Устройство для регулирования температуры жидкости

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОСТИ, содержащее теплообменник, установленньй на линии подачи жидкости, связанный через переключатель с источником питания, датчик температуры, связанный с первым входом блока управления , подключенного к исполнительному механизму, связанному с золотнико вым распределителем, первьй и второй обратные клапаны и переменный дроссель , отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства , оно содержит датчик перемещения и упругий механический преобразователь , вход которого гидравлически связан с управляющей полостью золотникового распределителя и через переменный дроссель и первый и второй обратные клапаны - с соответствующими входами золотникового распре делителя, выход упругого механического преобразователя кинематически связан с входом датчика перемещения, связанного с вторым входом блока управления, причем датчик температуры установлен в выходном окне золотникового распределителя параллельно движению золотника с образованием равномерного проходного зазора, а золотниковый распределитель связан с переключателем. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью (Л повышения зкономичности устройства, оно содержит струйный насос, установленный на линии подачи жидкости и связанный с выходной магистралью. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что золотниковьй распределитель выполнен в виде О) двухдроссельного золотника с тремя о буртами с отрицательным перекрытием. ;о

(19) () 1) СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5)) G 05 3 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И АВТОРСИОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 (21) 3517309/24-24 (22) 03. 12.82 (46) 07.07.85. Бюл. В -25 (72) А.А.Барьппников и С.БВКондратьев (53) 621.555(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 137704, кл. G 05 В 23/13, 1965.

Авторское свидетельство СССР

В 911489, кл. С 05 D 23/275, 1981. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОСТИ, содержащее теплообменник, установленный на линии подачи жидкости, связанный через переключатель с источником питания, датчик температуры, связанный с первым входом блока управления, подключенного к исполнительному механизму, связанному с золотниковым распределителем, первый и второй обратные клапаны и переменный дроссель, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности устройства, оно содержит датчик переме щения и упругий механический преобразователь, вход которого гидравлически связан с управляющей полостью золотникового распределителя и через переменный дроссель и первый и второй обратные клапаны — с соответствукхцими входами золотникового распре" делителя, выход упругого механического преобразователя кинематически связан с входом датчика перемещения, связанного с вторым входом блока управления, причем датчик температуры установлен в выходном окне золотникового распределителя параллельно движению золотника с образованием равномерного проходного зазора, а золотниковый распределитель связан с переключателем.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ -е е с я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно содержит струйный насос, установленный на линии подачи жидкости и связанный с выходной магистралью.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что. золотниковый распределитель выполнен в виде двухдроссельного золотника с тремя буртами с отрицательным перекрытием.

079

1166

Изобретение относится к машиностроению, в частности к автоматизации процессов приготовления жидкости заданной температуры, и может быть использовано в аппаратуре химической обработки фотоматериалов, а также в медицинской аппаратуре.

Цель изобретения - повышение точ1 ности и экономичности устройства.

На чертеже приведена схема уст- 10 ройства для регулирования температуры жидкости.

Устройство содержит линию 1 подачи жидкости со струйным насосом 2, всасывающий патрубок которого соеди- 15 нен с выходной магистралью 3, а нагнетательный через теплообменник 4 с первым и непосредственно -с вторым .входами золотникового распределителя 5, упругий механический преобразо-20 ватель 6, вход которого гидравлически связан с управляющей полостью золотникового распределителя и через переменный дроссель 7 и обратные клапаны 8 и 9 — с первым и вто- 25 рым входами золотникового распределителя, а выход кинематически связан с входом датчика 10 перемещения, блок 11 управления, с первым входом которого связан датчик 12 темпера- З0 туры, установленный в выходном окне золотникового распределителя, с вторым - датчик перемещения, а с выходом — исполнительный механизм

13, связанный с золотниковым распре" З5 делителем, переключатель 14, связанный с золотником распределителя, и источник 15 питания, связанный с теплообменником через переключатель.

Устройство работает следующим 40 образом..

Регулирование температуры жидкости в регуляторе осуществляется путем перемещения золотника распределителя 5, при этом происходит пере- 45 распределение расходов жидкости разной температуры через выходное окно распределителя, Управляющая полость золотникового распределителя, упругий механичес.50 кий преобразователь 6, переменный дроссель 7 и датчик 10 перемещения образуют устройство гибкой обратной связи. Так при перемещении золотника в новое положение .изменяется 55 давление в управляющей полости распределителя, что приводит к перемещению подвижной части упругого меха нического преобразователя, которая затем возвращается в исходное поло жение под действием возникших в упру гом механическом преобразователе сил со скоростью, задаваемой переменным дросселем. Изменение положения подвижной части упругого механического преобразователя регистрируется датчиком перемещения, который подает соответствующий сигнал на второй вход блока 11 управления.

