Устройство для регулирования температуры хладоносителя

 

Союз Советскми

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i »972485 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28. 05. 81 (21) -3296573/18-24 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.

G 05 0 23/30

)оаударстеенный комитет

СССР (23) приоритет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 11. 82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07. 11.82 (53) УДК 621. 555 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Д. Гаркавый и Н. К. Тыщик

Государственный макеевский Ьрдена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ХЛАДОНОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к системам для регулирования температуры хладоносителя и может применяться в. качестве автономного охлаждающего костюма для людей, занятых во вредной по тепловому фактору среде.

Известна автономная теплозащитная дыхательная система, содержащая последовательно соединенные сосуд с дыхательной смесью, испаритель-змеевик

1О и легочный автомат, а также емкость с хладагентом, соединенную при помощи помпы с каналом в костюме (1 1.

Недостатком системы является то, что теплозащитная дыхательная система

15 не имеет регулятора холодопроизво-. дительности теплообменчика и рассчитана для применения в экстремальных условиях с полной изоляцией органов дыхания от окружающей среды.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор температуры воды на входе в термостатирующую систему костюма.

Костюм включает в себя охлаждающие панели (термостатирующая система ), теплообменник, побудитель движения жидкости и автоматический регулятор температуры воды на входе в охлаждающие панели (2 ).

Недостатком устройства с жидкостным охлаждением является сложность устройства и эксплуатации системы автоматического регулирования температуры воды. Наличие ряда относительно сложных элементов терморегулятора и необходимость надежной электрической связи между ними усложняет применение устройства в костюме для противотеплоаой защиты человека в производственных условиях.

Целью изобоетения является повышение надежности устройства для регулирования температуры хладоносителя.

Поставленная цель достигается гем, что устройство для регулирования температуры хладоносителя, со972485

3 держащее последовательно соединенные теплообменник, насос, радиатор, а также установленные в потоке хладоносителя термоэлементы, регулирующий клапан и байпасный трубопровод хладоносителя, дополнительно содержит камеру смешения, связанную с полостью теплообменника патрубком, в котором установлен регулирующий клапан, жестко соединенный с термоэлементом, ус- 0 тановленным в стакане, размещенном на крышке корпуса теплообменника, полость которой связана с полостью теплообменника и с байпасным трубопроводом хладоносителя, соединенным с камерой смешения.

В камере смешения установлен дополнительный термоэлемент, жестко связанный с клапаном, установленным на выходном конце патрубка.

2О

На чертеже изображено устройство для регулирования температуры хладоносителя.

Устройство содержит радиатор 1, насос 2, теплообменник 3, камеру 4 смешения, выполненную в виде сьемного поддона, и соединяющий их патрубок 5. В крышке 6 корпуса теплообмен-. ника 3 размещен стакан 7, в котором установлен термоэлемент 8 в виде сильфона. К подвижному торцу силь" фона 8 прикреплен шток 9, проходящий через уплотненное отверстие в днище стакана 7 и через отверстие 10 в крышке 6. В теплообменнике 3 шток

9 проходит s кожухе 11, защищаемом шток от механических воздействий окружающей среды. K концу штока 9 с помощью резьбового соединения .прикреплен регулирующий клапан 12„ установленный в отверстие гнезда 13, которое в свою очередь соединено с патрубком 5. В крышке 6 корпуса теплообменника выполнено отверстие 14 для подвода хладоносителя к стакану

7 и отверстие 15 для выхода хладоносителя в байпасный трубопровод 16.

I(нижней части патрубка 5 с помощью кронштейнов 17 прикреплен дополнительный термоэлемент 18, выполнен50 ный в виде сильфона. К верхнему подвижному концу дополнительного сильфона прикреплен шток 19 на конце которого закреплен клапан 20, установленный в выходном отверстии патруб55 ка 5. Трубопровод 21 служит для подвода хладоносителя к стакану 7.Трубопроводы 22 и 23 - соответственно для подачи хладоносителя от камеры 4 смещения к насосу 2 и от него к радиатору 1.

