Регулятор температуры для инерционных тепловых объектов Советский патент 1980 года по МПК G05D23/00 

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ИНЕРЦИОННЫХ ТЕПЛОВЫХ ОБЪЕКТОВ

I

Изобретение относится к устройствам для управления температуры инерционных тепловых объектов и может быть применено в медицинской, микробиологической, пищевой и химической промышленности.

Известио устройство }, для управления температурным режимом реактора каталитического крекинга, содержащее регулятор, пятимембранный элемент сравнения, задающее устройство и пневматический делитель, выход которого соединен с первой камерой «плюс элемента сравнения, а выход элемента сравнения - с камерой «задаиие регулирующей части блока.

Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования для объектов с больщой инерционностью по теплопередаче.

Известно устройство 2 для регулирования температуры, содержащее электронагреватели, подключенные к пускателям, датчик температуры, который через усилитель подключен к блокам сравнения, переключатель и согласующий блок, вы.ход согласующего блока подключен ко входу одного из пускателей, а вход - к блокам сравнения, выход одного из которых через переключатель соединен со входом другого пускателя.

Наиболее близким по технической сущности является регулятор 3 температуры для инерционных тепловых объектов, содержащий трубопроводы горячего и холодного теплоносителя с установленными на них соответственно первым и вторым исполнительными элементами, датчик температуры объекта, соединенный со входом преобразователя температуры, датчик давления, связанный через усилитель с первым входом про граммного блока управления, ко второму входу которого подключен выход порогового элемента, к первому выходу - вход элемента задержки и вход первого исполни гельного элемента, а ко второму выходу - вход второго исполнительного элемента,-устройство для огфеделения времени пребывания крахмалосодержашей среды в аппарате- , вход которого соединен с расходомером, а выход - с функциональным преобразователем.

Недостатком данного регулятора температуры является то, что оно не обеспечивает необходимой точности регулирования

в услоииях регулирО1 ;ниия температуры в объектах с большой тепловой инерционностью.

Цель изобретения - повышение точноети регулятора температуры для инерционных тепловых объектов.

Указанная цель достигается тем, что в регулятор температуры для инерционных объектов введен ключевой элемент, к первому входу которого подключен выход преобразователя температуры, ко второму входу - датчик температуры объекта, к третьему входу - выход элемента задержки, а к выходу - вход порогового элемента.

Исходя из жестких условий ведения технологического процесса, например экстракции инсулина, необходимо поддерживать температуру t 15 ± °С. Управление температурным режимом реализовать на аналогичных устройствах невозможно, так как аппарат имеет большую инерционность по теплопередаче. Данный регулятор температуры позволяет прекратить подачу теплоносителя раньше, чем температура сырья в аппарате достигнет заданной величины; и дальнейший прогрев сырья идеТ за счет отдачи тепла вытесняемого теплоносителя и корпуса аппарата.

На чертеже представлена принципиальная схема регулятора температуры для инерционных тепловых объектов (аппаратов).

Регулятор температуры для инерционных тепловых объектов содержит трубопровод 1 горячего теплоносителя, трубопровод 2 холодного теплоносителя с установленными на них соответственно первым и вторым исполнительными элементами 3 и 4, датчик 5 температуры объекта, соединенный со входом преобразователя температуры 6, датчик давления 7, связанный через уйилитель 8 с первым входом программного блока управления 9, ко второму входу которого подключен выход порогового элемента 10, к первому входу - вход элемента задержки 11 ключевой элемент 12.

Программный блок управления 9 содержит, в свою очередь, триггер 13, реле 14, промежуточное реле 15, импульсатор 16. Кроме того, на чертеже изображен объект регулирования 17, кнопка управления 18. Преобразователь температуры 6 включает датчик 19 температуры, задатчик 20 и сумматор 21.

Регулятор температуры работает следующим образом.

После подготовки сырья к обработке осуществляется включением регулятора температуры .объекта регулирования 17 кноп.кой управления 18. Сигнал с выхода кнопки управления 18 поступает на вход триггера 13 и переключает его. Выходной сигнал триггера 13 проходит в управляющую камеру реле 14 и промежуточного реле 15. Реле 14 единичным сигналом открывает клапан. Исполнительный элемент 3 на трубопроводе горячего теплоносителя в рубашку объекта регулирования 17 и через элемент задержки 11, ключевой элемент 12 пропускает выходной сигнал с преобразователя

температуры 6 на пороговый элемент 10. При достижении равенства величин задания порогового элемента 10 и сигнала с преобразователя те.мпературы 6 элемент 10 единичным сигналом, проходящим промежуточное реле 15, переключит реле 14, закрывая исполнительный элемент 3 на трубопроводе горячего теплоносителя, и включит импульсатор 16, который на определенный промежуток времени откроет исполнительный элемент 4 на трубопроводе холодного теплоносителя в рубащку аппарата объекта регулирования 17. В период вытеснения горячего теплоносителя из рубашки, ключевой элемент 12 переключится, пропуская на пороговый элемент 10 истинное значение температуры в объекте регулирования 17.

0 Если температура в объекте регулирования 17 не достигла заданной, то снова откроется исполнительный элемент 3 на трубопроводе горячего теплоносителя. Циклы опроса повторяются через промежутки времени, установленные элементом задержки 11. По окончании процесса создается давление в объекте регулирования 17 для разгрузки, датчик давления 7 выходным сигналом выключит триггер 13, переключая элементы устройства в первоначальное положение.

Экономический эффект от внедрения изобретения состоит в повышении точности регулирования и при использовании его на экстракторе инсулина в усилении активности выделения инсулина.

Формула изобретения

Регулятор температуры для инерционных тепловых объектов, содержащий трубопроводы горячего и холодного теплоносителя с установленными на них соответственно первым и вторым исполнительными элементами, датчик температуры объекта, соединенный

со входом преобразователя температуры, датчик давления, связанный через усилитель с первым входом программиого блока управления, ко второму входу которого подключен выход порогового элемента, к первому выходу - вход элемента задержки и вход первого исполнительного элемента, а ко второму выходу - вход второго исполнительного элемента, отличающийся .тем, что с целью повышения точности регулятора, он содержит ключевой элемент, к первому входу которого подключен выход преобразователя температуры, ко второму входу - датчик температуры объекта, к третьему входу - выход., элемента задержки, а к выходу - вход порогового элемента.