Устройство для регулирования температуры объекта Советский патент 1984 года по МПК G05D23/19 

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства в многозонных объектах, дополнительный циркуляционный контур соединен с основным циркуляционным контуром с помощью общих коллекторов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБЪЕКТА, содержащее основной циркуляционный контур теплоносителя, состоящий из последовательно соединенных первого циркуляционного насоса и нагревательного элемента, датчик температуры теплоносителя, связанный через регулятор температуры с нагревательным элементом, датчик температуры объекта, связанный с регулятором температуры объекта, и охлаждающий элемент, отличающееся тем, что, с целью экономии теплоносителя и повышения точности устройства, 5но снабжено первым и вторым трехходовыми клапанами и вторым циркуляционным насосом, образующим с охлаждающим -элементом дополнительный циркуляционный контур, связанный через первый трехходовой клапан с основным циркуляционным контуром, причем регулятор температуры объекта подключен к нагревательному элементу, пер- § вому трехходовому клапану и к второ(Л му трехходовому клапану, установлен ному на сливе. э ND D

Изобретение относится к устройст вам для регулирования температуры в тепловых объектах и, предпочтител но, может быть использовано в облас ти производства шприцованных резино вых изделий на предприятиях резинотехнической промышленности. Известно устройство для автоматического регулирования температуры объекта,содержащее циркуляционный насос, теплообменник с электрообоГр вом, клапан слива, элементы трубопр водной арматуры и регуляторы циркулирующей воды и корпуса машины с да чиками Ч.. Недостатками этого устройства являются повыиенный расход воды на охлаждение и невысокая точность уст ройства из-за отсутствия автоматического регулирования удельного расхода нагретой воды, сбрасываемой из циркуляционного контура клапаном слива. При длительных режимах работы червячной машины, когда в машине выделяется большое количество тепла, клапан слива практически не закрывается и вода из сети идет через машину напроход, имея небольшой перепад температуры на входе и выходе из машины. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического регу лирования температуры объекта, содержащее циркуляционный контур теплоносителя, состоящий из последовательно соединенных циркуляционного иасоса и нагревательного элемента, датчик температуры теплоносителя, связанный через регулятор температуры с нагревательным элементом, датчик теютературы объекта, связанный с регулятором температуры о&ъекта, и охлаждакнций элемент.Г2. Недостатками известного устройст ва являются повьниенный расход воды и невысокая точность устройства р связи с большой инерционностью контура объекта. При подготовке к работе происходит нагрев циркулирующей воды. При работе объекта, напри мер червячной машины, большую часть механической энергии, подведенной к вращающемуся червяку, которая пре вращается в резиновой смеси в тепло, нужно отводить. , Так как площадь теплообмена в зоне корпуса червячной машины невелика и температурный перепад между охлаждаемой и охлаждающей водой в теплообменнике с водяным охлаждением также невелик, то для обеспечения режима охлаждения червячной машины требуется большое количество охлаждакхдей воды. Для червячной машины больших размеров расход воды еще больше увеличивается. Целью изобретения является экон« «ия теплоносителя и повьлиение точности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования температуры объекта, содержащее основной циркуляционный контур теплоносителд состоящий из последовательно соединенных первого циркуляцирнного насоса и нагревательного элемента, датчик температуры теплоносителя, связанный через регулятор темпе-, ратуры с нагревательным элементом, датчик температур объекта, связанный с регулятором температуры объекта, и охлаждающий элемент, снабжено первым и вторым трехходовыми клапанами и вторым циркуляционным насосом, образующим с охлаждающим элементом дополнительный циркуляционный контур, связанный через первый трехходовой клапан с основным циркуляционным контуром, причем регулятор температуры объекта подключен к нагревательному элементу, первому трехходовому клапану и к второму треххсудовому клапа ну, установленному на сливе.. Кроме того, с целью повыиения экономичности устройства в многозонных объектах, дополнительный циркуляционный .контур соединен .с основным циркуляционным контуром с помощью дбщих коллекторов. На фиг, 1 схематически показано устройство для регулирования температуры однозонного объекта; на фиг. 2 - устройство для регулирования температуры многозонного объекта. Устройство для регулирования температурил объекта 1 содержит первый

