Устройство для автоматического регулирования температуры в многозонных объектах

Устройство для автоматического регулирования температуры в многозонных объектах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для автоматического регулирования температуры в многозонных объектах с общим холодильником.Цель изобретения состоит в снижении энергозатрат , повышении равномерности температурного поля в каждой зоне точности регули1)оваиия температуры. Это достигается введением для каждой зоны вентилятора с дополнительной секцией теплообменника, включаемыми в работу при возрастании неравномерности поля температуры в зоне и увеличении статической ошибки.Переключение основных теплообменников при обрастании их шубой конденсата осуществляется с помощью датчиков температуры хладагента, воздуха вблизи теплообменника и снаружи зоны и анализирующей схемы, состоящей из трех сумматоров и порогового элемента. 1 ил. Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„128544

< 1 4 С 05 П 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3829739/24-24 (22) 24.12.84 (46) 23.01.87. Бюл. У 3 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Г.Г.Сазонов, К.С.Орлов, А.А.Ковалев, Е.Я.Кузнецов, Н.Н.Чистяков и М.С.Ильин (53) 621 555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 983665, кл. G 05 D 23/19, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N - 334559, кл. G 05 D 23/19, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В МНОГОЗОННЫХ ОБЪЕКТАХ (57) Изобретение может быть использовано для автоматического регулирования температуры в многозонных объект. х с общим холодильником. Пель изобретения состоит в снижении энергозатрат, повышении равномерности температурного поля в каждой зоне точности регулирования температуры.

Это достигается введением для каждой зоны вентилятора с дополнительной секцией теплообменника, включаемыми в работу при возрастании неравномерности поля температуры в эона и увеличении статической ошибки.Переключение основных теплообменников при обрастании их "шубой" конденсата осуществляется с помощью датчиков температуры хладагента, воздуха вблизи теплообменника и снаружи эоны и анализирующей схемы, состоящей иэ трех сумматоров и порогового элемента. 1 ил.

1285446

Изобретение относится к устройствам. регулирования температуры в многозонных объектах и может быть использовано для регулирования температуры в холодильных камерах для 5 хранения продуктов с одной общей холодильной установкой.Цель изобретения — снижение энергозатрат, повышение равномерности температурного поля и точности регу— лирования температуры.

На чертеже дана. структурная схема устройства.

Устройство содержит ItI холодильных зон 1, подключенных через магистраль хладагента к общей холодильной установке 2. Для управления средней температурой зон служит общий регулятор 3 с задатчиком 4, связанный с зонами через общий сумматор 5.

Для выравнивания температурного поля внутри зон предназначена совокупность элементов управления, изобI раженная на чертеже только для пер25 вой зоны. Для остальных зон схемы управления идентичны. Устройство для каждой зоны содерхсит вентилятор с электроприводом 6 и секцией 7 теплообменника, два основных теплообменника 8 и 9, и датчиков 10 температуры воздуха (из расчета один датчик на 100 м ), размещенных равномерно по объему холодильной зоны, датчик

11 температуры хладоносителя, датчик 12 и 13 температуры воздуха, установленные в непосредственной близости от основных теплообменников

8 и 9, на расстоянии, равном максимально допустимой толщине "шубы" инея, которым обрастает теплообмен.. ник, датчик 14 температуры наружногG воздуха, сумматоры 15-19, регулятор

20, зоны с задатчиком 21, исполнительнь|е механизмы 22 и 23, селекторы минимального 24 и максимального

25 сигналов, логический. элемент ИЛИ

26, первый и второй пороговые элементы 27 и 28 с регулируемой зоной нечувствительности, усилитель 29, управляющий электроприводом 6 вентилятора, коммутатор 30 переключения датчиков 12 и 13, температуры воздуха вблизи основных теплообменников

8 и 9, регулирующий клапан 31, через который хладоноситель из общей магистрали поступает в секцию 7 теплообменника у вентилятора, клапаны

32 и 33 через которые хладоноситель поступает в два основных теплообменника d и 9.

Устройство работает следующим образом.

Основные теплообменники 8 и 9 снабжены клапанами 32 и 33, управление (переключение) которыми,осуществляет исполнительный механизм

22. Задача переключения основных теплообменников 8 и 9 возникает в связи с тем, что работающий основной теплообменник 8 или 9 с течением времени покрывается слоем замерзшего конденсата — "шубой". который снижает коэффициент теплопередачи и технико-экономические показатели процесса охлаждения. Поэтому основные теплаобменники 8 и 9 работают поочередно: адин подключен к общей магистрали хладоносителя, а другой находится в резерве, в режиме оттаивания.

