Устройство для регулирования температуры воздуха в теплицах с трубным обогревом Советский патент 1991 года по МПК A01G9/24 

носителя стабилизируется на питающем фубопроводе 5 регулирующим клапаном 6 с регулятором 7 давления «после себя, уста- новленными перед коллектором 8 прямого теплоносителя. Вход циркуляционного насоса 3 каждой теплицы соединен через гидравлическое регулируемое сопротивление 18 и обратный клапан 17 с отводящим трубопроводом 11 системы 1 обогрева теплиц. При этом проводимость обратного клапана 17 направлена от отводящего трубопровода 13 к входу насоса 3. Кроме того, на регулятор 19 клапана 4 подается дополнительный сигнал, информирующий о температуре

смешанного теплоносителя. Для исключения шунтирования системы 1 трубного обогрева в каждой теплице между выходным.патрубком насоса 3 и тангенциальным входом клапана 2 включен в прямом направлении обратный клапан 12. Устройство позволяет повысить качество поддержания и регулирования температурных режимов микроклимата, устранить кавитационные режимы

работы циркуляционных насосов и завозду- шивание (запаривание) трубной системы обогревателей, повысить устойчивость системы регулирования температурных режимов микроклимата, надежность при увеличении ресурса работы. I ил.

Изобретение относится к растениевод- CTBV в сооружениях защищенного грунта. Цель изобретения - оптимизация процесса регулирования температурного режима и - тем исключения влияния систем гр оного обогрева теплиц друг на друга через коллектор обратной теплофикационной воды. Для регулирования юмперат ры смотанного теплоносителя в ичройстве применен стрчй- ный вихревой смесительный клапан 2. Температурный режим в теплице регулир е1ся с помощью двухходового регу.шр юте о клапана 4, причем давление прямою юплоС/1 С

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству в сооружениях защищенного грунта.

Цель изобретения - оптимизация процесса регулирования температурного режима путем исключения влияния систем трубного обогрева теплиц друг на друга через коллектор обратной теплофикационной воды.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для регулирования температуры воздуха в теплицах с трубным обогревом содержит системы I трубного обогрева теплиц (показано две из общего количества входящих в один блок) со струйными вихревыми смесительными клапанами 2, циркуляционными насосами 3 и двухходовыми регулирующими клапанами 4, которые запи- тываюгся от источника теплоснабжения по питающему трубопроводу 5 через (гидравлический) регулирующий клапан 6 с (гидравлическим) регулятором 7 давления «после себя и коллектор 8 прямой теплофикационной воды. Радиальный вход струйного вихревого смесительного клапана 2 при помощи подводящего трубопровода 9 подсоединены к коллектору 8 прямой теплофикационной воды Выход струйного вихревого смесительного клапана 2 соединен с входным трубопроводом 10 отопительной трубной системы 1, выходной трубопровод II отопительной системы 1 подключен к входному патрубку циркуляционного насоса 3. Выходной патрубок циркуляционного насоса 3 соединен с входом обратного клапана 12 и входом двухходового регулирующего клапана 4 Выход обратного клапана 12 соединен с тангенциальным входом струйного вихревого смесительного клапана, а выход двухходового регулирующего клапана 4 .соединен отводящим трубопроводом 13 с коллектором 14 обратной теплофикационной воды, который через сбрасывающий трубопровод 15 соединен с источником теплоснабжения.

0 Двухходовой регулирующий клапан 4 оснащен электроприводом 16.

Кроме того, выход двухходового регулирующего клапана 4 соединен трубопроводом через обратный клапан 17 и гидравлическое

5 регулируемое сопротивление 18 с входным патрубком циркуляционного насоса 3. Управляющий вход электропривода 16 соединен с выходом регулятора 19 с датчиком 20 температуры воздуха в теплице. Остальные входы регулятора 19 связаны с датчиком 21

0 температуры смешанной теплофикационной воды во входном трубопроводе системы 1 обогрева теплицы и датчиками 22 метеофакторов.

Устройство работает следующим образом.