циркуляционный насос 2, второй циркуляционный насос 3, нагревательный 4 и о хлаждаю ций 5 элементы, второй трехходовой клапан 6 обратный клапан 7, регулятор в температуры с датчиком 9 температуры теплоносителя и датчик 10 с регулятором 11 температуры объекта, один вход которого подключен к нагревательному элементу 4, первому трехходовому клапану 12 и к второму трехходовому клапану 6, установленному на сливе.

Регулятор 8 с датчиком 9 служит для поддержания заданного значения температуры воды путем включения ил отключения нагревательного элемента 4. Регулятор 11 с датчиком 10 служит для поддержания заданного значения температуры объекта путем включения нагревательного элемента 4 или подачи охлаждающей воды в объект.

Устройство снабжено первым трехходовым клапаном 12, связывающим основной и дополнительный циркуляционные контуры. Вспомогательная трубопроводная арматура на чертеже не показана.В многозонных объектах ( фиг. 2) контуры соединены двумя общими коллекторами 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

В мсмент заполнения система водой работают циркуляционные насосы 2 и 3, второй трехходовой клапан б открыт, первый трехходовой клапан 12 соединяет второй циркуляЦИОИ1ШЙ насос 3 с объектом 1. По истечении времени заполнения системы водой клапан б закрывается, клапан 12 переключается, отсоединяя объект 1 от насоса 3.

Так как температура воды и температура объекта ниже заданной, нагревательный элемент 4 включен. Вода циркулирует по замкнутому контуру: первый циркуляционный насос 2 - нагревательный элемент 4 - объект 1 - первый циркуляционный 2. Идет разогрев объекта. Холодная вода также циркулирует по своему замкнутому контуру: второй циркуляционный насос 3 - охлаждающий элемент 5 - первый трехходовой клапан 12 - втррой циркуляционный насос 3.

При достижении температуры воды Зсщанного значения нагервательный элемент 4 отключается. При понижении температуры воды регулятор 8.включает нагрев. Так идет регулирование температуры воды.

При переработке резиновой смеси выделяется большое количество тепла. При достижении заданного значения температуры объекта регулятор 11 отключает нагревательный элемент 4. При дальнейшем повышении температуры объекта регулятор 11 переключает первый трехходовой клапан 12, соеди-г няя объект 1 с вторым циркуляционным насосом 3. Вода циркулирует по контуру: первый циркуляционный насос 2 - нагревательный элемент 4 объект 1 - первый трехходовой клапан 12 - второй циркуляционный насое 3 - охлаждающий эл&леит 5 - первчЛ циркуляционный насос 2. Происходит разбавление горячей воды холодной. Идет охлаждение объекта.

При понижении температуры объекта регулятор 10 температуры переключает первый трехходовой клапан 12, отсоединяя второй циркуляционный насос 3 от объекта 1. При дальнейшем понижении температуры включается

нагревательный элемент 4. Далее процесс регулирования повторяется.

Наличие второго трехходового клапана и второго циркуляционного насоса дает возможность получить два циркуляционных контура, которые в зависимости от состояния второго трехходового клапана работают параллельно или последовательно. При этом объем циркулирующей воды в контурах не изменяется и потребление воды иэ сети

отсутствует, а за счет ограниченного по объему и принудительного смешения воды двух контуров (холодного и теплого) уменьшаются колебания температуры, что повышает точность устройства.

Если температура объекта достигнет аварийного значения, открывается второй трехходовой клапан б. Горячая вода уходит из системы, на

ее место поступает холодная.

Так как клапан 6 открывается только в аварийном состоянии,расход водызначительно уменьшается, а колебания температуЕЯл снижаются,

повьшая точность устройства.