РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ Российский патент 1994 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к регулированию и может быть использовано для автоматического перераспределения сетевой воды (по ее температуре после калориферов) в отопительно-вентиляционных системах отопления в зависимости от их теплопроизводительности и режимов работы.

Известные регуляторы, содержащие корпус, входной и выходной каналы, установленный внутри корпуса сильфонный чувствительный элемент и регулирующий клапан потока воды [1] .

Недостатком известных регуляторов является возможность возникновения автоколебаний и чувствительность к наличию посторонних включений (шлама) в воде, что приводит к засорению проточного канала устройства при малом открытии клапана, а также к выходу устройства из строя при работе в режиме резких и значительных повышений температуры воды перед ним. В этих условиях из-за большой инерционности сильфонного узла и его чувствительности к перегреву при закрытом (засоренном) клапане внутри сильфона повышается давление термочувствительной жидкости выше допустимого предела и происходит его деформация или разрыв.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является терморегулятор конструкции Башкирэнерго, содержащий корпус с входной, выходной и подмембранной полостями, крышку с седлом, внутреннюю силовую мембрану с клапаном, регулирующую поток воды, и термодатчик с управляющей парой клапан-сопло. Подмембранная полость устройства посредством подводящего канала сообщается с его входной полостью и посредством отводящего канала с термодатчиком [2] .

Известное устройство неудобно для монтажа и в эксплуатации, так как необходима раздельная установка исполнительного органа и термодатчика, что одновременно усложняет его конструкцию, требуя дополнительных выводов, соединительных трубок и штуцеров. Кроме того, габаритные размеры термодатчика таковы, что не позволяют использовать его на трубопроводах диаметром менее 80 мм без устройства специального стакана. Тракт командного давления регулятора не защищен от засорения шламом сетевой воды.

Задачей изобретения является создание компактного устройства, обладающего по сравнению с прототипом меньшими габаритами, позволяющего устанавливать его на трубопроводах диаметром менее 80 мм и обладающего большим удобством в эксплуатации за счет упрощения установки и настройки.

Для достижения указанной задачи в известном регуляторе температуры воды, содержащем корпус с входной и выходной полостями, крышку с седлом силовой мембраны, подмембранную полость, сообщающуюся с входной полостью и полостью термодатчика (включающего управляющую пару клапан-сопло), термодатчик выполнен в виде баллона, заполненного термочувствительной жидкостью с прижатой к его торцу управляющей мембраной посредством соосно примыкающей к баллону цилиндрической втулки, при этом клапан выполнен из эластичного материала и свободно размещен внутри втулки, а термодатчик установлен в полости корпуса, сообщающейся каналами с входной, и выходной полостями и полостью под силовой мембраной (подмембранной полостью).

Выполнение термодатчика в виде жесткого баллона, заполненного термочувствительной жидкостью с прижатой к его торцу мембраной, и эластичного клапана с регулирующим соплом, размещенного внутри втулки, соосно примыкающей к мембране на торце баллона, позволяет при высокой чувствительности к изменению регулируемой температуры воды максимально уменьшить его размеры и благодаря размещению в корпусе устройства снизить общие габариты терморегулятора и улучшить удобство в эксплуатации за счет простоты установки.

На чертеже изображен предлагаемый регулятор температуры воды, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1 с четырьмя продольными каналами 2, крышки 3, в которой на резьбе закреплено седло 4, силовой мембраны 5 для регулирования основного потока воды.

В цилиндрических полостях корпуса 1 с помощью резьбовых соединений размещены термодатчик 6, фиксатор 7 для термометра, штуцер 8 для технического манометра и дроссель 9.

