Изобретение относится к вентиляции, в частности для регулирования температуры приточного воздуха в холодный период года.
Известен способ автоматического регулирования температуры воздуха и теплоносителя на выходе теплообменника путем изменения расхода теплоносителя пропорционально отклонению его температуры от минимально допустимого значения приданной температуре наружного воздуха, а изменение расхода воздуха осуществляют в зависимости от расхода теплом..-,итоля.
К недостатку данного способа {. з улиро- вания следует отнести неполное использование энтальпии теплоносителя ВР.-;;У того.
что температура обратного теплоносителя поддерживается в зависимости от температуры наружного воздуха, включая и его положительные значения. Т. е,, с ростом отрицательных значений температуры наружного воздуха пропорционально растет и температура обратного теплоносителя, что ведет к пропорциональному снижению использования энтальпии теплоносителя.
В качестве прототипа может быть принят способ автоматического регулирования температуры воздуха и т§плоносителя на выходе теплообменника путем изменения расхода воздуха через теплообменник обратно пропорционально изменению температуры приточного воздуха, а расход теплоносителя осуществляют прямо пропорционально изменению разности температуры прямого и обратного теплоносителя.
Данному способу регулирования присущи такие же недостатки, т. к. температура обратного теплоносителя изменяется в зависимости от фактической температуры прямого теплоносителя. Т. е., чем выше его температура, тем выше температура обратного теплоносителя, возвращаемого в ТЭЦ.
Цель изобретения - повышение использования энтальпии теплоносителя.
Поставленная цель достигается тем, что при изменении расхода нагреваемого воздуха через теплообменник обратно пропорционально отклонению температуры нагретого воздуха, расход теплоносителя через теплообменник изменяют обратно пропорционально отклонению от заданного постоянного значения температуры обратного теплоносителя теплообменника, причем при положительных начальных температурах нагреваемого воздуха расход его через теплообменник поддерживают на максимальном уровне, а расход теплоносителя через теплообменник изменяют обратно пропорционально отклонению температуры нагретого воздуха.
Известна система автоматического управления для осуществления первого способа регулирования, содержащая терморегулятор с датчиками нагреваемого и нагретого воздуха и обратного теплоносителя, соединенный выходами с приводами сдвоенного воздушного клапанам регулирующего клапана теплоносителя.
Наиболее близким техническим решением является система автоматического управления, для осуществления второго способа регулирования, содержащая в цепи управления приводом вентилятора пускатель с размыкающим блок-контактом, терморегуляторы с датчиками температуры нагретого воздуха, прямого и обратного
теплоносителя, связанные с обмотками открытия и закрытия приводов сдвоенного воздушного клапана и регулирующего клапана теплоносителя теплообменника, термореле
нагреваемого воздуха, автоматический выключатель, последовательно соединенные стоповую и пусковую кнопки.
К недостатку обеих систем управления следует отнести низкую экономичность и
0 надежность защиты теплообменника от замерзания.
Цель изобретения - повышение экономичности системы и надежности защиты теплообменника от замерзания.
5 Поставленная цель достигается тем, что в систему автоматического управления, содержащую в цепи управления привода вентилятора пускатель с размыкающим блок-контактом, терморегуляторы с датчиками
0 температуры нагретого воздуха и обратного теплоносителя, взаимосвязанные с приводами открытия и закрытия сдвоенного воздушного клапана и регулирующего клапана теплоносителя теплообменника, термореле
5 нагреваемого воздуха, автоматический выключатель, последовательно соединенные стоповую и пусковую кнопки, дополнительно введены термореле обратного теплоносителя теплообменника, реле пуска, времени, за0 держки, аварии, памяти и защиты лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле аварии, реле времени через пускатель и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой
5 кнопке, реле аварии подключено через последовательно включенные термореле обратного теплоносителя и нагреваемого воздуха, реле памяти и лампа аварии подключены через реле аварии к стоповой
0 кнопке, реле защиты подключено через термореле нагреваемого воздуха, пускатель и лампа включения подключены через реле задержки, терморегулятор нагретого воздуха подключен через реле задержки к приво5 ду сдвоенного воздушного клапана, а через реле защиты к приводу клапана теплоносителя, привод открытия сдвоенного клапана подключен через реле пуска и защиты, привод открытия клапана теплоносителя под0 ключей через реле пуска, задержки и аварии, привод закрытия клапана теплоносителя подключен через реле пуска и аварии, а теплорегулятор обратного теплоносителя подключен через реле защиты.