Устройство для регулирования температуры хладоносителя работает следующим образом.

Если температура воды (хладоносителя), поступающей в стакан 7, ниже или соответствует заданной настройкой клапана 12 температуре, то термоэлемент 8 принимает такой размер, при котором клапан 12 перекрывает полностью входное отверстие патрубка 5 в гнезде 13, и охлажденная вода из теплообменника 3 перестает поступать в патрубок 5.В этом случае вода полностью заполнив теплообменник через отверстие 10, поднимается до уровня отверстия 15 — прохода, соединяющего этот канал с байпасным трубопроводом 16, и, миновав теплообменник, поступает в камеру 4 смешения.

При увеличении тепловой нагрузки на радиатор 1 возрастает температура воды исходящей из него, поэтому давление в сильфоне термоэлемента 7 также возрастает, сильфон растягивается настолько, что клапан

12 открывает отверстие гнезда I3 входа в патрубок 5. Охлажденная вода из теплообменника 3 поступает в патрубок 5 и через его выходное отверстие сливается в камеру 4 смешения.

При этом часть воды истекает, а другая часть вновь поступает в теплообменник, и часть воды, минуя теплообменник, поступает в камеру 4 смешения, в которой происходит смешивание двух потоков. воды и образование однородной по температуре воды.

С дальнейшим увеличением температуры воды, исходящей из радиатора, доля охлажденной воды, поступающей из теплообменника 3 в камеру 4 смешения, возрастает и может создаться такое положение, что вся вода, исходящая из.радиатора 1,,будет полностью проходить через .теплообменник 3, а оттуда в камеру 4 смешения.

В случае понижения температуры воды в камере 4 смешения ниже предусмотренной настройкой клапана 20 дополнительный сильфон термоэлемента

I8 сокращается и клапан 20 перекрывает полностью выходное отверстие патрубка 5, предотвратив дальнейшее поступление охлажденной воды из теплообменника 3 и уменьшение температуры воды в камере смешения.

485

Ф ., р

ВНИИПИ Заказ 8516/40 Тираж 914 Подписное

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

5 972

С прекращением истечения охлажденной воды из теплообменника 3 прекращается поступление ее в теплообменник и вся вода уходит в камеру 4 смешения. Температура воды в камере

S повышается и клапан 20 приоткрывает выходное отверстие патрубка 5. В этот период температура воды, поступающей в радиатор 1, регулируется клапаном 20 в пределах между каким- 10 то промежуточным ее значением и более низким, обусловленным настройкой клапана 20, Это происходит до тех пор, пока температура воды, исходящей из радиатора 1, не понизится до tS значения более низкого, чем значение, обусловленное настройкой клапана 12, и последний не перекроет отверстие в гнезде 13, вследствие чего повторяется уже известный вариант 2О движения воды.

Предложенное устройство, примененное в костюмах с жидкостным охлаждением, например, в условиях горной выработки угольных шахт, позволит обе- 25 спечить нормальные тепловые условия труда ряду категорий горнорабочих, что обеспечит его безопасность и производительность.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования температуры хладоносителя, содержащее последовательно соединенные теплообменник, насос, радиатор, а также установленные в потоке хладоносителя термоэлементы, регулирующий клапан и байпасный трубопровод хладоносителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем

1 что с целью повышения надежности устройства, оно содержит камеру смещения, связанную с полостью теплообменника патрубком, в котором установлен регулирующий клапан, жестко соединенный с термоэлементом, установленным в стакане, размещенном на крышке корпуса теплообменника, полость которой связана с полостью теплообменника и с байпасным трубопроводом, хладоносителя, соединенным с камерой смешения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю-. щ е е с я тем, что в камере смешения установлен дополнительный термоэлемент, жестко связанный с клапаном, установленным на выходном конце патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 698625, кл. А 41 D 13/00, 1979.

2. "атент США Р 3744555, кл. А 41 0 13/00, опублик. 1973 (прототип).