Термоклапан

ОНИ СОВЕТСКИХи СОУБЛИК 09) ; а) С 05 0 23/02 уДфъу ьев Бл ГЕЮМ. "итР 4 ФЖРЮАц "ННИВОТША РЕТЕНИ кости снабжена загэой с елеполости и с заиранаружной, части гчением касания ености вспомогатель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗН АВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ,(86) 1. Туркин В. П. Водянце системыотопления с авчоматическим управлениемдля жилых и общественных зданий,.М, Стройиздат, 1976; с. 120-125.2. Артоболевский И. И. Механизмыв современной технике. М., фНаука",1979, т. 8, с. 363, рис. 515.,тели и разме ТЕРМОКЛАПАН, соаерс ююдным и выходным дая прохождения теплоносищениый внутри эапорный орм к нему сильфоном заполнена вспомогакостью, о т л ятем, что, с цельюнальных возможноствия активного регулиро ежима обьекта, онванную емкость, ужи корпуса и ссадиом с полостью силь еплоизолированной емлушенной снизу гильган с крисоединенныполость котороготельной рабочей жидчающийсярас)пирения фуикпиопутем осуществленвания. теплового ртяразмещенную снарпенную трубопроводфона, а крыиаа т во внутреннейшенным на нижней, ильзы фитилем с обеспего нижней части поверя- аной рабочей жидкости. )910372232. Термоклапан по и. 1, о т л и- пользована жидкость, температура кипе ч а ю щ и й с .я тем, что в качестве ния которой выше максимальной темвспомогательной рабочей жидкости ио- пературы теплоносителя.Изобретение относится к области тврмоуправляемых клапанов, в частности,для управления потоками теплоносителяв целях регулирования теплового режимаразличных объектов. 5Известен клапан для систем тврморегулирования, содержащий запорныйорган и узел привода запорного органа 1.Недостатком этого клапана является 10ограниченная область применения и сложность узла. привода.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является тврмоклапан для системы терморегулирования, содержащий запорный орган с присоединенным к нему сильфонным объемом со вспомогательной рабочей жидкостью, размещенным в канале теплоносителя.20Указанный термоклапан отличаетсяпростотой конструкции и минимальнымколичеством движущихся элементов 2Недостатком, известного клапанаявляется ограниченные функциональныевоэможности как следствие отсутствиявозможности регулирования тепловогорежима объекта. Известный клапан термостатирует только теплоноситедь, что,в общем случае, может оказаться не- З 0достаточным для тврмостабидизацииобъекта, характеризующегося большимдиапазоном изменения интенсивностивыделения или поглощения тепловойэнергии. 35Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем осуществления активного регулирования теплового режима объекта,Указанная цель достигается тем, что 40. тврмоклапан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями для прохожденни теплоносителя и размещенный внури эапорный орган с присоединеннымк нему сильфоном, полость которого за- Ф 5поднена вспомогательной рабочей жидкостью, содержит теплоизолированнуюемкость, размещенную снаружи корпуса и соединенную трубопроводом с полостьюсидьфона, а крышка теплоизолированнойемкости снабжена заглушенной снизугильзой с электронагревателем во внучренней полости и с закрепленным нанижней наружной части гильзы фитилем собеспечением касания его нижней частиповерхности вспомогательной рабочейжидкости,Кроме того, в качестве вспомогательной рабочей жидкости использована жидкость, температура которой выше максимальной температуры теплоносителя,На чертеже схематично изображен тврмоклапан.Термокдапан соедржит корпус 1 с .входным 2 и выходным 3 отверстиямидля прохождения теплоносителя и размещенный внутри запорный орган 4 сприсоединенным к нему сильфоном 5,полость которого заполнена вспомогательной рабочей жидкостью 6. Снаружи корпуса 1 размещена теплоизолированнаяемкость 7, соединенная трубопроводом 8с полостью сильфона 5, а крышка теплоизолированной емкости 7 снабжена заглушенной снизу гильзой 9 с электронагревателем 10 во внутренней полости. Нафнижней наружной части гильзы 9 закреплен фитиль 11 с обеспечением каса-ния его нижней части поверхности вспомогательной рабочей жидкости 6. Теплоизолированная емкость 7 снабженатеплоизоляцией.