5 На фиг. 1 представлена функциональная схема управления; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 - графики температуры обратного теплоносителя теплообменника по известным и предлагаемому способам регулирования.
Система автоматического управления приточной вентиляции содержит в цепи управления приводом 1 вентилятора 2 пускатель 3 с размыкающим блок-контактом 4, терморегуляторы 5 и 6 с датчиками 7 и 8 температуры нагретого воздуха и обратного теплоносителя, связанные с обмотками 9, 10 и 11,12 открытия и закрытия приводов 13 и 14 сдвоенного воздушного клапана 15 и регулирующего клапана 16 теплоносителя теплообменника 17, термореле 18 нагреваемого воздуха, автоматический выключатель 19, последовательно соединенные стоповую и пусковую кнопки 20 и 21, дополнительно введенные термореле 22 обратного теплоносителя теплообменника 17, реле 23 пуска с первым-третьим замыкающими и четвертым-пятым размыкающими контактами 24-26 и 27-28, реле 29 времени с замыкающим с выдержкой времени контактом 30. реле 31 задержки с первым-четвертым замыкающими и пятым размыкающим контактами 32-35 и 36, реле 37 аварии с первым- вторым замыкающими и третьим-четвертым размыкающими контактами 38-39 и 40-41, реле 42 памяти с замыкающим контактом 43, реле 44 защиты с первым-третьим замыкающими и четвертым-шестам размыкающими контактами 45-47 и 48-50, лампы 51 и 52 сигнализации включения и аварии, причем катушка реле 23 пуска через тоетий размыкающий контакт 40 реле 37 аварии, катушка реле 29 времени через размыкающий контакт 4 пускателя 3 и катушка реле 31 задержки через параллельно включенные замыкающие контакты 30 и 32 реле 29 и 31 времени и задержки подключены к пусковой кнопке 21, параллельно которой включен первый замыкающий контакт 24 реле 23 пуска, катушка реле 42 памяти и лампа 52 аварии подключены через параллельно включенные первый замыкающий контакт 38 реле 37 аварии и замыкающий контакт43 реле 42 памяти к стоповой кнопке 20, катушка реле 37 аварии подключена через последовательно включенные термореле 22 и 18 обратного теплоносителя и нагреваемого воздуха, катушка реле 44 защиты включена через термореле 18 нагреваемого воздуха, пускатель 3 и лампа 51 включения подключены через второй замыкающий контакт 33 реле 31 задержки, терморегулятор 5 нагретого воздуха включен через третий замыкающий контакт 34 реле 31 задержки и подключен выходом к обмоткам 9 и 11 привода 13 сдвоенного воздушного клапана 15 через первый и второй замыкающие контакты 45-46 реле 44 защиты и дополнительно к обмоткам 10 и 12 привода 14 клапана 16 теплоносителя через пятый и шестой размыкающие контакты 49 и 50 реле 44 защиты, обмотка 9 открытия привода 13 сдвоенного клапана 15 дополнительно подключена через четвертый размыкающий контакт 27 ре- 5 ле 23 пуска и параллельно включенную ему цепочку из последовательно соединенных второго замыкающего и четвертого размыкающего контактов 25 и 48 реле 23 и 44 пуска и защиты, обмотка 10 открытия при0 вода 14 клапана 16 теплоносителя дополнительно подключена через две параллельные цепочки из последовательно включенных третьего замыкающего и пятого размыкающего контактов 26 и 36 реле 23 и 31 пуска и
5 задержки и пятого размыкающего и второго замыкающего контактов 28 и 39 реле 23 и 37 пуска и аварии, а обмотка 12 закрытия дополнительно подключена через последовательно включенные четвертый и пятый
0 размыкающие контакты 28 и 41 реле 23 и 37 пуска и аварии, терморегулятор 6 обратного теплоносителя включен через последовательно соединенные третий и четвертый замыкающие контакты 47 и 35 реле 44 и 31
5 защиты и задержки.
Способ регулирования температуры воздуха и теплоносителя на выходе теплообменника осуществляется следующим образом.
