Регулятор температуры прямого действия

 

Изобретение относится к регулированию температуры среды путем изменения ее расхода. Регулятор содержит корпус с подводящим и отводящим каналами, пакет биметаллических пластин и запорный орган, при этом регулятор снабжен компенсатором перепада давления рабочей среды, выполненным в виде упругого тела, расположенного со стороны подводящего канала и закрепленного одним концом на запорном органе, а другим - на корпусе регулятора. Компенсатор снабжен механизмом настройки, например, винтового типа. В варианте выполнения регулятора пакет биметаллических пластин может быть смонтирован в направляющих, с одной стороны прикрепленных к запорному органу, а с противоположной - установленных в опорах корпуса с возможностью перемещения направляющих относительно корпуса регулятора. Технический результат состоит в том, что такая конструкция способствует повышению надежности работы регулятора за счет исключения воздействия перепада давления среды, а также перекосов биметаллических пластин. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к регулированию температуры жидкой, воздушной или газовой среды путем изменения ее расхода без использования вспомогательных источников энергии.

Регуляторы температуры, содержащие биметаллический термочувствительный элемент, известны, например, авт.св. СССР N 877488, G 05 D 23/02, 1981; авт. св. СССР N 295115, G 05 D 23/08, 1971; авт. св. N 187422, G 05 D 23/08, 1966.

Наиболее близким к патентуемому можно считать регулятор температуры по авт. св. N 877488, G 05 D 23/02, 1981, который содержит корпус с подводящим и отводящим каналами. В корпусе расположен пакет биметаллических пластин, контактирующий с запорным органом, седло, возвратная пружина и шток, проходящий через биметаллические пластины.

Требуемая температура на выходе регулятора поддерживается путем изменения линейных размеров пакета биметаллических пластин в зависимости от температуры подводимой среды и поступательного перемещения запорного органа, в результате чего изменяется проходное сечение для среды. Возвратная пружина способствует восстановлению исходных геометрических размеров пакета биметаллических пластин.

В таком регуляторе температуры при истечении среды через проходное сечение, образованное запорным органом и седлом, имеет место перепад давления между давлением среды в полости до запорного органа и давлением среды в полости после запорного органа. Под действием перепада давления запорный орган перемещается, что приводит к сжатию биметаллических пластин. Биметаллические пластины и, соответственно, регулятор становятся нечувствительными к изменению температуры. Регулятор теряет работоспособность.

Кроме того, в работе регулятора возможны перекосы биметаллических пластин относительно штока, что препятствует перемещению запорного органа, снижает чувствительность и работоспособность регулятора.

Изобретение направлено на повышение работоспособности регулятора температуры.

Технический результата, который достигается изобретением, состоит в повышении надежности работы регулятора температуры за счет исключения воздействия перепада давления среды, а также перекосов биметаллических пластин.

Для достижения этого регулятор снабжен компенсатором перепада давления среды, выполненным в виде упругого тела, расположенного со стороны подводящего канала и закрепленного одним концом на запорном органе, а другим - на корпусе регулятора.

При таком выполнении упругое тело настраивается на определенное усилие растяжения, компенсирующее перепад давления. Этим обеспечивается поджатие запорного органа к седлу с образованием гарантированного необходимого зазора. Этот зазор при работе регулятора изменяется только при изменении линейных размеров пакета биметаллических пластин. Перепад давления на величину зазора не влияет. В результате повышается надежность и работоспособность регулятора.

Для настройки упругого тела на определенное усилие растяжения предназначен механизм настройки, например, винтового типа, согласно п. 2 формулы изобретения.

Пакет биметаллических пластин может быть смонтирован в направляющих, с одной стороны прикрепленных к запорному органу, а с противоположной - установленных в опорах корпуса с возможностью прямолинейного перемещения направляющих относительно корпуса регулятора.

При таком выполнении создаются условия для расположения направляющих по периферии пакета и устранении перекосов биметаллических пластин, что повышает надежность и работоспособность регулятора температуры.

Изобретение поясняется примером.

На чертеже изображен общий вид патентуемого регулятора температуры прямого действия.

Регулятор температуры содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 каналами. В корпусе расположены пакет биметаллических пластин 4, направляющие 5 биметаллических пластин, конусный запорный орган 6, седло 7 и компенсатор 8 перепада давления среды. Компенсатор 8 выполнен в виде упругого тела (в качестве которого может быть сильфон, резиновый шнур и т.п.), расположенного со стороны поводящего канала. Компенсатор одним концом закреплен на запорном органе 6, а другим - на корпусе 1 через винтовой механизм 9 его настройки.

Пакет биметаллических пластин смонтирован в направляющих 5, с одной стороны прикрепленных к запорному органу, а с противоположной - установленных в опорах 10, закрепленных на корпусе, с возможностю перемещения направляющих относительно корпуса регулятора.

Для настройки регулятора на заданную температуру отводимой среды служит узел 11, имеющий винт, с которым связан пакет биметаллических пластин.

Работает патентуемый регулятор температуры следующим образом.

Винтовым механизмом 9 настраивают компенсатор 8 на определенный перепад давления среды между полостью подводящего канала и полостью отводящего канала. Узлом 11 настраивают пакет биметаллических пластин на поддержание заданной температуры отводимой среды.

Рабочая среда поступает в регулятор через подводящий канал, проход их через зазор между запорным органом 6 и седлом 7 и отводится по каналу 3. При увеличении температуры подводимой рабочей среды происходит нагрев биметаллических пластин 4 и их деформация вдоль направляющих 5, приводящих к перемещению запорного органа и уменьшению зазора между запорным органом и седлом, что снижает расход подводимой рабочей среды. Направляющие 5 перемещаются вместе с запорным органом относительно корпуса, удерживаясь в опорах корпуса.

При снижении температуры подводимой рабочей среды происходит уменьшение линейных размеров пакета биметаллических пластин и увеличение зазора между запорным органом и седлом. Возврат пакета биметаллических пластин в исходное состояние осуществляется напором потока регулируемой среды, что не требует наличия возвратной пружины.

Благодаря компенсатору 8, на перемещение запорного органа не оказывает влияние перепад давления. Перемещение запорного органа зависит только от температурной деформации пакета биметаллических пластин.

Регулятор температуры прямого действия отличается простотой конструкции, удобством в монтаже, настройке и эксплуатации, повышенной чувствительностью, высокой надежностью и работоспособностью.

Патентуемая конструкция позволяет использовать устройство также в качестве конденсатоотводчика.

Формула изобретения

1. Регулятор температуры прямого действия, содержащий корпус с подводящим и отводящим каналами, в котором расположен пакет биметаллических пластин, контактирующий с запорным органом, отличающийся тем, что он снабжен компенсатором перепада давления рабочей среды, выполненным в виде упругого тела, расположенного со стороны подводящего канала и закрепленного одним концом на запорном органе, а другим - на корпусе регулятора.

2. Регулятор температуры по п.1, отличающийся тем, что компенсатор снабжен механизмом настройки, например, винтового типа.

3. Регулятор температуры по п.1 или 2, отличающийся тем, что пакет биметаллических пластин смонтирован в направляющих, с одной стороны прикрепленных к запорному органу, а с противоположной - установленных в опорах корпуса с возможностью перемещения направляющих относительно корпуса регулятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1