Устройство для регулирования температуры жидкости Советский патент 1982 года по МПК G05D23/275 

Изобретение относится к гидроавтоматшсе и может быть вспользоваво для регу лирования температуры рабочей жидкости с высокой степенью точвостн в раапвч1ных устройствах. По основному авт. ев, № 911489 известно устройство для регулнрованвя температуры жидкости, исшшьэувмое преимущественно в различных свстгалах термостатировашш для поддержания за данной TefMicepaTypbi в различных аагрегатах, содержащее термодатчик, управшноший устройством подогрева рабочей жиАкоств, после устройства подогрева жнсн кость дел:ится на две параллельные вет вв, в одно GO вих установлен нагреватель, при помощи которого подогревается жидкость и создается разность температур в потоках ветвей. Выход ветвей соединен со входом блока смещения потоков, состоящего та трех параллельно расположенных-дросселей. двух о6ра:таых клапанов в двух предокранительных: клапанов. Между дроссеняМв установлены два обратных клапана, а два предохранительных клапана подключены паралпельао об ратным клапанам в через ветвв машстра л:Е-Ш1танш1 соединены с золотниковым распределителем. Последовательно золо1 никовому распределителю встроено термоч статирующее устройство, кинематически связанное с аолотнЕковым | асщ едв1Яггем пем через механизм управления Г1 j« Жидкость, поступающая по ветшоиг в золотншсовый распределитель в затем в термостатируюмве устройство, по наяьному значению тетлперату ял подгс тпвлена с высокой точностью, за счет , блока смещения потоков, однако на уста-. .новленную номинальную величину твМйвратура имеет допуск, равный для обеих ветвей по величине и синхронный по амплитуде колебаний. 39 Веяичима этого допуска, состоит вз погрешности, которую вносит термодатчвк и управляемое им устройство подогрева , на первом этапе подготовки жидкости, и колебанМ, которые вносит нагреватель Величина этой ногрешпоств перед аолот никовым расирбцепителем одинакова для обетсс ветвей магистрали и составляет на порядка,больше, чем требуется получить точность температур1 1 жидкости на выходе из устройства. Термостатирутащее устройство обладает высокой чувствительностью к иэмеие- шао температуры рабочей жидкости и, кинематически связанное с зопоткиковым устройством, перемещает золотнтж в ту или другую сторону, Тощшя разбалансировна температуры жидкости в ветвях перед золотниковым распределителем мо

жет быть отрегулирована дросселями под- 20пературы в потоках ветвей 5 и 6. питки на номинальную величину с высокойВыход ветвей 5 и 6 соединен со вхо-