0 Регулирование температуры нагретого воздуха, например после вентилятора 2, осуществляется по сигналу датчика 7 и команде терморегулятора 5, который посредством привода 13 изменяет положение
5 сдвоенного воздушного клапана 15: при повышении температуры приточного воздуха - клапан 15 уменьшает количество воздуха, проходящего через теплообменник 17, и увеличивает количество воздуха, проходя0 щего к обход теплообменника 17; при понижении температуры приточного воздуха. Клапан 15 увеличивает количество воздуха, проходящего через теплообменник 17 и уменьшает - в обход последнего. Одновре5 менно с этим по сигналу датчика 8 температуры обратного теплоносителя и команде терморегулятора 6 посредством привода 14 происходит изменение положения регулирующего клапана 16, который изменяет
0 количество теплоносителя, проходящего через теплообменник 17, до тех пор, пока температура обратного теплоносителя не достигнет заданной величины, например 17° С: при повышении температуры обрат5 ного теплоносителя выше 17° С кпалан 16 прикрывается; при понижении - открывается.
Таким образом, регулирование температуры воздуха и обратного теплоносителя на выходе теплообменника 17 осуществляется взаимосвязанным изменением расхода воздуха и теплоносителя через теплооб- менник 17 обратно пропорционально отклонению температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя соответственно. Т. е., на всем протяжении работы приточной системы вентиляции в зимний период поддерживается постоянно заданная температура приточного воздуха и обратного теплоносителя. Т. к. температура обратного теплоносителя даже при максимальных отрицательных температурах наружного воздуха поддерживается на уровне 17° С, то энтальпия теплоносителя используется значительно эффективнее, что ведет не только к экономии расхода прямого теплоносителя Т Э Ц, но и к понижению температуры обратного теплоносителя, что ведет к сокращению теплопотребления на Т Э Ц.
При строгом подборе теплообменной поверхности теплообменника температура обратного теплоносителя при отрицательных температурах наружного воздуха может поддерживаться и на более низком уровне.
Для более полного использования энтальпии теплоносителя ТЭЦ, при положительных температурах наружного воздуха, например выше -3° С, целесообразно расход воздуха через теплообменник 17 держать максимальным (клапан 15 полностью открыт в сторону теплообменника 17), регулирование температуры приточного воздуха осуществлять изменением количества теплоносителя клапаном 16 по сигналу датчика 7 и команде терморегулятора 5 воздействием на привод 14.
В этом случае при приближении температуры наружного воздуха к заданной температуре приточного воздуха расход теплоносителя будет уменьшаться, а температура обратного теплоносителя Зудет приближаться к температуре наружного воздуха.
Система автоматического управления приточной вентиляции работает следующим образом.
При включении автомата 19 питания цепей управления через четвертый замкнутый контакт 27 реле 23 пуска подается питание на обмотку 9 открытия привода 13, который открывает сдвоенный воздушный клапан 15 в сторону теплообменника 17, а через пятый и четвертый замкнутые контакты 28 и 41 реле 23 и 37 пуска и аварии подается питание на обмотку 12 закрытия привода 14. который закрывает клапан 16 теплоносителя.
Одновременно с этим подготавливается цепочка прогрева и аварийной защиты теплообменника 17 от замерзания, состоящая
из последовательно соединенных термореле 18 и 22 наружного воздуха и обратного теплоносителя. При понижении температуры наружного воздуха (воздуха перед теплообменником 17) ниже, например, +3° С и температуры обратного теплоносителя ниже, например, +5° С включается реле 37 аварии, которое своим замкнувшимся контактом 39 подает питание через замкнутый
контакт 28 реле 23 пуска на обмотку 10 открытия привода 14, который открывает клапан 16 для прогрева теплообменника 17. При прогреве последнего и повышении температуры обратного теплоносителя выше, например, +8° С срабатывает термореле 22 и отключает реле 37 аварии, которое своим замкнувшимся контактом 41 подает на обмотку 12 закрытия привода 14, который закрывает клапан 16, исключая неоправданный расход теплоносителя. При возможном дальнейшем понижении температуры обратного теплоносителя цикл повторяется. Таким образом осуществляется ночной самопрогрев теплообменника 17 и
защита его от замерзания при температурах наружного воздуха ниже +3° С. При более высоких температурах наружного воздуха реле 37 аварии отключается термореле 18 и клапан 16 закрыт полностью, исключая неоправданный расход теплоносителя.
Включение системы приточной вентиляции в работу осуществляется нажатием пусковой кноп ки 21. В резул ьтате чего через замкнутую стоповую кнопку 20 и контакт 40
реле 37 аварии включается реле 23 пуска, которое самоблокируется через собственный контакт 24, а через еще замкнутый контакт 4 пускателя 3 привода 1 вентилятора 2 включается реле 29 времени.
