Система подачи термостатируемого газа

 

Изобретение относится к устройствам газоснабжения и может быть использовано для стабилизации температуры газового потока . Цель изобретения - расширение области применения системы. Система подачи термостатируемого газа содержит источник 1 сжатого газа, который через газовый редуктор 2 подключается к входу газового канала нагревателя 3 и через электропневмоклапан 4 к входному отверстию нагревательного элемента 5. Выходное отверстие нагревательного элемента 5 через расходную шайбу 6. а также выход газового нагревателя 3 соединены с выдающим трубопроводом 7, на конце которого установлен датчик 8 температуры, который подключен к первому входу регулятора 9 температуры, к второму входу которого подключен задатчик 10 температуры. Выход регулятора температуры 9 соединен с управляющим входом электропневмоклапана 4. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 05 0 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759968/24 (22) 16.11.89 (46) 30.12.91 Бюл, ¹ 48 (72) Н.А.Володин, В,А.Горбунов и Л,Н.Кормилицын (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 796807, кл. G 05 D 23/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 5041 85, кл. G 05 0 23/19, 1974. (54) СИСТЕМА ПОДАЧИ ТЕ РМОСТАТИРУЕМОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к устройствам газоснабжения и может быть использовано для стабилизации температуры газового по-. тока. Цель изобретения — расширение области применения системы. Система подачи

„„Я „„1702345 А1 термостатируемого газа содержит источник

1 сжатого газа, который через газовый редуктор 2 подключается к входу газового канала нагревателя 3 и через электропневмоклапан 4 к входному отверстию нагревательного элемента 5. Выходное отверстие нагревательного элемента 5 через расходную шайбу 6, а также выход газового нагревателя 3 соединены с выдающим трубопроводом 7, на конце которого установлен датчик 8 температуры, который подключен к первому входу регулятора 9 температуры, к второму входу которого подключен задатчик 10 температуры. Выход регулятора температуры 9 соединен с управляющим входом электропневмоклапана 4. 1 ил.

1702345

Изобретение относится к устройствам газоснабжения термостатируемым газом и может быть использовано для стабилизации положительной температуры газового потока при его выдаче потребителю.

Б традиционных системах газоснабжения при выдаче термостатируемого газа положительной температуры (+20...+70 С) и низкого давления(-2 10 ...3 10 Па) из баллонов сжатого газа высокого давления (350 10 ...400 10 Па) применяются газовый редуктор и нагреватель, установленные последовательно. После дросселирования температура газа понижается, За счет подвода дополнительной энергии от постороннего источника, в нагревателе холодный газ нагревается до требуемой положительной температуры. Наличие постороннего источника питания сужает область применения данных систем, так как не позволяет использовать их в местах, где отсутствуют источники силовой электроэнергии или каких-либо другие теплоносители (пар, горячая вода, газ и т.д,), Однако в ряде систем при выдаче термостатируемого газа малых расходов (0,1...10 г/с) требуется незначительное количество дополнительной энергии для подогрева газа, Применение постороннего источника дополнительной энергии в таких системах при наличии запасов энергии в сжатом газе высокого давления, который используется для питания сисгем газоснабжения, представляется нецелесообразным, так как зто снижает их автономность и мобильность. Поэтому необходимо обеспечить подогрев выдаваемого газа за счет использования энергии газа высокого давления, Известно устройство для автоматического регулирования температуры газового потока, содержащее баллон сжатого газа, соединенный через газовый редуктор с входом газового канала нагревателя, выход которого подключен к выдающему трубопроводу, имеющему на конце датчик температуры, связанный с первым входом регулятора температуры, второй вход которого подключен к задающему устройству. Сигнал с выхода регулятора температуры поступает на управляющий вход источника питания, соединенный с электрическим нагревательным элементом нагревателя.

Недостатком этого устройства является наличие подвода дополнительной энергии к нагревателю для нагрева газового потока до требуемой положительной температуры, что сужает область его применения, Наличие постороннего источника питания не по5

55 зволяе испольэовать устройство в местах, где отсутствуют источники силовой электроэнергии или какие-либо другие теплоносители (пар, горячая вода, гэз и т.д,).

Известен также термастат для элементов пневмоавтоматики, содержащий теплоизолирован ный кожух, термостатируемую камеру с элементами пневмоавтоматики и нагревательный элемент, который выполнен в виде пневмоклапана с запорным органом, имеющим форму ступенчатого подпружиненногостакана, причем его вход подключен к газовой магистрали высокого давления, а на линии, соединяющей выход элемента с атмосферой, установлено запорное устройство типа сопло — заслонка, у которого заслонка выполнена в виде термобиметаллической пластины, расположенной в зоне подогрева, устройство позволяет. получить тепло без подвода дополнительной энергии только за счет энергии сжатого газа, однако оно рассеивает это тепло в замкнутом объеме и не позволяет осуществить выдачу подогретого газового потока.

Известно устройство для регулирования температуры газового потока, содержащее газовый редуктор, вход которого соединен через полость прямого потока теплообменника с магистралью газа высокого давления., а выход — с входом полости обратного потока теплообменника, выход которого соединен через регулирующий клапан с атмосферой и магистралью потребителя через расходную шайбу, Однако это устройство обеспечивает возможность регулирования температуры газового потока без дополнительного подвода энергии или хладагента к теплообменнику только в области отрицательных значений температур.

