РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1971 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к манометрическим преобразователям температуры в силу или перемещение, -основанным на использовании физического закона, определяющего давление насыщенных паров л идкости, кипящих под воздействием температуры в замкнутом объеме.

Известны парожидкостные регуляторы, в которых для обеспечения плавного перемещения рабочего органа исполнительного механизма термобаллоны в нижней своей части объединены заполненной жидкостью емкостью, в которой расположены их сильфоиы, причем под одним из них смонтирован клапан с пружиной.

В известном устройстве при повыщении температуры низкокипящая жидкость в термобаллоне будет испаряться, увеличивая при этом избыточное давление паров над ней.

Под действием этого давления жидкость из тгрмобаллона перетекает в сильфон, сообщающийся с ним. Сильфон удлиняется, что приводит к повыщению давления в емкости, заполненной рабочей жидкостью. В результате открывается клапан, и рабочая жидкость перетекагт по соединительной трубке в надмембранную полость исполнительного механизма.

сложна в изготовлении и недостаточно надежна; из-за своей жзсткости сильфон дает погрешность регулирования. Целью изобретения является упрощение

конструкции устройства, повышение эго надежности, исключение автоколебаний, снижение инерционности и погрешности системы регулирования.

Для достижения этого регулятор температуры состоит из двух трубок, вставленных одна в другую с зазором. Внешняя трубка имегт с одного конца глухое дно, с другого - дно со входным отверстием. Внутренняя трубка, имеющая глухое дно, обращенное ко входному

отверстию, вставлена во внешнюю трубку так, что между их стенками образовано пространство (зазор) для прохода термочувствительной лшдкости в исполнительный механизм и обратно. Пары жидкости находятся в верхней

части внутренней трубки с глухим дном. При новышзнии температуры термобаллона термочувствительная жидкость под действием повышенного давления паров протекает через зазор между внешней и внутренней трубками в

исполнительный механизм. При понижении температуры термобаллона понил ается и давление паров заполнителя, находящегося во внутренней трубке. Заполнитель с температурой, отличной от

вием пружины поступает из камеры исполнительного механизма в термобаллон. Далее, проходя через зазор между внешней и внутренней трубками (теплообменник), он принимает температуру регулируемой среды, т. е. температуру границы раздела паровой и жидкой фаз. Смешиваясь с объемом заполнителя, находяш,егося во внутренней трубке, проходящий через теплообменник заполнитель не изменяет температуры границы раздела паровой и жидкой фаз, что исключает возможность появления затухающих автоколебаний и уменьшает постоянную времени (инерционность) термостата.

На чертеже изображена схема предлагаемого регулятора.

Регулятор температуры состоит из термобаллона /, термочувствительного элемента (заполнителя) 2, внутренней трубки 3, дна 4 внутренней трубки, исполнительного механизма 5 с пружиной настройки, трубки 6 дистанционной связи, регулирующего клапана 7.

Регулятор температуры работает следующим образом.

При изменении температуры термобаллона /, например понижении, изменяется температура заполнителя 2, что ведет к частичной конденсации насыщенных, паров, находящихся в верхнем объеме, образованном внутренней трубкой 3 с герметично вставленным дном, и понижению давления в термобаллоне и исполнительном механизме 5 регулятора температуры.

Таким образом, понижение температуры нарушает равновесие в регуляторе температуры. В нереходном режиме жидкий заполнитель, находящийся в исполнительном механизме 5, под действием пружины настройки по трубке 6 дистанционной связи перетекает в термобаллон, так как исполнительный механизм находится не в регулируемой среде и температура заполняющей его жидкости отличается от температуры жидкости, находящейся в термобаллоне.

Охладившаяся в исполнительном механизме жидкость проходит по зазору между внешней и внутренней трубками термобаллона и соединяется с основным объемом жидкости во внутренней трубке. При протекании по зазору

жидкость нагревается до температуры, равной температуре регулируемой среды.

В парожидкостных регуляторах температуры давление определяется температурой на границе раздела паровой и жидкой фаз заполнителя. Таким образом исключается влияние холодного заполнителя,поступающего из исполнительного механизма, на температуру и давление в регуляторе температуры.

Следовательно, при изменении температуры

среды, окружающей регулятор температуры, переход к новому установившемуся состоянию проходит плавно, без перехода клапаном положения, определяемого температурой регулируемой среды.

о

Предмет изобретения

Регулятор температуры, содержащий датчик в виде термобаллона с термореактивным заполнителем, имеющим границу раздела жидкой и паровой фаз, соединенный с исполнительным механизмом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства, термобаллон выполнен в виде двух трубок, расположенных

одна в другой с зазором, причем внешняя трубка с одной стороны имеет глухое дно, с другой соединена с исполнительным механизмом, а внутренняя трубка имеет глухое дно из теплоизолирующего материала, обращенное ко входному отверстию внешней трубки.

-HJT

Объект регулирования