Устройство для регулирования температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030180 (21) 2863983/18-24 (51) М. Kll

Союз Советскнд

Соцналнстнческнк

Респубпнн

О с присоединением заявки 89 (23) Приоритет

G 05 D 23/19

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 151181. Бюллетень М342 (53) УДК 621 555.6 (088. 8) Дата опубликования описания 15,11.81

Е.Ф.Колесников и A.Ï.Êoíäàó

Г резинотехнического машиностроения (72) Авторьв изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Данные устройства сложны, так как содержат по два регулятора температуры и из-за тепловой инерционности недостаточно точны в работе.

Б режиме разогрева работает только

1 регулятор температуры воды. Б режи30 ме охлаждения, когда имеют место ин

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры в тепловых объектах, например, при тер" мостатировании исходных продуктов в процессе получения РТИ из литьевых подиуретанов и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий из полимерных материалов.

Известно устройство для регулирования температуры, например, валков каландра, содержащее источники горячего и холодного теплоносителя, блок исполнительных механизмов, управляемый электронным регулятором. Блок исполнительных механизмов выполнен из трех переключающих и одного смесительного клапана, причем входы всех переключающих клапанов соединены с объектом регулирования, а выходы— с нагревателем, холодильником и входами смеснтельного клапана, соединенного с объектом регулирования (1).

Известное устройство сложно и обладает недостаточной точностью поддержания температуры валков. Из-за отсутствия контроля температуры входящего в объект теплоносителя невозможно по температуре выходящего из объекта теплоносителя судить о тепловом состоянии объекта и условиях его теплообмена, в этом случае температура объекта остается неизвестной. С другой стороны наличие раздельных источников горячего и холодного теплоносителя, а также разветвленной системы трубопроводов способствует проявлению значительной тепловой инерционности устройства, а, следовательно, и появлению больших колебаний температуры теплоносителя и объекта.

Известны устройства для регулирования температуры в резиноперерабатывающих червячных машинах, которые содержат объект, теплообменник с электрообогревом и водяным охлаждением, циркуляционный насос, трубопроводную арматуру и два регулятора температуры с датчиками, установленными соответственно в потоке теплоносителя и в объекте (2).

881701

Формула изобретения

65 тенсивные тепловыделения внутри объекта, работает регулятор температуры объекта. Переход с режима разогрева на режим охлаждения происходит с запаздыванием и это приводит к колебаниям температуры объекта.

Наиболее близким по технической сущности к .изобретению является устройство для регулирования температуры в червячных машинах с холодным питанием, содержащее объект, циркуляционный насос, теплообменный элемент, трубопроводную арматуру и регулятор температуры с датчиком, установленным в потоке теплоносите-. ля (3)..

Из-за тепловой инерционности устройство имеет недостаточную точность регулирования, так как на любые отклонения теплового состояния регулятор, датчик которого установлен в потоке теплоносителя, реагирует с запаздыванием. Это приводит к колебаниям заданной температуры объекта.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее прямой и обратный трубопроводы подачи теплоносителя в объект, связанные через последовательно соединенные циркуляционный насос и теплообменный аппарат, последовательно соединенные датчик температуры, установленный на прямом трубопроводе подачи теплоносителя, и блок управления, к выходам которого подключены нагреватель, расположенный в теплообменном аппарате, и исполнительный клапан, установленный на линии подачи в теплообменный аппарат хладагента, введен рекуперативный теплообменник, первый клапан которого установлен в прямом трубопроводе подачи теплоносителя, а второй канал — в обратном.

Наличие такого теплообменника, в котором входящий в объект поток теплоносителя взаимодействует с выходящим из объекта потоком теплоносйтеля, дает возможность датчику температуры быстро отреагировать на любые изменения теплового состояния объекта регулирования и вызвать опережающее действие регулятора, направленное на компенсацию возникшего отклонения.

На чертеже схематически показано устройство для регулирования температуры.

Устройство для регулирования температуры объекта 1 содержит циркуляционный насос 2, теплообменный аппарат 3, блок управления 4 с датчиком температуры 5, установленным на прямом трубопроводе 6, нагреватель 7, исполнительный клапан 8; обратный . трубопровод 9. Устройство снабжено корректирующим элементом в виде рекуперативного теплообменника 10, кото-1 рый одними своими входом и выходом . соединен с выходом и входом объехта, ! а, другим входом и выходом — с теплообменным аппаратом 3 и циркуляционным насосом 2.

Устройство работает следующим образом.

При разогреве объекта 1 включается насос 2, который осуществляет циркуляцию теплоносителя по замкнутому контуру. Проходя по теплообменному аппарату 3, теплоноситель нагревается, а затем отдает тепло объекту 1.

При установившемся режиме, когда температура входящего в объект теплоносителя, следовательно и температура

15 объекта, равна заданному значению, в теплообменнике 3 устанавливается какой-то определенный средний перепад температур входящего в объект и выходящего из него теплоносителя.

20 Этот температурный перепад характеризует определенное тепловое состояние объекта, т.е. определенный теплообмен в нем.

При воздействии на объект возмущений, которые вызывают изменение его теплового состояния, температура выходящего иэ объеКта теплоносителя изменяется. Эти изменения температуры

Выходящего из объекта теплоносителя благодаря теплообменнику 10 очень быстро изменяют температуру входящего в объект теплоносителя, что вызывает изменение сигнала датчика 5, и поэтому блок 4 без задержки формирует регулирующее воздействие направления на компенсацию появившегося отклонения температуры входящего в объект теплоносителя. При этом в теплообменнике 10 средний перепад температур входящего в объект и выходяще49 го из него теплоносителя изменяется и принимает новое значение, соответ" ствующее новому тепловому состоянию объекта регулирования, т.е. при всех изменениях теплового состояния объек45 та теплообменник 10 выполняет роль корректирующего элемента, который позволяет без замедлений определить эти изменения и сформировать требуемое управляющее воздействие. Вследствие наличия теплообменника сигнал датчика изменяется быстрее и с большой скоростью, что вызывает более частые срабатывания регулятора температуры, а это ведет к уменьшению величины колебаний температуры теплоносителя и объекта.

Устройство для регулирования температуры, содержащее прямой и обратный трубопроводы подачи теплоносителя в объект, связанные через последовательно соединенные циркуляционный насос и теплообменный аппарат, 881701

Составитель Л.Птенцова

Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Бокшан

Редактор Л.Плисак

Заказ 9969/71 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 последовательно соединенные датчик температуры, установленный на прямом трубопроводе подачи теплоносителя, и блок управления, к выходам которого подключены нагреватель, расположенный в теплообменном аппарате, и исполнительный клапан, установленный на линии подачи в теплообменныи аппарат хладагента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности устройства, оно содержит Рекуперативный теплообменник, первый канал которого установлен в прямом трубопроводе подачи теплоносителя, а второй канал - в обратном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 249806, кл. G 05 D 23/19, 1967.

2. Каучук и резина, 1978, Ю 7, с. 6, рнс. 1.

3. Дитмар Андерс. Червячные машины с холодным питанием и области их использования. — Kautschuk and Cymm, Kunst taffe, 1972, В 3, с. 103108 (прототип).