Одновременно с этим через замкнувшийся контакт 25 реле 23 пуска подается питание на обмотку 9 открытия привода 13, который открывает сдвоенный воздушный клапан 15, а через замкнувшийся контакт 26
реле 23 пуска и еще эамкнуктый контакт 36 реле 31 задержки подается питание на обмотку 10 открытия привода 14, который открывает клапан 16 теплоносителя, обеспечивая предпусковой прогрев теплообменника 17.
Через некоторое время, определяемое установкой реле 29 времени (30 - 40 секунд), замыкается его контакт 30 и включа- ется реле 31 задержки, которое самоблокируется своим контактом 32. контактом 33 включает лампу 51 включения системы и пускатель 3, который своим контактом 4 отключает реле 29 времени, исключая неоправданную выработку его
ресурса, а силовыми контактами (не указаны) включает привод 1 вентилятора 2.
Одновременно с этим через замкнувшийся контакт 34 реле 31 задержки включается в работу терморегулятор 5 приточного воздуха, через замкнутый контакт 47 реле 44 защиты (при температуре наружного воздуха ниже +3° С) и замкнувшийся контакт 35 реле 31 задержки включается в работу терморегулятор 6 обратного теплоносителя, а разомкнувшийся контакт 36 реле 31 задержки снимает питание с обмотки 10 открытия привода 14, который переходит на управление только от терморегулятора 6.
Регулирование температуры приточного воздуха осуществляется по сигналу дат- чика 7 и команде терморегулятора 5, управляющего через замкнувшиеся контакты 45 и 46 реле 44 защиты приводом 13 сдвоенного воздушного клапана 15: при повышении температуры приточного воздуха клапан 15 закрывается в сторону прихода воздуха через теплообменник 17; при понижении - открывается.
Регулирование температуры обратного теплоносителя осуществляется по сигналу датчика 8 и команде терморегулятора б, управляющего приводом I4 регулирующего клапана 16 теплоносителя: при повышении температуры обратного теплоносителя выше, например, 17° С, клапан 16 прикрывается; при понижении - открывается.
При повышении температуры наружного воздуха выше +3° С термореле 18 отключает реле 44 защиты, которое своими разомкнувшимися контактами 45 и 46 отключает привод 13 сдвоенного воздушного клапана 15 от управления терморегулятором 5 приточного воздуха, замкнувшимся контактом 48 подает питание на обмотку 9 открытия привода 13, который открывает полностью клапан 15 для прохода всего количества наружного воздуха через теплообменник 17, и замкнувшимися контактами 49 и 50 подключает обмотки 10 и 12 привода 14 к управлению от терморегулятора 5 приточного воздуха. При этом терморегулятор О обратного теплоносителя разомкнувшимся контактом 47 реле 44 защиты отключается, Т. е., при положительных температурах наружного воздуха, когда замерзание теплообменника исключается, регулирование температуры приточного воздуха будет осуществляться за счет изменения расхода теп- лоносителя обратно пропорционально отклонению температуры приточного воздуха при полном расходе воздуха через теплообменник 17, что ведет к максимальному использованию энтальпии теплоносителя.
В случае аварийного понижения температуры обратного теплоносителя ниже +-5° С при температурах наружного воздуха ниже +3° С срабатывает термореле 22 обратного
теплоносителя и через уже замкнутое термореле 18 наружного воздуха включается реле 37 аварии, которое своим разомкнувшимся контактом 40 отключает реле 23 пуска, замкнувшимся контактом 38 включает
лампу 52 аварии и реле 42 памяти, которое самоблокируется контактом 43 через стоповую кнопку 20, В результате этого обесточиваются разомкнувшимся контактом 24 реле 23 пуска и реле 31 задержки, которое
разомкнувшимся контактом 33 обесточивает пускатель 3, который отключает привод 1 вентилятора 2.
Одновременно с этим через замкнутые контакты 28 реле 23 пуска и 39 реле аварии
подается питание на обмотку 10 открытия привода 14, который открывает клапан 16. который производит самопрогрев теплообменника 17 вышеописанным образом.
Снятие аварийной сигнализации осуществляется нажатием стоповой кнопки 20, которая отключает реле 42 памяти и лампу 52 аварии.
На фиг. 3 представлены графики температуры обратного теплоносителя теплообменника по известным и предлагаемым .способам регулирования.
