Устройство для регулирования температуры Советский патент 1981 года по МПК G05D23/19 

.., . 1 - . , , Изобретение относится к автоматике, ё частности к автоматическому регулированию температуры, и может быть использовано, например, для управлени температурой ваппаратах периодических процессов и калориферах в химической промьшленности. Известно устройство регулирования температуры, содержащее датчик и. задатчйк температуры, подключенные к блоку управления, к выходу которого подключены исполнительные элементы, каждый из которых соединен со своим нагревателем fl Недостатком этого устройства является значительный расход теплоносителя и большое время переходного процесса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к блоку управления, к выходу которого подключены исполнительные элементы, первый из которых соединен с одним из нагревателей, установленным на регулируемом объекте, а второй - с другим нагревателем, установленным на датчике температуры. Устройство снабжено релейным элементом, вход которого связан с выходом узла форсированного нагрева, а выход подключен к управляющему входу второго исполнительного элемента i2. Однако это устройство, при достаточно высоком быстродействии, требует большого расхода теплоэнергии. Цеуть изобретения - повьшение точности устройства регулирования температуры. , Указанная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее датник и задатчик, подключенные ко входам блока сравнения, выходом связанного со входом функционального преобразователя, к выходам которого подключены управляющие входы основных исполнительных органов, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хлЗДоносителей а также исполнительный орган на линии слива, введены нуль-органы, элемент И и дополнительные исполнительные органы, установленные перед основными исполнительными органами по ходу потоков тепло- и хладоносителей, причем входы нуль-органов соединены с выходом блока сравнения, выходы - с управляго1гсими входами соответствующих дополнительных исполнительных органов и со входами элемента И, выходом связанного- с управляющим входом ис- полгштельного органа на линии слива. На фиг.1 приведена структурная схе ма устройства регулирования температypы на фиг.2 - графики работы регулируклцих исполнительных элементов; на фиг.З - графики работы отсечных исполнительных элементов на сливном трубопроводе. Устройство содержит задатчик 1 и датчик 2 температуры, подключенные ко входу блока 3 сравнения, к выходу конуль-орган 4 нижподключеиыторого него порога срабатывания. управляющий дополнительным исполнительным органом 5 на трубопроводе подачи хладоагента, нуль-орган 6 верхнего порога срабатываний, управляющий дополнительным исполнительным органом 7 на трубопроводе подачи теплоносителя, функциональный преобразователь 8, управляющий основными регулирующими исполнительными органами 9 и 10 на трубопроводах подачи хладоносителя и теплоносителя соответственно, и элемент И 1, входа ми которого являются выходы нуль-органов 4 и 6, а выход подключен к исполнительному органу 12 на сливном трубопроводе I3 отработанного теплоносителя. Устройство регулирует темпе . ратуру объекта 14, например аппарата периодического-действия. Линия 15 поясняет работу регулирующего исполнительного органа 10 на тру бопроводе подачи теплоносителя. Линия 16 поясняет работу регулирующего органа 9 на трубопроводе подачи хладоносителя. Линия 17 поясняет работу отсечного исполнительного органа 7 на трубопроводе подачи теплоносителя и 12 на сливном трубопроводе 13. Линия 18 поясняет работу отсечного исполнительного органа 5 на трубопроводе подачи хладоносителя и на сливном трубопроводе 13. .Сплошная линия «а обоих графиках показывает участки поступления теплоносителя и хладоносителя. Пунктирные линии 19 и 20 - линии настройки нуль-органов 4 и 6. Работает устройство следующим образом. Задатчиком 1 устанавливается температура нагрева аппарата. В момент подачи напряжения разбаланс токов датчика 2 и задатчика 1 максимальный. Сигнал разбаланса отрабатывается блоком 3 и подается на функциональный преобразователь 8 для управления регулирующими исполнительными органами 9 и 10, на два нуль-органа 4 и 6, настроенные на нижний и верхний пороги срабатывания, для управления исполнительными органами 5,7 и. 12. От максимального сигнала с выхода регулятора срабатывает нуль-орган 6,« настроенный на верхний порог сраба-. тывания, открывая исполнительный орган 7, обеспечивающий максимальную подачу теплоносителя. При этом элемент 5 на трубопрово- де подачи хладоносителя полностью закрыт . Когда величина сигнала на выходе блока 3 становится меньше верхнего порогового значения, нуль-орган 6 закрывает исполнительный орган 7, прекращая подачу теплоносителя. Когда элемент 11, имеет на входе две единицы от нуль-органов 4 и 6, то он закрывает исполнительный орган 12 на сливном трубопроводе 13. Потребления теплоносителя нет, нагрев аппарата 14 идет за счет циркуляции теплоносителя. В случае перерегулирования, т.е. перегрева аппарата, срабатывает нульорган 4, настроенный на нижний порог срабатьгоания, открывая исполнительные органы 5 на трубопроводе подачи хладоносителя и 12 на сливном трубопроводе . Для более плавного регулирования температуры служат регулирующие исолнительные органы 9 и 10 соответственно на трубопроводах подачи хлаоносителя и теплоносителя. Степень открытия регулирующих исолнительных элементов 9 и 10 завиит от величины разбаланса сигналов атчика 2 и задатчика 1.

Частота переключений отсечных .исполнительных элементов 5,7 и 12 зависит от настройки нуль-органов 4 и 6.

Устройство регулирования температуры может быть раализовано нэ- л6ках агрегатированного коиНлекса технических средств АКЭСР и элементах промьгашенной- пневмоавтоматики.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять первоначальный нагрев только теплоносителем, в результате чего уменьшается время выхода на задний режим, хладо- и теплоноситель не смешиваются. Кроме того, в установившемся режиме нет потребления тепло- и хладоносителя, что достигается введением в контур регулирования двух нуль-органов 4 и 6, соответствующей настройки, и ячейки совпадения, управляющих отсечными исполнительными элементами на трубопроводах подачи и слива, а это, в свою очередь, сокращает расход тепло- и хладоносителя на 35-40%.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик, подключенные ко входам блока сранения, выходом связанного со входом функционального преобразователя, к выхояан-леоторого подключены управляю- Щие входы основных исполнительных органов, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей, а также исполнительный орган на линии слива, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит нуль-органы, элемент И и дополнительные исполнительные органы, установленные перед основными исполнительными органами по ходу потоков тепло- и хладоносителей, причем входы нуль-оргайов соединены с выходом блока сравнения, выходы - с управляющи ш входами соответствующих допол1П1тельиых исполнительных органов и со входами элемента И, выходом связанного с управляющим входом исполнительного органа на линии слива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 128672, кл. G 05 D 25/24, 1950;

2.Авторское свидетельство СССР № 610076, кл, G 05 D 23/19, 1.976 (прототип).

отс. А.