5 После подачи тепла от источника теплоснабжения (гидравлический) регулирующий клапан 6 отслеживает командный сигнал от (гидравлического) регулятора 7 давления стабилизируя давление после себя в соответQ ствии с установленным заданием. Заданное стабилизированное давление устанавливается в коллекторе 8 прямой теплофикационной воды и через подводящие трубопроводы 9 подается к радиальным входам струйных вихревых смесительных клапанов 2 теплиц.

5 На тангенциальные входы струйных вихревых смесительных клапанов 2 теплиц поступает теплофикационная вода, которая прошла по системам 1 трубного обогрева теплиц т. е. охлажденная (обратная теплофикационная вода). Из условий принципа дейст0 вия струйного вихревого смесительного клапана 2 следует, что изменяя параметры воды, поступающей по тангенциальному входу, можно воздействовать на расход воды поступающей по радиальному входу клапана, т. е. увеличение давления в тангенциальном входе уменьшает расход в радиальном и наоборот В свою очередь изменить гидравлические параметры на тангенциальном входе можно при помощи двухходового регулирующего клапана 4.

5

В зависимости от положения двухходового регулирующего клапана 4 и перепада давлений до и после клапана, через него протекает расход теплофикационной воды, который определяет величину расхода прямой и теплофикационной воды, поступающей в систему 1 трубных обогревателей теплицы. Кроме того, в контуре, который состоит из струйного вихревого смесительного клапана 2, системы 1 трубных обогревателей, циркуляционного насоса 3 и обратного клапана 12, постоянно циркулирует теплофикационная вода, расход которой определяется параметрами циркуляционного насоса 3 и гидравлическим сопротивлением контура. Соотношение охлажденной, обратной после системы трубного обогрева теплицы, теплофикационной воды и поступающей прямой теплофикационной воды определяет температурные параметры смешанной теплофикационной воды, которая протекает по вход-ному трубопроводу 10 от выхода струйного вихревого смесительного клапана 2 к отопительной трубной системе 1. Из вышеизложенного следует, что существует прямая зависимость между положением двухходового регулирующего клапана 4 и температурой смешанной теплофикационной воды в системе 1 трубных обогревателей теплицы, тепловой потенциал которой определяет температуру воздуха в теплице. Положение плунжера двухходового регулирующего клапана 4 пропорционально обобщенному сигналу управления, который поступает от регулятора 19. Этот сигнал управления вырабатывается на основании информации, поступающей от датчика 20 температуры воз- духа в теплице, от датчика 21 температуры смешанной теплофикационной воды во входном трубопроводе 10 системы 1 трубного обогрева теплицы, и от датчиков 22 метеофакторов (этот сигнал может быть или обобщенным в виде нескольких сигналов, или по каждому параметру). Через обратный клапан 17 и регулируемое гидравлическое сопротивление 18 происходит дополнительная подпитка системы 1 отопления каждой теплицы при закрытом двухходовом регулирующем клапане 4, так,практика эксплуатации систем теплоснабжения действующих тепличных комбинатов показала, что при полном закрытии двухходового регулирующего клапана 12 он имеет протечки, которые приводят либо к увеличению времени охлаждения системы 1 обогрева, либо, в случае больших протечек; к повышению температуры смешанной теплофикационной воды.

Подпитка системы 1 обогрева теплицы через обратный клапан 17 и регулируемое, гидравлическое сопротивление 18 исключает подобные явления. Кроме того, при падении давления по каким-либо причинам в отводящем трубопроводе 13 обратный клапан 17 закрывается и предотвращает утечку жидкости из контура отопления теплицы через

гидравлическое регулируемое сопротивление 18.

Величина подпитки (расход) теплофикационной воды из отводящего трубопрово- 5 да 13 в каждом конкретном случае должна быть отрегулирована при помощи гидравлического сопротивления 18, так как, во- первых, один из случаев режима работы системы 1 обогрева является режим с более низким уровнем давлений теплофикационной воды в трубных обогревателях, а во-вторых, конкретный двухходовой регулирующий клапан 4 имеет только ему присущие характеристики как по расходу, так и по протечкам, хотя в массе для одного типа прибора они

5 очень близки.

Другим положительным качеством наличия обратного клапана 17 и гидравлического сопротивления 18 является возможность регулирования температуры смешанной теплофикационной воды, а следовательно, тем° пературы воздуха в теплице при отключенном циркуляционном насосе.

