сброса теплоносителя по. трубопроводу 15.

Таким образом, в режиме разогрева объекта 12 взаимные перекрестные связи блоков 6 и 9 управления обеспечивают только расход пара на обогрев и не допускают сброс теплоносителя — из циркуляционного контура.

По окончании режима разогрева объекта 12, т.е. когда температура теплоносителя н прямом трубопроводе

1 достигнет заданного значения, темйература теплоносителя в обратном трубопроводе 2 будет продолжать оставаться меньше, чем температура в прямом трубопроводе 1 за счет постоянных тепловых потерь объекта 12. При этом ха-, рактер взаимных перекрестных связей между блоками 6 и 9 управления не изменяется.

При работе объекта 12 (большинство оборудования по переработке резины) в нем имеет место интенсивное тепловыделение. Первым проявлением тепловыделения в объекте 12 является повышение температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 2. Это незначительное пенышение температуры теплоносителя, например до значения в прямом трубопроводе 1, изменяет сигнал второго датчика 8 температуры, поступающий во второй блок 9 управления, который теперь так формирует управляющий сигнал для первого трехходового клапана 10, что прекращается связь первого блока 6 управления с регулирующим клапаном 7, Регулирующий клапан 7 закрывается, пар не поступает в теплообменный аппарат 4. Теперь требуется отводить тепло из объекта

12 для поддержания. заданного значения температуры теплоносителя и объекта 12 регулирования. з 1 1,64

Таким образом, когда температура теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах станет одинаковой, в системе наступает тепловое равновесие, так как не подводится тепло (пар перекрыт) и не отводится тепло (слив закрыт).

Если же в объекте 12 будет продолжаться выделение тепла, то температура теплоносителя в обратном трубопро- 1О воде 2 будет продолжать повышаться и с некоторым запаздыванием будет повышаться и температура в прямом трубопроводе 1. При некотором повышении температуры в прямом трубопроводе 1 (от заданного значения) первый блок 6 управления формирует такой управляющий электрический сигнал для второго трехходового клапана 1), при котором открывается связь второго блока 9 управления с регулирующим клапаном 13.

Регулирующий клапан 13 открывается, из обратного трубопровода 2 происходит регулируемый сброс в трубопровод

15 слива теплоносителя с повышенной 25 (от заданного значения) температурой, . а из водопроводной сети в циркуляци онный контур одновременно с этим поступает холодный теплоноситель. Как только холодный теплоноситель, прой- -З< дя циркуляционный насос 3 и теплообменный аппарат 4, понизит температуру циркулирующего теплоносителя до .заданного значения, сигнал от первого датчика 5 температуры, поступающий на первый блок 6 управления, 35 приведет к тому, что первый блок 6 .управления сформирует такой управляющий электрический сигнал для

676 4 второго трехходового клапана 11, при которои прекращается связь второго блока 9 управления и регулирующего клапана !3. Регулирующий клапан 13 закроется, сброс теплого теплоносителя из контура и подача холодного теплоносителя в контур прекратятся.

Опять наступает состояние теплового равновесия.

В дальнейшем при отклонении температуры теплоносителя в прямом или обратном трубопроводах происходят соответствующие переключения трехходовых. клапанов и в системе происходит сброс. теплого теплоносителя и подача холодного теплоносителя (режим охлаждения ) или подача пара в теплообменный аппарат (режим нагрева). При этом управленье регулирующими клапанами 7 и 13 с помощью блоков 6 и 9 управления происходит по непрерывному закону (например, ITH-закону).

Таким образом, введение второго датчика 8 температуры, установлен,ного на обратном трубопроводе 2, и второго блока 9 управления позволяет снизить тепловую инерционность устройства. Введение первого трехходового клапана 10, второго трехходового клапана ll и взаимных перекрестных связей первого блока 6 управления и второго блока 9 управления позволяет автоматически выбирать режим работы устройства для регулирования температуры в зависимости от теплового состояния объекта

12, что в конечном итоге повышает точность регулирования.

1164676

Составитель Е, Колесников

Техред А.Кнкемезей Корректор В.Бутяга

Редактор Ю,Ковач

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

Заказ 4186/44 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного коэщтета СССР по делам изобретений н открытий

113035 Москва, %-35, Рауиская наб., д. 4/5