Термокдапан при своей работе можетобеспечить два крайних положения:полное открытие канада для проходатеплоносителя и полное его перекрытие.При изготовлении полость сильфона 5,трубопровода 8 и теплоизолированнойемкости 7 заполняется вспомогательной рабочей жидкостью 6 и гермвтизирувтся таким образом, что запорныйорган 4 находится на максимальйомудалении от входного отверстия 2. Вкачестве вспомогательной рабочей жидкости подбирается такая жидкость, тем.пвратура кипения которой выше воэмож3 10372 ной максимальной температуры тепло носителя. При отключенном электронагревателе 10 задорный орган 4, в связи с изложенным, находится на максмальном удалении от входного отверстия 2 и5 клапан открыт для потока теплоносителя, идущего через входное отверстие 2, корпус 1 и выходное отверстие 3. При превышении температуры объекта заданного уровня, внешняя система управле 10 ния (не показана) включает электро- нагреватель 10, Вспомогательная рабочая жидкость сначала нагревается, а потом испаряется. Образующийся нар скапливается в верхней части теплоизолированной емкости 7 и выдавливает вспомогательную рабочую жидкость 6 в полость сильфона 5. Сильфон растягивается и перемещает запорный орган 4 вниз до полного перекрытия вход 20 ного отверстия 2. Термоклапан.перекрывает поток теплоносителя. Размещение теплоизолированной емкости 7 вне .канала теплоносителя и наличие тепло. изоляции. уменьшает необходимую для 25 перекрытия потока мощность электронагревателя 10, Этой же цели служит способ размещения гильзы 9 теплоизсь лированной емкости 7 и трубопровода 8, исключающий тепловой контакт паровой фазы вспомогательной рабочей жидкости 6 с потоком теплоносителя. С целью уменынения теплового потока от пара вниз по трубопроводу 8, последний мо жет быть выполнен с малой толщиной и с с малым диаметром из материала с от35 носительно низкой теплопроводностью,фитиль 13 с одной стороны, обеспе чивает равномерное нодсасывание вспомо. гательной рабочей жицкости 6 к поверху ности испарения гильзы 9, с другой стороны ограничивает возможное коли чество испарившейся жидюсти. После разрыва контакта между юнцом фитиля 11 и уровнем вспомогательной рабочейжидкости 6 подача последней к поверхности нагрева и, соответственно, испарение прекращается. Размеры фитиля 11 подбираются таким образом, что 23 4бы количество испарившейся жидкости было достаточным для перекрытия входного отверстия 2, но недостаточным для излишней деформации сильфона 5, При закрытом положении клапана объект начинает охлаждаться и при снижении температуры ниже заданного уровня внешняя система управления прекращает подачу энергии на элекгронагреватель 10. Теплоизолированная емкость 7 начинает охлаждаться, пар вспомогательной рабо чей жидкости конденсируется, создается вакуум. В результате эапорный орган 4, вновь возвращается в верхнее положение, открывая путь потоку теплоносителя. функционирование данного устройства возможно при мощностях управляющего электронагревателя порядка О, 1 Вт, что весьма упрощает требования, предъявляемые к внешней системе управления. Время срабатывания клапана после включения или выключения электронагремтефч ля равно нескольким десяткам секунд, что для большинства систем терморегули. рования вполне приемлемо.ЬПредлагемое устройство позволяет решить задачу активного регулирования теплового режима объекта практически при полном отсутствии движущихся де талей и сервомеханизмов, при минимален ной потребности в электроэнергии, Оно может непосредственно включаться в цепь практически любых стандартных электро- регулирующих устройств. Устройство применимо в системах терморегулирования, в которых не требуются быстрые открытия-перекрытий потоков теплоно сителя. Применение предлагаемого устройства в различных автономных энер гетических установках, а также в се. темах теплоснабжения жилых и проиэводственных помещений позволит существенно упростить и удешевить регулирование тепловых режимов. Возможно таз же применение устройства для управления потоками жидкостей и газов в труднодоступных узлах различных систем и установок.Заказ 6009/49 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного юмитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4