Таким образом, благодаря новой совокупности существенных отличительных признаков, группа изобретений обеспечивает более полное использование энтальпии теплоносителя Т Э Ц, и повышенную надежность защиты теплообменника от замерзания.
Формула изобретения
1. Способ регулирования температуры
воздуха и теплоносителя на выходе теплообменника путем изменения расхода нагреваемого воздуха и теплоносителя через
теплообменник, причем расход нагреваемого воздуха через теплообменник изменяют обратно пропорционально отклонению температуры нагретого воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения
использования энтальпии теплоносителя, расход теплоносителя через теплообменник изменяют обратно пропорционально отклонению от заданного постоянного значения температуры обратного теплоносителя теплообменника, причем при положительных начальных температурах нагреваемого воздуха расход его через теплообменник поддерживают на максимальном уровне, а расход теплоносителя через теплообменник
изменяют обратно пропорционально отклонению температуры нагретого воздуха.
2. Система автоматического управления приточной вентиляции, содержащая в цепи управления привода вентилятора пускатель с размыкающим блок-контактом, терморегуляторы с датчиками температуры нагретого воздуха и обратного теплоносителя, взаимосвязанные с приводами открытия и закрытия сдвоенного воздушного клапана и регулирующего клапана теплоносителя теплообменника, теплореле нагреваемого воздуха, автоматический выключатель, последовательно соединенные стоповую и пусковую кнопки, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности системы и надежности защиты теплообменника от замерзания, в нее дополнительно введены термореле обратного теплоносителя теплообменника, реле пуска, времени, задержки, аварии, памяти и защиты, лампы сигнализации включения и аварии, причем
реле пуска через реле аварии, реле времени через пускатель и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке, реле аварии подключено через
последовательно включенные термореле обратного теплоносителя и нагреваемого воздуха, реле памяти и лампа аварии подключены через реле аварии к стоповой кнопке, реле защиты подключено через
термореле нагреваемого воздуха, пускатель и лампа включения подключены через, реле задержки, терморегулятор нагретого воздуха подключен через реле задержки к приводу сдвоенного воздушного клапана, а через
реле защиты- к приводу клапана теплоносителя, привод открытия сдвоенного клапана теплоносителя подключен через реле пуска, задержки и аварии, привод закрытия клапана теплоносителя подключен через реле пуска и аварии, а терморегулятор обратного теплоносителя подключен через реле защиты и задержки.
Изобретение относится к вентиляции. Цель изобретения - повышение использования энтальпии теплоносителя, повышение экономичности системы и надежность защиты теплообменников от замерзания. Для этого при изменении расхода нагреваемого воздуха и теплоносителя через теплообменник, расход теплоносителя изменяют обратно пропорционально отклонению от заданного постоянного значения температуры обратного теплоносителя, причем при положительных начальных температурах нагреваемого воздуха расход его через теплообменник поддерживают на максимальном уровне, а расход теплоносителя через теплообменник изменяют обратно пропорционально отклонению температуры нагретого воздуха, В систему автоматического управления, содержащую в цепи управления привода (П1) вентилятора (В2) пускатель (ПСЗ) с размыкающим блок-контактом, терморегуляторы (ТР5 и ТР6) с датчиками (ДНВ7 и ДОТ8) температуры нагретого воз- и обратного теплоносителя, взаимосвязанные с приводами (П9 и П11) открытия и закрытия сдвоенного воздушного клапана (СВК 15) и приводами регулирующего клапана (РКТ16) теплоносителя теплообменника (Т017), термореле (ТРВ18) нагреваемого воздуха, автоматический выключатель, последовательно соединенные столовую и пусковую кнопки (СК20 и ПК21) дополнительно введены термореле (ТОТ22) обратного теплоносителя, реле пуска (РП23), времени (РВ29), задержки (Р331), аварии (РА37), памяти (РПМ42) и защиты (РЗЩ44), лампы сигнализации включения и аварии, причем РП23 и через РА37, РВ29 через ПСЗ и Р331 через РВ29 подключены каждое к ПК21, РА37 подключено через ТОТ 22 и ТРВ18. РЗЩ44 подключено через ТРВ18 ПСЗ и ЛВ51 подключены через Р331. 2 с. п. ф-лы, Зил. VI 00 ел Ј
ФигУ
Фиг. 2
| Авторское свидетельство СССР № 1150443, кл.Р 24 F 11/00 | |||
| Устройство для видения на расстоянии | 1915 |
|
SU1982A1 |
