Устройство для регулирования температуры газового потока Советский патент 1983 года по МПК G05D23/02 

АЛАЛЛЛ

СП

00

Сл Изобретение относится к автомат ке, в частности к автоматическому регулированию температуры, и может быть использовано для получения подогретого или охлажденного газов потока в широком диапазоне расхода последнего. Известна система автоматического регулирования температуры газового потока, содержащая нагреватель, га зовый редуктор, соединенный с расходной шайбой, и датчик температуры соединенный с регулятором и задающим устройством, причем газовый редуктор установлен параллельно нагревателю, соединенному последовательно с клапаном, подключенным к регулятору 1. Однако эта система работает только тогда, когда давление газа На входе в систему значительно выше давления газа на выходе из нее. в противном случае установленный 3 системе редуктор неработоспособен Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система для ав томатического регулирования температуры газового потока содержащая источник сжатого газа, соединенный через задвижку с нагревателем, у которого в выходной части газового тракта установлен датчи температуры, подключенный к регулятору, выход которого соединен с источником питания, подключенным к нагревателю 23. Недостатком такой системы является ограниченность ее применения по расходу нагреваемого или охлаждаемого газа, так как в случае увеличения расхода газа через теплообменник увеличивается падение давления на нем за счет,потерь давл ния на преодоление гидравлического сопротивления теплообменника. В бол шинстве случаев в системах подогрев или охлаждения газового потока боль шое падение давления выдаваемого газа не допускается, а допустимое падение давления имеет определенную величину. Уменьшить падение давлени на теплообменнике при больших расхо дах газа через него можно путем увеличения площади проходного сечения газоводов теплообменника, но в этом случае при малых расходах газа будет мала скорость течения газа в газоводах и поэтому мал коэффициент теплоотдачи от газовода к. газу. Это ведет к ухудшению теплообмена, что сказывается на Ухудшении характерис тик системы терморегулирования, а также к перегреву ,переохлаждению ) газоводов, что недопустимо для не.которых видов теплообменников, например для электронагревателей. нагрев газав которых осуществляетс путем подвода электрического тока к трубопроводу, по которому идет нагреваемый газ. Таким образом, использовать один и тот же теплообменник в известных системах для получения потока газа с регулируемой температурой в широком диапазоне расхода газа в ряде случаев затруднительно. Кроме того, часто возникает необходимость использовать теплообменник для получения потока газа с регулируемой температурой в диапазоне расхода газа более широком, чем тот, на который был рассчитан теплообменник первоначально. Цель изобретения расширение диапазона расхода газа в устройстве для регулирования температуры газового потока. Поставленнад цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры газового потока, содержащее источник питания, подключенный к теплообменнику, выход которого соединен с магистралью потребителя и с датчиком температуры, соединенным с первым входом регулятора температуры, второй вход которого соединен с задатчиком, а выход - с источником питания, введен автоматический перепускной клапан, подключенный параллельно теплообменнику. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для регулирования температуры газового потока. Устройство содержит параллельно соединенные теплообменник i и автоматический перепускной клапан 2, на выходе которых установлен датчик .3 температуры, соединенный с первым входом регулятора 4 температуры, второй вход которого подключен к задатчику 5. выход регулятора 4 температуры подсоединен к источнику б питания, выход которого соединен с теплообменником 1. Устройство работает следующим образом. В исходном положении автоматический перепускной клапан 2 закрыт и предварительно настроен на давление открытия, которое несколько ниже давления, соответствующего максимально допустимому перепещу давления на теплообменнике. На задатчике 5 выставляется уставка, соответствующая регулируемой температуре. Подводимый к устройству газовый поток проходит через теплообменник 1, где он приобретает заданную температуру, и идет далее на выход к потребителю. Если расход газа, определяемый потребителем, невелик и падение давления на теплообменнике не превьшает допустимой величины, то весь газ идет через теплообменник, Так как установленный параллельно ему клапан 2 закрыт. При увеличении расхода потребляемого газа до величины, соответствующей перепаду давления на теплообменнике, равному давлению настройки клапана 2, после НИИ открывается и часть газа идет через него в обход теплообменника. Причем чембольше увеличивается рас ход потребляемого газа, тем больше увеличивается проходное сечение кла пана 2 (за счет некоторого увеличения перепсща давления на теплообмен нике ) и тем больше газа идет через него в обход-.теплообменника. Таким образом, при значительном увеличени расхода газа, идущего к потребителю падение давления этого газа на устройстве не превышает допустимого. При открытии клапана 2 газ, идущий через него, подмешивается к погдогретому или охлажденному газу, это ведет к отклонению температуры газа на выходе устройства от заданной , регулятор 4 температуры вырабатывает сигнал, пропорциональный величине рассогласования сигналов, поступающих от датчика 3 температуры и :задатчика 5 Под воздействием этого сигнала источник ь питания уменьшает или увеличивает {. а при двухпозиционном- регулировании прекращает, или включает) подачу питания (электроэнергии, хладагента и т.п.) на теплообменник, что, в свою очередь, изменяет температуру газа на выходе теплообменника в нужную сторону до тех пор, пока температура газа на выходе устройства после смешивания газа, идущего через теплообменник газа, идущего через клапан 1г, не достигнет заданной величины. Таким образом, отклонение температуры газа от заданной, получае юе вследствие подмешивания к га- . ЗУ, идущему через теплообменник 1, газа с нерегулируемой температурой, идущего через клапан 2, компенсируется подогревом более высоких (или охлаждением до более низких) температур газа, идущего через теплообмегник 1. Предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон расхода выдаваемого газа для систем регулирования температуры газового потока, в которых Теплообменник обладает значительным гидравлическим сопротивлением, но имеет достаточную мсядность для нагрева или охлаждения до требуемых температур газового потока с максимальным расходом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГОПОТОКА, содержащее источник питания, подкл1б. ченный к теплообменнику, выход кото рого соединен с магистралью потре:бителя и с датчиком температуры, соединенным о первым входом регулятора тектературы, второй вход которого соединен с задатчиком, a выход - с источником питания, о т личачаюц ее с я тем, что, с целью расширения диапазона расхода газа, оно содержит автсматический перепускной клапан, подключенный параллельно теплообменнику. VV V