Устройство для регулирования температуры Советский патент 1985 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры в тепловых объектах, например в резиноперерабатьгоающих червячных машинах, и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий из полимерных материалов. Цель изобретения - повьт ение точности устройства для регулирования температуры, На чертеже схематически показано устройство для регулирования температуры. Устройство для регулирования температуры содержит прямой 1 и обратный 2 трубопроводы, циркуляционный насос 3, теплообменный аппарат 4, первый датчик 5 температуры, первый блок 6 управления, регулирующий клапан 7, второй датчик 8 температуры, второй блок 9 управления, первый трехходовой клапан 10, второй трехходовой клапан 11, 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 замкнутому контуру (насос 3 - теплообменный аппарат 4 - объект 12 - обратный клапан 16 - насос З). При разогреве объекта 12 теплоноситель, проходя по теплообменному аппарату 4, нагревается, а затем отдает тепло объекту 12, Поддержание температуры входящего в объект теплоносителя, следовательно и температуры объекта, осуществляется путем изменения количества пара, подаваемого в теплообменный аппарат 4 с помощью регулирующего клапана 7, который связан с первым блоком 6 управления и первым датчиком 5 температуры,установленнымна прямом трубопроводе 1, Если блоки 6 и 9 управления(автоматические регу ляторы) имеют одно и то же значение уставок задания, то в процессе разогрева объекта 12 температура теплоно сителя в трубопроводе 1, измеряемая первым датчиком 5 температуры будет всегда выше температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 2, измеряемой с помощью второго датчика 8 температуры (за счет теплоотдачей в объекте 12), При этом второй блок 9 упрявления формирует такой управляюищй электрический сигнал для первого трехходового клапана 10, при котором первый 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 трехходового клапана 11, при котором второй блок 9 управления не имеет связи с регулирующим клапаном 13, регулирующий клаоан 13 закрыт и из 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 в прямом трубопроводе 1 достигнет заданного значения, температура теплоносителя в обратном трубопроводе 2 будет продолжать оставаться меньше, чем температура в прямом трубопроводе I за счет постоянных тепЛ9вьпс потерь объекта 12, При этом характер взаимных перекрестных связей weждv блоками 6 и 9 управления не изменяется, При работе объекта 12 (большинство оборудования по переработке резины) в нем имеет место интенсивное тепловыделение . Перэь1М проявлением тепловыделения в объекте 12 является повышение температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 2, Это незначительное повьш1ение температуры теплоносителя, например до значения в прямом трубопроводе I, изменяет сигнал второго датчика 8 температуры, поступающий во второй блок-9 управления, который теперь так формирует управляющий сигнал для первого трех.хрдового клапана 10, что прекращается связь первого блока 6 управления с регулирующим клапаном 7,Регулирующий клапан 7 закрьтается, пар не поступает в теплообменный аппарат 4, Теперь требуется отводить тепло из объекта 12 для : поддержания заданного значения температуры теплоносителя и объекта 12 регулирования. Таким образом, когда температура теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах станет одинаковой, в системе наступает тепловое равновеси так как не подводится тепло (пар перекрыт) и не отводится тепло (слив закрыт). Если же в объекте 12 будет продол жаться выделение тепла, то температу ра теплоносителя в обратном трубопро воде 2 будет продолжать повьппаться и с некоторым запаздыванием будет по вышаться и температура в прямом трубопроводе 1. При некотором повышении температуры в прямом трубопроводе 1 (от заданного значения) первый блок управления формирует такой управляющий электрический сигнал для второго трехходового клапана 11, цри котором открывается связь второго блока 9 управления с регулирующим клапаном 1 Регулирующий клапан 13 открывается, из обратного -трубопровода 2 происходит регулируемый сброс в трубопровод 15 слива теплоносителя с повышенной . Г(отзаданного значения) температурой а из водопроводной сети в циркуляционный контур одновременно с -этим поступает холодный теплоноситель. Как только холодный теплоноситель, пройдя циркуляционный насос 3 и теплооб- менный аппарат 4, понизит температур циркулирующего теплоносителя до заданного значения, сигнал от первого датчика 5 температуры, поступающий на первый блок 6 управления, приведет к тому, что первый блок 6 управления сформирует такой управЛ5йощий электрический сигнал для второго трехходового клапана И, при котором прекращается связь второго блока 9 управления и регулирующего клапана 13. Регулирующий клапан 13 закроется, сбростеплого теплоносителя из контура и подача холодного теплоносителя в контур прекратятся. Опять наступает состояние теплового равновесия. В дальнейшем при отклонении температуры теплоносителя в прямом или обратном трубопроводах происходят соответствующие переключения трехходовых .клапанов и в системе происходит сброс теплого теплоносителя и подача холодного теплоносителя (режим охлаждения ) или подача пара в теплообменный аппарат (режим нагрева )„ При этом управление регулирующими клапанами 7 и 13 с помощью блоков 6 и 9 управления происходит по непрерьшному закону (например, пи-закону). Таким образом, введение второго датчика 8 температуры, установленного на обратном трубопроводе 2, и второго блока 9 управления позволяет снизить тепловую инерционность устройства. Введение первого трехходового клапана 10, второго трехходового клапана 1I и взаимных перекрестных связей первого блока 6 управления и в торого блока 9 управления позволяет автоматически выбирать режим работы устройства для регулирования температуры в зависимости от теплового состояния объекта 12, что в конечном итоге повышает точность регулирования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА|НИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее прямой и обратный трубопроводы, связанные через последовательно соединеиные циркуляционный насос и теплообмевный аппа{ ат. первый датчик температ5фы, установленный перед объектом и на ПР51МОМ трубопроводе, и первый блок управления, первый выход которого подключен к регулирующему клапану, установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, отличающееся тем. что, с целью повьшения точности устройства, оно снабжено последовательно соединенным и вторым датчиком температуры, установленным на обратном трубопроводе, и вторым блоком управления, первый выход первого блока управления подключен к регулирующему клапану, установленному на трубопроводе подачи пара в теплообменный аппарат, через первый трехходовой клапан, управлякяций вход которого подключен к второму выходу второго блока управления, первый выход которого соединен (Л с регулируняцим клапаном, установлен- . с ным на трубопроводе слива теплоносителя, через второй трехходовой клапан, управляющий вход которого подкхпочен к второму выходу первого блока управления. 9д JS а а