Целью изобретения является исключение дополнительных видов энергии, затрачиваемой на нагрев термостатируемого газа до требуемой положительной температуры перед его выдачей потребителю, что обеспечивает автономность си темы и за счет этого — расширение области ее применения. указанная цель достигается тем, что нагревательный элемент выполнен в виго расположенной в газовом канале нагревателя трубы с глухим торцом, образующей камеру торможения газового потока, входное отверстие которого соединено через злектропневмоклапан с источником сжатого газа, а выходное отверстие соединено через расходную шайбу с трубопроводом, причем управляющий вход злектропневмоклапана подключен к регулятору темпеPB Pbl, 1702345

Положительный эффект, заключающий- р — показатель адиабаты идеального гася в обеспечении заданной положительной за; температуры выдаваемого потребителю га- К вЂ” коэффициент, зависящий от рода газа без подвода дополнительной энергии к за. нагревателю, достигается за счет отбора ча- 5 4 — общая длина полости, м. сти газового потока высокого давления и За счет теплообмена тепло от газа в преобразования его кинетической энергии камере торможения передается к газовому в тепловую в результате резкой его подачи потоку в газовом канале нагревателя в рев нагревательный элемент и ударного тор- зультате чего температура последнего поможения в нем. 10 вышается.

3а счет теплопередачи через наружную После закрытия электропневмоклапана оребренную стенку нагревательного эле- 4 происходит истечение горячего газа че ез м I ,ента вь делившаяся тепловая энергия идет выходное отверстие нагревательного элена нагрев потока газа низкого давления в мента и расходную шайбу 6 в выдающий газовом канале нагревателя. 15 трубопровод 7, где происходит его смешиНачертежесхематично показана систе- вание с газовым потоком, поступающим с ма для выдачи термостатируемого газа, выхода газового канала нагревателя 3, проСистема содержит источник 1 сжатого должающееся до тех пор, пока давления в газа, который через газовый редуктор 2 под- выдающем трубопроводе 8 и камере тормоключается к входу газового канала нагрева- 20 жения не сравняются, после чего следует теля 3 и через электропневмоклапан 4 к новый цикл открытия — закрытия электровходному отверстию нагревательного эле- пневмоклапана 4. мента 5, Сигнал с датчика 8 температуры постуВ ыходное отверстие нагревательного пает в регулятор 9 температуры, где сравниэлемента 5 через расходную шайбу 6, а так- 25 вается с сигналом, поступающим с же выход газового канала нагревателя 3 со- задатчика 10 температуры, и вырабатываетединены с выдающим трубопроводом 7, на сясигнал рассогласовыания, который ввиде конце которого установлен датчик 8 темпе- дискретных импульсов поступает на управратуры, который подключен к первому вхо- ляющий вход электропневмоклапана 4. ду регулятора 9 температуры, к второму 30 Продолжительность положительного входу которого подключен задатчик 10 тем- значения импульса, при котором электропневмоклапан 4 открыт, соответствует вреВыход регулятора 9 температуры соеди- ме ни ударно ro за полнения камеры нен с управляющим входом электропнев- торможения нагревательного элемента 5.

35 Пауза между управляющими импульсаСистема работает следующим образом. ми, s течение которой электропневмоклаСжатый газ из источника 1 поступает на пан 4 закрыт, соответств е ветствует времени вход электропневмоклапана 4, а через газо- опорожнения камеры торможения нагревавый редуктор 2 на вход газового канала на- тельного элемента 5 до первоначального гревателя 3. При открытии электропневмо- 40 давления, клапана 4 газ резко подается в нагреватель- При достижении заданной температуры ный элемент 5, где происходит ударное тор- газового потока при сравнении сигналов с можение потока и его кинетическая энергия датчика 8 температуры и с задатчика 10 темпереходит в тепловую, при этом температу- пературы B регуляторе 9 температуры сигра газа в камере торможения резко повыша- 45 нал рассогласования исчезает, ется до значения, которое можно вычислить Электропневмоклапан 4 устанавливаетпо формуле ся в положение "Закрыто" до поступления к —

Р на управляющий вход следующей серии имТ=To — «х пульсов сигнала рассогласования с регуля50 тора 9 температуры.

1,775 — 0,15 10 В предлагаемом устройстве по сравнех

cI нию с прототипом исключается дополни6, 10 — 4+ т 015 ! тельный источник энергии, что обеспечи о вает автономность системы и расширяет обгде Т, — начальная температура газа в поло- 55 ласть ее применения. сти, К; Формула изобретения

Р— начальное давление газа в полости, Система подачи термостатируемого гаа; за, содержащая нагреватель с нагревательI — длина тупика, м; ным элементом и газовым каналом, вход

d — диаметр полости, м; которого соединен через редуктор с источ1702345

Составитель В.Горбунов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Ðåâñêçÿ

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 4542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ником сжатого газа, а выход соединен с потребителем через трубопровод, в котором размещен датчик температуры, выход которого соединен с первым входом регулятора температуры, второй вход которого соединен с задатчиком, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения системы, нагревательный злемент выполнен в виде расположенной в газовом канале трубы с глухим торцом, образующей камеру торможения газового потока, входное отверстие которой соединено через электропневмоклапан с источником сжато5 го газа, а выходное отверстие соединено через расходную шайбу с трубопроводом, причем выход регулятора температуры соединен с управляющим входом электропневмоклэпана, 10