Использование свойств струйного вихревого смесительного клапана 2, таких как воздействие потока жидкости тангенциаль5 ного входа на поток жидкости радиального входа при одновременном качественном перемешивании жидкостей с различными температурными параметрами для получения суммарного потока с равномерными температурными параметрами, а также ис0 пользование таких свойств гидравлических систем, как практическая несжимаемость жидкости при заданных рабочих давлениях, дает возможность обеспечения характеристик автоматических систем. При этом выбором расходных характеристик двухходового

5 регулирующего клапана 4 можно четко регламентировать максимальную температ р смешанной теплофикационной воды при заданных значениях прямой теплофикационной воды, одновременно обеспечить заданную, независящую от внешних факторов

0 циркуляцию теплофикационной воды в контуре отопления теплицы. Поскольку в контуре отсутствуют элементы с большим переменным гидравлическим сопротивлением, внутри контура нет необходимости вводить

5 элементы дополнительной регулировки. С другой стороны, использование в системе теплоснабжения струйного вихревого смесительного клапана, не имеющего никаких подвижных частей кроме потоков жидкости, значительно повышает надежность и долгоQ вечность, и при этом снижает стоимость устройства. Это связано с тем, что вихревой смесительный клапан изготавливается из стандартных труб общепромышленного назначения, причем основным технологическим процессом является сварка и слесарные ра5 боты по шаблонам.

В устройстве использован двухходовой регулирующий клапан, промышленно выпускаемый отечественной промышленностью.

В случае отказа двухходового клапана 4 и даже циркуляционного насоса 3 система позволяет поддерживать заданные параметры в ручном режиме управления. Применение подпитки через регулируемое гидравлическое сопротивление 18 обеспечивает возможность устранения внезапных отказов, связанных с возникновением паровых и воздушных пробок в системе 1 трубного обогрева, а следовательно, также повышает надежность и ресурс трубной системы 1 отопления теплиц.

Наличие в устройстве обратной связи яб температуре смешанного теплоносителя через регулятор 19 повышает устойчивость системы 1 отопления, что дает возможность как повысить коэффициент усилия системы, а следовательно, и ее точность, так и повысить быстродействие отопительной системы 1 теплицы, т. е. возможность корректировки с учетом быстродействующих метеофакторов. Все это в совокупности повышает качество регулирования микроклимата в теплице, что в конечном счете повышает урожайность выращиваемых в ней культур

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры воздуха в теплицах с трубным обогревом, содержащее общие для всех теплиц блока питающий и сбрасывающий трубопроводы с коллекторами прямой и обратной 1 еплофик.ии онной воды, установленный на питающем тр бопроводе до коллектора прямой ion юфил.щионной воды общий регулирующим клапан с регулятором давления

«после себя, расположенные в каждой к-п- лице блока подводящий и отводящий трубопроводы теплофикационной воды к системе трубного обогрева, регулятор кмпгра- туры, входы которого связаны с выходами датчиков метеофакторов, температуры воз духа в теплице и смешанной теплофикационной воды в подающем трубопроводе, циркуляционный насос, входной патрубок которого через последовательно соединенные nii- равлическое регулируемое сопротивление и первый обратный клапан сообщен с отводящим трубопроводом теплофикационной воды и выходом двухходового регулирующего клапана, при этом вход последнего

и выходной патрубок циркуляционного насоса объединены и связаны с входом второго обратного клапана, выход которого подключен к первому входу трехходового смесительного клапана, причем второй вход последнего сообщен посредством подводящего

® трубопровода соответствующей теплицы с коллектором прямой теплофикационной воды, а выход связан с входным трубопроводом системы трубного обогрева соответствующей теплицы, отличающееся тем, что, с целью

5 оптимизации процесса регулирования путем исключения влияния систем трубного обогрева теплиц друг на друга через коллектор обратной теплофикационной воды, двухходовой регулирующий клапан снабжен электроприводом, с управляющим входом кото0 рого соединен выхо i регулятора температуры, а трехходовой смесительный клапан выполнен в виде слруйного вихревого смесительного клапана, первым входом которого является тангенциа ьный вход, а вто рым - радиальный.