Устройство для регулирования температуры

(1) 0 05 Р 23 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЯРЬПЪЮ АВТОРСКОМУ СВИЩТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения(56) Андерс Д. Машины червячные с холодным питанием и области их использования. -КццСв Ьц 1 с цццц Оцшш, КцпвФ аТе, 1972, В Э, с, 103-108.Авторское свидетельство СССР В 881701, кл. 0 05 Э 23/19, 1979. 1(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА 1 НИЯ ТЕИПЕРАТУРМ, содержащее прямой и обратный трубопроводы, связанные через последовательно соединенные циркуляционный насос и теплообмеиный аппарат, первый датчик температурй, установленный перед объектом и на прямом трубопроводе, и первый блок управления, первый выход которогоподключен к регулирующему клапану,установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат,о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,оно снабжено последовательно соединенным и вторым датчиком температуры,установленным на обратном трубопроводе, н вторым блоком управления, первый выход первого блока управленияподключен к регулирующему клапану,установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, через первый трехходовой клапан, управляющий вход которого цодключен квторому выходу второго блока управления, первый выход которого соединенс регулирующим клапаном, установлен . %УФным на трубопроводе слива теплоноси- Стеля, через второй трехходовой клацая", управляющий вход которого под- .ключен к второму выходу .первого блока управления,646Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры втеплоных объектах, например н резиноперерабатывающих червячных машинах,и может быть использовано в производстве резинотехнических изделийиз полимерных материалов.Цель изобретения - повьшение точности устройства для регулированиятемпературы. 1 ОНа чертеже схематически показаноустройство для регулиронания температуры.1Устройство для регулирования тем.1пературы содержит прямой 1 и обратный2 трубопроноды, циркуляционный насос3, теплообменный аппарат 4, первыйдатчик 5 температуры, первый блок 6управления, регулирующий клапан ,20второй датчик 8 температуры, второйблок 9 управления, первый трехходовойклапан 10, второй трехходоной клапан11, объект 12, регулирующий клапан 13,трубопровод .14 подачи пара в теплообменный аппарат, трубопровод 15 слива теплоносителя и обратный клапан 16.Устройство работает следующим образом.Циркуляционный насос 3 осуществляет циркуляцию теплоносителя по замк- З 0нутому контуру (насос 3 - теплообменный аппарат 4 - объект 12 - обратныйклапан 16 - насос 3),При разогреве объекта 12 теплоноситель, проходя по теплообменному 3аппарату 4, нагревается, а затем отдает тепло объекту 12. Поддержаниетемпературы входящего в объект теплоносителя, следовательно и температурыобъекта, осуществляется путем измене 40ния количества пара, подаваемого втеплообменный аппарат 4 с помощью регулирующего клапана 7, который связанс первым блоком 6 управления и первымдатчиком 5 температуры, установленным. 4 Зна прямом трубопроводе 1. Если блоки6 и 9 управления(автоматические регуляторы) имеют одно и то же значениеуставок задания, то в процессе разогрева объекта 12 температура теплоно Ясителя в пряхам трубопроводе 1, изме"ряемая первым датчиком 5 температуры,будет всегда выше температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 2,измеряемой с помощью второго датчика И8 температуры (за счет теплоотдачи вобъекте 12), При этом второй блок 9управления формирует такой управля 76 2ющнй электрический сигнал для первого трехходоного клапана 10, при котором иерный блок 6 управления имеет связь с регулирующим клапаном 7, регулирующий клапан 7 открыт и в теплообменный аппарат 4 поступает пар по трубопроводу 14, Одновременно с этим первый блок 6 управления формирует такой управляющий электрический сигнал для второго трехходоного клапана 11, при котором второй блок 9 управления не имеет связи с регулирующим клапаном 13, регулирующий клапан 13 закрыт и иэ циркуляционного контура нет сброса теплоносителя по. трубопроводу 15.