точностью. Для поддернсания заданной точ-дом блока смещения потоков 8, который

ности по номинальной велтгаине достаточ состоит из двух переменных дросселей

но хода золотника. Если же учесть, что9 и 10, трех параллельно расположенных колебания жишсости по величине больше, чем peryjtiipyeMoe номинальное значение, то только за счет колебаний допуска может быть Еыход аолотниЕ;а из зоны регулирования, тем более, что допуска колеблютея в ветвях синхронно. Например, в первой йетви номинальное значение темпе ратуры А с допуском +Д, а 1зо второй в ветви номинальное значение температуры Б с тем же допуском +Д. температура жидкости в первой ветви шет с вел «тшой А Д, то и во второй ветви будет Б ч- Д, и наоборот, если в первой А - Д, то и во второй Б - Д. Таким образом, на точность peryjnsрдвания температуры жидкости в устройстве негативно сказывается синхронное колебание допусков. Целью изобретения является повыше ние точности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулттрования температуры жидкости, содержащем последовательно соединенные термодатчик, устройсгвр подотрева, нагреватель, блок смещения потоков, выполненный в вице трех параллельно установленных дросселей системы обратных клапанов, волотниковый распределитель с механкзмом управления и терм оста тирующее устройство, кинематически связанное с золотниковым распределителем через механизм угфавления золотниковый распределитель снабжен допоптттельным Hapj cabiM золотником. SO установленным коаксиально внутреннему, а блок смешения потоков - двумя пере менными дросселями, кинематически связанными с наружным золотником. Такое решение обеспечивает компенсацию колебания допусков в ветвях. На чертеже ТЕзображена принципиальная схема устройства для регулирования тем пературы жшкости. Устройство состоит из термодатчика 1, управляющего устройством подогрева рабочей жидкости 2 посредством переключателя 3, магистрали питания 4, которая после устройства подогрева рабо- чей жидкости 2 делится на две параллельные ветви 5 и 6. В ветви 5 установлен нагреватель 7, при помощи которого подогревается жидкость, и таким образом, ссхздается незначительная разность темдросселей 11 - 13 и системы o6paTHtix клапанов, а именно, двух обратных клапанов 14 и 15 и двух предохранительных клапанов 16-И17. Переменные дроссели 9 и 1О входами соедннень с ветвями 5 и 6, а выходы их соединены с дренажной магистралью (со сливом). Обратнь й клапан 14 установлен между дросселями 11 и 12, а обратный кла ИНН 15 установлен между дросселями 12 и 13. Предохранительные клапаны 16 и 17 подключены параллельно обратным клапанам 14 и 15 и через ветви 18 н 19 магистрали питания соединены золотниковым распределителем 20. Золотниковый распределитель 20 состоит из коаксиально расположенных золотников 21 и 22. Последовательно золотниковому распределителю 20 рстроено терлостатирующее устройство 23, кинематически связанное с золотником 22 че рез механизм управления 24, а золотник 21 кинематически связан через механизм управления 25 с переменными дросселямтя 9 и 10. С целью предотвращения самопроизвольных перемещений золотника 21 на оси качания механизма управления 25 установлен гаситель перемещеттий 26. Далее по коду жидкости после теру остатврующего устройства 23 установлен потребитель 27. Устройство работает следующим образом. При изменении температуры рабочей жидкости в магистрали питания 4 repwotr датчгпс 1 управляет устройством подогрева 2 рабочей жидкости посредством вклк чения шга выключения переключателя 3. После устройства подогрева 2 рабочая жидкость делится на равные потоки ветвей 5 и 6. Нагреватель 7, расположенный в потоке ветви 5, подогревает рабочую жидкость на величину, необходимую . для получения нолшнальиого значения заданной температуры при смешении потока ветви 5 с потоком ветви 6. Далее жидкость поступает в блок смещения noTtvков 8. Часть жщщости, равная по расходу величине допуска на , номинальную величину температуры, проходит через переменные дроссели 9 и 10, далее жидкость проходит через дроссель 12, пропускающий основной поток, и дроссели 11 и 13, предназначенные для подпитки равной по величине соответствующих потоков в ветвях 18 и, 19 магистрали питания. Из дросселя 12, пропускающего основной поток, жидкость постухшет в систему обратных клапанов через обратные клапаны 14 и 15, где происходит подпитка ветвей 18 и 19. Такая подпитка обеспечивает тонкую разбалансировку температуры ветвей магистрали 18 и 19 и дает возможность настроить на заданную температуру рабочую жидкость.Затем жидкость поступает в золотниковый распределитель 20, снабженный дополнительным наружным золотником 21, установленным коаксиально внутреннему золотнику 22, и далее в термостатирующее устройство 23, которое, реагируя на качество смешанных потоков воздействует через механизм управления 24 на золотник 22, перераспределяя поток рабочей жидкости. Данная ситуация рассмотрена, когда погрешность температуры очень., близка к ее номинальному значению и соответствует заданной точности. . При колебании погрешности температуры жидкости к одному из экстремальных значений золотник 22 выбирает свой ход и перемещает золотник 21, а тот, в свою очередь, через механизм управления 25 воздействует на переменные дроссели 9 и 1О, соединенные между собой. Переменные дроссели 9и1О отрегулирова- нь1 таким образом, что при открывании однотэ из них на определенную величину закрывается другой на ту же величину, и наоборот. Прн открывании, например, переменного дросселя 9 и закрывании дросселя Ю жидкость КЗ ветви б в дроссель 12 пр ходит в меньшем количестве, так кяк часть уходит на сброс, а из ветви 5 в дроссель 12 приходит в большем количестве, так как расход жидкости на сброс меньше, -паким образом температура смешанных потоков несколько выше и компенсирует отрицательное колебание погрет ности температуры. И если это колебание температуры во времени не изменяется, то и положение золотника 21 остается прежним, а золотник 22 в пределах своего хода перераспределяет поток рабочей жидкости с параметром, соответствук щим заданной точности. Гаситель перемещений 26 исключает случайные перемещения золотника 21 и механизма ртравления 25, Для того, чтобы поддержать постоянный расход в ветвях 18 и 19 при перемещении золотникового распределителя 20 влево ta вправо, в блоке смешения потоков 8 установлены предохранительные клапаны 16 и 17, которые пропускают избыточный раоход, возникающий в ветвях магистрали. Таким образом, использование изобретения позволяет поддерживать в системах температуру высокой точности засчет компенсации колебания допусков в ветвях при помощи .переменных дросселей, кинематически связанных с наружным золотником, установленным коакс ально внутреннему. Наличие двойной обратной связи в устройстве позволяет под-: держивать температуру жидкости в заданном интервале с высокой точностью. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры жидкости по авт. св. № 911489, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, золотниковый распределитель снабжен дополнительньш. наружным золотником, установленным коаксиально знутреннему, а блок смешения потоков - двумя переманными дросселями, кинематически связанными с наружньм золотником. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.. Авторское свидетельство СССР hfe 911489, кл. 3 05Б 23/275, 1982 (прототип).