Система подачи термостатируемого газа Советский патент 1993 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к устройствам газоснабжения тёрмостатируемым газом и может быть использовано для стабилизации положительной температуры газового потока при его выдаче потребителю.

Цель изобретения - повышение тепло- производительности системы, что обеспечивает улучшение его технических характеристик.

Указанная цель достигается тем, что выход газового канала нагревателя соединен с входом активного потока дополнительно введенного эжектора, а выходное отверстие .Нагревательного элемента - со входом пассивного, потока эжектора, выход которого связан с выдающим трубопроводом.

На чертеже схематично представлена предлагаемая система для выдачи термо- статируемого газа, содержащая источник 1 сжатого газа, который через газовый редуктор 2 и газовый канал нагревателя 3 подключается к входу активного потока эжектора 4 и через электролневмоклапан 5 к входному отверстию нагревательного элемента 6. Выходное отверстие нагревательного элемента б через расходную шайбу 7 соединено со входом пассивного потока эжектора 4, выход которого связан с выдающим трубопроводом 8, на конце которого установлен датчик температуры 9, подключенный к первому входу регулятора температуры 10, ко второму входу которого подключен задат- чик температуры 11. Выход регулятора температуры соединен с управляющим входом электропневмоклапана 5.

Система работает следующим образом. Сжатый газ из источника 1 поступает на вход электропневмоклапана 5, а через газовый редуктор 2 и газовый канал нагревателя 3 на вход активного потока эжектора 4, вход пассивного потока которого через дроссельную шайбу 5, связан с нагревательным элементом 6, при этом происходит принудительная откачка среды из полости нагревательного элемента 6 до значения меньшего, чем рабочее давление на входе системы (давление настройки редуктора 2).

При открытии электропневмоклапана газ резко подается в нагревательный элемент 6, где происходит ударное торможение потока и его кинематическая энергия переходит в тепловую, при этом температура газа в камере торможения резко повышается до значения, которое можно вычислить по формуле

T To(Ј),J rJU%J2l,(1)

б-КГ4+т

где То - начальная температура газа в полости, (К°);

РО - начальное давление газа в полости, (Па); |0 - общая длина полости, (м);

IT - длина тупика, (м);

d - диаметр полости, (м);

k - показатель адиабаты идеального газа;

fi - коэффициент, зависящий от рода газа. За счет теплообмена тепло от газа в камере торможения передается к газовому потоку в газовом канале нагревателя 3, в результате чего температура последнего повышается.

5 После закрытия электропневмоклапана 5 происходит истечение Горячего газа сначала естественное, а затем принудительное через входное отверстие нагревательного элемента 6 и расходную шайбу 7 во 0 вход пассивного потока эжектора 4, где происходит его эжектирование и смешивание с. активным потоком, поступающим с выхода газового канала нагревателя 3 на вход активного потока эжектора, продолжающееся

5

до тех пор, пока в нагревательном элементе

6 не будет достигнуто заданное давление отсоса, после чего следует новый цикл открытия-закрытия электропневмоклапана5. Смешанный поток поступает с выхода эжек0 тора по трубопроводу 8 на выдачу потребителю.

В случае, если требуется кроме температуры на выходе потребителя регулировать давление, в качестве эжектора 4 можно

5 применить эжекторный регулятор, например, по А.С. 348807.

Сигнал сдатчика температуры 9 поступает в регулятор температуры 10, где сравнивается с сигналом, поступающим с

0 з адатчика температуры 11, и вырабатывается сигнал рассогласования, который в виде дискретных импульсов поступает на управляющий вход электропневмоклапана 5. Продолжительность положительного

5 значения импульса, при котором электропневмоклапан 5 открыт, соответствует времени ударного заполнения камеры торможения нагревательного элемента 6,

Пауза между управляющими импульса0 ми, в течение которой электропневмоклапан 5 закрыт, соответствует времени опорожнения камеры торможения нагревательного элемента б до первоначального давления откачки,

5 При достижении заданной температуры газового потока, при сравнении сигналов с датчика температуры 9 и с задатчика температуры 11 в регуляторе температуры 10 сиг- нал рассогласования исчезает.

Электррпневмоклапан 5 устанавливается в положении закрыто до поступления на управляющий вход следующей серии импульсов сигнала рассогласования с регулятора температуры 10,

Положительный эффект по сравнению с прототипом заключается в повышении теп- лопроизводительности системы, за счет повышения температуры разогрева газа в результате его ударного торможения в полости нагревательного элемента, в которой, по сравнению с прототипом, обеспечивается более низкое начальное давление, за счет принудительной откачки среды установленным в систему эжектором.

Сказанное подтверждается формулой (1) для определения температуры газа при его ударном торможении, из которой видно, что чем ниже начальное давление Р0, тем выше температура газа, достигаемая при его ударном торможении.

Формула изобретения

Система подачи термостати руемого газа, содержащая нагреватель с нагреватель0

5

0

ным элементом и газовым каналом, вход которого соединен через редуктор с источником сжатого газа, трубопровод, соединенный с потребителем, в котором размещен датчик температуры, выход которого соединен с первым входом регулятора температуры, второй вход которого соединен с задатчиком, при этом нагревательный элемент выполнен в виде расположенной в газовом канале трубы с глухим торцем, образующей камеру торможения газового потока, входное отверстие которой соединено через электропневмоклапан с источником сжатого газа, а йыход регулятора температуры соединен с управляющим входом элек- тропневмоклапана.отл ичающа ясятём, что, с целью повышения теплрпроизводи- тельности системы, она снабжена эжектором, вход активного потока которого соединен с выходом газового канала нагревателя, пассивного потока соединен через расходную шайбу с выходным отверстием нагревательного элемента, а выход соединен с трубопроводом.

Изобретение относится к устройствам газоснабжения термостатируемым газом. Цель изобретения - повышение теплопро- изводительности. Система состоит из источника 1 сжатого газа, через газовый редуктор 2 подключаемого ко входу газового канала нагревателя 3 и через электропневмоклапан 5 ко входному отверстию нагревательного элемента 6. Выходное отверстие нагревательного элемента через расходную шайбу 7 подключено к входу пассивного потока эжектора 4, а выход газового канала нагревателя 3 - ко входу активного потока эжектора, выход которого связан с выдающим трубопроводом 8, на котором установлен датчик 9 температуры, подключенный через регулятор 10 температуры и задатчик 11 температуры к электропневмоклапану 5. 1 ил.