Таким образом, в режиме разогрева объекта 12 взаимные перекрестные связи блоков 6 и 9 управления обеспечивают только расход пара на обогрев и не допускают сброс теплоносителя - из циркуляционного контура.По окончании режима разогрева объекта 12, т.е. когда температура теплоносителя н прямом трубопроводе 1 достигнет заданного значения, темйература теплоносителя в обратном трубопроводе 2 будет продолжать оставаться меньше, чем температура в прямом трубопроводеза счет постоянных тепловых потерь объекта 12. При этом ха-, рактер взаимных перекрестных связей иеждч блоками 6 и 9 управления не изменяется. При работе объекта 12 (большинство оборудования по переработке резины) в нем имеет место интенсивное тепло- выделение, Первым проявлением тепловыделения в объекте 12 является повышение температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 2. Это незначительное пенышение температуры теплоносителя, например до значения в прямом трубопроводе 1, изменяет сигнал второго датчика 8 температуры, поступающий во второй блок 9 управления, который теперь так формирует управляющий сигнал для первого трех- ходового клапана 10, что прекращается связь первого блока 6 управления с регулирующим клапаном 7, Регулирующий клапан 7 закрывается, пар не поступает в теплообменный аппарат 4, Теперь требуется отводить тепло из объекта 12 для поддержания. заданного значения температуры теплоносителя и объекта 12 регулирования.з 1 1,64Таким образом, когда температуратеплоносителя в прямом и обратномтрубопроводах станет одинаковой, всистеме наступает тепловое равновесие,так как не подводится тепло (пар перекрыт) и не отводится тепло (сливзакрыт).Если же в объекте 12 будет продолжаться выделение тепла, то температура теплоносителя в обратном трубопро Оводе 2 будет продолжать повьппатьсяи с некоторым запаздыванием будет повышаться и температура в прямом трубопроводе 1, При некотором повьппениитемпературы в прямом трубопроводе 1(от заданного значения) первый блок 6управления формирует такой управляющий электрический сигнал для второготрехходового клапана 11, при которомоткрывается связь второго блока 9управления с регулирующим клапаном 13.Регулирующий клапан 13 открывается,из обратного трубопровода 2 происходит регулируемый сброс в трубопровод15 слива теплоносителя с повышенной 25;(от заданного значения) температурой, .а из водопроводной сети в циркуляционный контур одновременно с этим поступает холодный теплоноситель. Кактолько холодный теплоноситель, прой- .Эдя циркуляционный насос 3 и теплообменный аппарат 4, понизит температуруциркулирующего теплоносителя до.заданного значения, сигнал от первого датчика 5 температуры, поступающий на первый блок 6 управления,35приведет к тому, что первый блок 6.управления сформирует такой управляющий электрический сигнал для 676 4второго трехходового клапана 11, прикотором прекращается связь второгоблока 9 управления и регулирующегоклапана 3. Регулирующий клапан 13закроется, сброс теплого теплоносителя из контура и подача холодноготеплоносителя в контур прекратятся.Опять наступает состояние тепловогоравновесия.В дальнейшем при отклонении температуры теплоносителя в прямом илиобратном трубопроводах происходятсоответствующие переключения трехходовых. клапанов и в системе происходит сброс теплого теплоносителяи подача холодного теплоносителя(режим охлаждения) или подача парав теплообменный аппарат (режим нагрева). При этом управленИе регулирующими клапанами 7 и 13 с помощьюблоков 6 и 9 управления происходитпо непрерывному закону (например,ПИ-закону),Таким образом, введение второгодатчика 8 температуры, установлен,ного на обратном трубопроводе 2,и второго блока 9 управления позволяет снизить тепловую инерционностьустройства, Введение первого трехходового клапана 10, второго трехходового клапана 11 и взаимных перекрестных связей первого блока 6управления и второго блока 9 управления позволяет автоматически выбирать режим работы устройства длярегулирования температуры в зависимости от теплового состояния объекта12, что в конечном итоге повышаетточность регулирования.. 4/5 Патент",Ужгород, ул. Проектна з 4186/44 Тираж 863 ВНИИПИ Государственного ковщт по делам изобретений и от 113035, Москва, 3-35, Раувская