При отклонении температуры жид,кости от заданного значения с датчи ка 12 температуры поступаст соответствующий сигнал на первый вход блока управления. Блок управления формирует управляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 13, который начинает перемещать золотник распределителя. При этом начинает перемещаться подвижная часть упругого механического преобразователя.

Скорость перемещения золотника, а следовательно, и подвижной части уп-; ругого механического преобраэователя задается исполнительным механизмом и устанавливается больше, чем скорость переходного процесса датчика температуры. Таким образом, в процессе отработки золотником температурного отклонения жидкости скорость изменения сигнала с датчика перемещения обеспечивается большей, чем скорость изменения сигнала с датчи- . ка температуры. Вследствие этого в некотором положении золотника проис- . ходит компенсация сигнала от датчика температуры сигналом с датчика перемещения. Управляющий сигнал с выхода блока управления исчезает и прекращается перемещение золотника исполнительным механизмом. Величина перемещения золотника соответствует величине температурного отклонения жидкости, что обеспечивается предварительной настройкой датчика перемещения. На этом заканчивается пропорциональная отработка температурного отклонения.

В процессе возвращения подвижной части упругого механического преобра. зователя в исходное положение осу- .: ществляется интегральная подработка .остаточного отклонения температуры.

При этом происходит изменение сигна.ла иа датчике перемещения, скорость которого задается переменным дросселем и устанавливается близкой к ско3 рости переходного процесса датчика температуры. Поэтому сигналы на пер- вом и втором входах .блока управления изменяются синхронно, а имеющееся расхождение сигналов подрабатывается золотником до окончательного устранения отклонения температуры жидкости от заданного значения.

Кроме того, при своем движении золотник распределителя производит 10 управление переключателем 14. Место, в котором золотник переключает переключатель (положение срабатывания), определяет среднюю температуру теплообменника 4 и выбирается иэ условия отсутствия разложения, закипания или замерзания жидкости в теплообмен нике.

Если в теплообменнике происходит нагрев жидкости и золотник перемещается из правого положение влево, то в положении срабатывания золотник выключает переключатель и подача энергии в теплообменник от источника 15 питания прекращается.

При этом золотник продолжает некоторое время перемещаться влево, отрабатывая инерционный заброс теплообменника, а затем, IIO мере понижения температуры теплообменника начинаУ 30 ет перемещаться вправо и при переходе через положение срабатывания включает переключатель и подача энергии в теплообменник от источника питания возобновляется. Золотник некоторое время перемещается вправо, .

33 отрабатывая продолжающееся понижение температуры теплообменника вследствие его инерционности, а затем; по мере разогрева теплообменника

40 начинает перемещаться влево и цикл повторяется.

Связь золотника с переключателем может быть механической, гидравлической или магнитной в зависимости от типа переключателя. 45

Подача части жидкости струйным насосом 2 из выходной магистрали 3

079 4 в линию 1 подачи жидкости обеспечивает предварительный подогрев жидкос ти,что сглаживает забросы регулируемого параметра и таким образом повышает точность и экономичность регулирования.

Кроме того, подключение упругого механического преобразователя через обратные клапаны к входам распределителя с различной температурой жидкости позволяет осуществлять дополнительное регулирующее воздействие. Так, если в процессе регулирования температуры происходит уменьшение расхода жидкости через второй вход распределителя вследствие перемещения золотника вправо, то возникает дополнительное уменьшение этого расхода из-за отвода части жидкости из второго входа распределителя через обратный клапан 9 и переменный дроссель в упругий механи ческий преобразователь. При обратном ходе золотника, уменьшающем расход жидкости через первый вход распределителя, на него и упругого механического преобразователя через обратный клапан 8 поступает жидкость противоположной температуры.

Выполнение распределителя в виде двухдроссельного золотника с тремя буртами с отрицательным перекрытием обеспечивает отсутствие смешения по1" токов жидкости различной температуры в распределителе а установка чувствительного элемента датчика температуры в выходном окне распреде" лителя параллельно движению золотника с образованием равномерного проходного зазора обеспечивает равномерное распределение расхода жидкости по чувствительному элементу-и иоз. воляет осуществлять интегральное измерение температуры выходного потока. ,В результате отсутствует запаздыва" ние, связанное с временем прохождения потока к датчику температуры через смеситель.

1166079

Составитель С. Кондратьев

Техред М.Пароцай Корректор В.Бутяга.

Редактор А.Коэориэ

Тираж 863 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закаэ 4309!42

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