Устройство для регулирования темпе-РАТуРы гАзОВОгО пОТОКА Советский патент 1981 года по МПК G05D23/02 

1

Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано для регулирования температуры охлаяоденного газового потока низкого давления,, получаемого без промежуточного хладагента за счет дросселирования.

Известен регулятор температуры, предназначенный для регулирования температуры газа, содержащий трубопроводы подачи газов с разными .температурами, дроссельную заслонку с пневмоприводом, соединенным с управляющим органом термочувствительным элементом, соединенным через дроссел с выходным трубопроводом, задатчик температуры и давления, соединенный через дроссель с управляющим органом l.

Недостаток указанного устройства- невозможность регулирования газового потока низкого давления с низкой температурой.

Наиболее близкой к предлагаемой является система регулирования, температуры газового потока, содержаща нагреватель, газовый редуктор, соединенный, с расходной шайбой, и датчик температуры, соединенный с регулятором и задающим устройством, причем газовый редуктор установлен параллельно нагревателю, соединенному последовательно с клапаном, подключенным к регулятору 2.

При применении этой системы для регулирования температуры газового потока низкого давления с низкой температурой она требует либо дополнительного подвода мощности к теплообменнику, либо хладагента (например,

0 жидкого азота). Это в свою очередь требует введения в состав системы теплоизолированых емкостей для хранения хладагента, различных предохранительных устройств, дополнительных связей, системы подачи хладаген5та, постоянного пополнения запасов хладагента и, в большинстве случаев, регулирования подачи хладагента. Все это приводит к созданию многоконтурных, громоздких систем. В то же вре0мя в этих системах обязательно присутствие сжатого воздуха высокого давления, который редуцируется, дополнительно охлаждается с примене5нием промежуточного xлaдaгe тa и подается потребителю.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тек, что в устройстве для регулирования

0 температуры газового потока, содержа щем теплообменник, редуктор, выход которого соединен с магистралью потребителя через расходную шайбу и с датчиком температуры, соединенным с первым входом регулятора температуры, второй вход которого соединен с задающим устройством, а выход - с регулирующим клапаном, вход редуктора соединен с выходом прямого потока теплообменника, а выход - со входом обратного потока теплообменника, выход которого соединен через регули рующий клапан с атмосферой. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для регулирования температуры газового потока. Устройство включает соединенные теплообменник 1 и редуктор 2. В качестве хладагента в теплообменнике 1 используется газ, с5хлажденный за сче дросселирования и поступагаций с выхо да редуктора 2 на вход обратного теп лообменника. Выход обратного потока теплообменника соединен через регулирующий клапан 3 с атмосферой. Датчик 4 температуры, установленный на выходе устройства перед потребителем, соединен с первым входом регуля тора 5 температуры, второй вход которого подключен к задающему устройству 6. Выход регулятора 5 подсоединен к регулирующему клапану 3. Выход редуктора соединен с магистралью потребителя через расходную шайбу 7. Устройство работает следующим образом. Подводимый к устройству газовый поток высокого давления проходит через теплообменник 1, где предварительно захолаживается. Затем газ про ходит через настроенный на требуемое давление газовый редуктор 2, в котором охлаждается за счет дросселирова ния, и после этого разделяется на дв потока. Один из потоков идет на выхо к потребителю через шайбу 7, обеспечивающую заданный расход при определенном давл.ении. Обратный поток идет на предварительное захолаживание к теплообменнику 1 и затем через регулирующий клапан 3 дренируется в атмосферу. Управление регулирующим кла паном 3 производится регулятором 5 температуры, на который поступает сигнал от датчика 4 температуры и за дающего устройства 6. При отклонении температуры газового потока на выход устройства от згщанной температуры регулятор 5 вырабатывает сигнал, про порциональный величине рассогласования сигналов, поступающих от датчика и задающего устройства 6. Под воздей ствием этого сигнала проходное сечение регулирующего клапана 3 и поток газа, поступающего на предварительное захолазкивание в теплообменник 1, увеличиваются при увеличении температуры газа на выходе устройства и уменьшаются при понижении температуры газа на выходе устройства. При увеличении потока газа, поступающего на предварительное захолаживание в , теплообменник 1, теплообмен в нем происходит интенсивнее и газовый поток высокого давления захолаживается перед редукто15рм до более низких температур. Соответственно понижается температура газа после редуктора на выходе устройства. При этом увеличивается общий расход газа через систему за счет увеличения парадитного расхода, идущего на предварительное захолаживание, однако редуктор поддерживает постоянство давления на выходе системы, а значит, и расхода газа через шайбу ,7- Обратное происходит при уменьшении потока газа, поступающего на предварительное захолаживание. Таким образом, регулирование температуры происходит за счет увеличения или уменьшения расхода газа, поступающего на предварительное захолаживание при постоянстве расхода и давления газа на выходе системы. Использование предлагаемого устройства более выгодно по сравнению с известным. При этом отпадает необходимость в источнике жидкого азота, соединительных- рукавах, становятся менее жесткими требования по технике безопасности. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры газового потока, содержащее теплообменник, редуктор, выход которого соединен с магистралью потребителя через расходную шайбу и с датчиком температуры, соединенным с первым входом регулятора температуры, второй вход которого соединен с задающим устройством, а выход - с регулирующим клапаном, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, вход редуктора соединен с выходом прямого потока теплообменника, а выход - со входом обратного потока теплообменника, выход которого соединен через регулирующий клапан с атмосферой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельстйо СССР М 503219, кл. G 05 О 23/02, 1973. 2.Авторские свидетельство СССР 399836, кл. G 05 D 23/02, 1971 (прототип).