Термодатчик 6 состоит из корпуса 10, сопла 11, эластичного клапана 12, втулки 13, управляющей мембраны 14 и баллона 15, заполненного термочувствительной жидкостью, в качестве которой используется глицерин. Управляющая мембрана 14 плотно зажимается между чисто обработанными торцовыми поверхностями баллона 15 и втулки 13. Эластичный клапан 12 свободно размещается в полости втулки между соплом 11 и управляющей мембраной 14. Основной (регулируемый) поток сетевой воды из входного патрубка 16 проходит через входную полость 22, седло 4, четыре радиальных отверстия 17 в крышке 3 и через четыре продольных отверстия 2 в корпусе 1 в выходной патрубок 18. Подмембранная полость 19 и термодатчик 6 через каналы 20, дроссель 9 и фильтр 21 сообщаются между собой, а также с входной полостью 22 устройства и образуют тракт командного давления. Выходные каналы 23 термодатчика 6 соединяются с выходной полостью 24 через отверстие 25.

Устройство устанавливается на обратных трубопроводах сетевой воды между стандартными фланцами 26 Ду 50-70 (с помощью четырех шпилек 27) на расстоянии не более 0,5 м от выходного патрубка калорифера с условием движения теплоносителя сверху вниз и по противоточной схеме. Настройка термодатчика на нужную температуру обратной сетевой воды (косвенно - на температуру нагреваемого воздуха) осуществляется при работающем вентиляторе отопительно-вентиляционной системы изменением зазора между выходным отверстием сопла 11 и эластичным клапаном 12 путем поворота отверткой сопла 11 при одновременном осуществлении контроля за изменением давления под силовой мембраной по техническому манометру, который сообщается с подмембранной полостью 19 через штуцер 8. Температура обратной сетевой воды может контролироваться техническим термометром, устанавливаемым в корпусе регулятора в любом положении с помощью фиксатора 7. Для уменьшения отложений шлама сетевой воды на войлочном фильтре 21 паранитовая прокладка 28 со стороны входного патрубка 16 по сравнению с паранитовой прокладкой 29, расположенного стороны выходного патрубка 18, имеет уменьшенное центральное отверстие.

Работает регулятор следующим образом.

Увеличение температуры сетевой воды в обратном трубопроводе от теплоиспользующей установки воспринимается баллоном с термочувствительной жидкостью (термобаллоном), в результате чего термочувствительная жидкость увеличивает свой объем и выгибает управляющую мембрану, которая, в свою очередь, перемещает эластичный клапан в сторону сопла. Уменьшение зазора между клапаном и соплом снижает расход управляющей воды через термодатчик и дроссель, одновременно повышая ее давление под силовой мембраной, которая, выгибаясь в сторону седла, снижает или прекращает пропуск воды через терморегулятор, что вызывает снижение ее температуры. При снижении температуры сетевой воды происходит обратный процесс, т. е. уменьшается объем термочувствительной жидкости в термобаллоне, увеличивается зазор между клапаном и соплом и уменьшается давление под силовой мембраной, вследствие чего она начинает перемещаться от седла и увеличивает расход воды через регулятор.

Изобретение относится к автоматическому распределению сетевой воды в системах воздушного отопления. Достигаемый изобретением технический результат состоит в уменьшении габаритов регулятора температуры воды, что позволяет устанавливать его на трубопроводах малого диаметра, а также в упрощении установки и настройки. Новым в регуляторе является выполнение термодатчика в виде баллона, заполненного термочувствительной жидкостью с прижатой к его торцу управляющей мембраной посредством соосно примыкающей к баллону цилиндрической втулки. Клапан выполнен из эластичного материала, способного амортизировать чрезмерное расширение жидкости, и свободно размещен во втулке. В корпусе терморегулятора имеется полость, сообщающаяся каналами с входной, подмембранной и выходной полостями, в которой установлен термодатчик. 1 ил.

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ, содержащий корпус с входной и выходной полостями, термодатчик с управляющей парой клапан - сопло, силовую мембрану и подмембранную полость, которая сообщена с входной полостью и полостью термодатчика, отличающийся тем, что термодатчик выполнен в виде баллона, заполненного термочувствительной жидкостью, к торцу которого прижата соосно с примыкающей к баллону цилиндрической втулкой управляющая мембрана, при этом клапан выполнен из эластичного материала и свободно размещен в цилиндрической втулке, а термодатчик установлен в полости корпуса, которая сообщена каналами с входной, подмембранной и выходной полостями.