Пусть работает основной теплаобменник 8, у которого расположен дат" чик 12, а теплоабменник 9 с датчиком

13 находится в резерве. Тогда датчик

12 через коммутатор 30 подключен к сумматору 18, вторым входом которого является сигнал от датчика 11, темпе ратуры хладоносителя. По мере обрастан-ля "шубой" поверхности теплообменника 8 с датчикам 12 коэффициент теплопередачи от хладоносителя к воздуху вблизи работающего теплообменника 8 снижается. При этом разность сигналов ат датчиков 12 и 13 и, следовательно, выходной сигнал сумматора 18 увеличивается.

При повышении температуры наружного воздуха, которая воздействует на все камеры, происходит снижение температуры хладонасителя в общей магистрали и, следовательно, также увеличивается разность сигналов от датчиков 11 и 12 и соответственно выходной сигнал сумматора 18. В последнем случае "шубы" на теплоабменнике может не быть, и выходной сигнал сумматора 18 на переключение теплообменников является JIoKHhM.

Для однозначности информации о наличии "шубы" на работающем теплообменнике 8 к сумматору 17 подключены сигналы от датчика 14 температуры наружного воздуха и.выхадной сигнал сумматора 12, пропорциональный средней величине температуры воздуха в объеме камеры.

46 температуры воздуха, при этом основной теплообменник в каждой зоне соединен с холодильной установкой через клапан, сочлененный с исполнительным механизмом, входы общего регулятора соединены соответственно с задатчкком и общим сумматором, а выход — с входом общей холодильной установки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения равномерности температурного поля в зоне (камере) и

3 12854

Выходной сигнал сумматора 17 при повышении температуры наружного воздуха на сумматоре 19 компенсирует выходной сигнал сумматора 18 и неправильное переключение теплообменников не происходит.

Выходные сигналы сумматоров 17 и 18 являются входными сигналами для сумматора 19. При достижении выходным сигналом сумматора 19 определен- 10 ного значения (выше порога зоны нечувствительности) срабатывает пороговый элемент 28, выходной сигнал которого через исполнительный мехаНН3М 22 отключает теплообменник 8 от общей магистрали хладоносителя и включает в работу основной теплообменник 9, открывая клапан 33. Одновременно выходной сигнал элемента

28 через коммутатор 30 переключает 20 на входе сумматора 18 сигнал от датчика 12 на сигнал от датчика 13.

Своевременное в автоматическом режиме производимое переключение основных теплообменников в каждой камере многозонного объекта снижает энергозатраты на производство холо— да.

При нарушении равномерности и распределения температуры воздуха 30 в объеме зоны алгебраическая раз- ность выходных сигналов селекторов .минимального 24 и максимального 25 сигналов, к которым подключены сиг— палы от и датчиков 10, возрастает. 35

Следовательно, увеличивается выходной сигнал сумматора 16.

При достижении выходным сигналом сумматора 16 определенного значения (выше порога зоны нечувствительнос — 40 ти) срабатывает пороговый элемент

27, выходной сигнал которого, пройдя через элемент ИЛИ 26 и усилитель 29, включает электропривод 6 вентилятора. 45

Вынужденное движение воздуха,создаваемое в камере вентилятором, восстанавливает равномерное распределение температуры по объему зоны.

Сигналы от п датчиков температу- 50 ры в камере подключены также к сумматору 15. При снижении (повышении) средней температуры воздуха в камере, выходной сигнал сумматора 15, пропорциональный средней величине сигналов 55 от и датчиков температуры воздуха в объеме зоны, поступает в регулятор

20, где сравнивается с сигналом задатчика 21. Выходной сигнал регулятора 20 оказывает оперативное регулирующее воздействие на исполнительный механизм 20 и регулирующий клапан 3 1 и одновременно через логический элемент ИЛИ 26 и усилитель 29 включает электропривод 6 вентилятора который интенсифицирует теплообмен у секции 7 теплообменника вблизи вентилятора.

Выходной сигнал сумматора 15 поступает также на вход общего сумматора 5, в который поступают сигналы, пропорциональные средней величине температуры во всех и холодильных зонах. Выходной сигнал общего сумматора 5 является входным сигналом для общего регулятора 3 температуры.

Средняя величина температуры во всех

:зонах 1 сравнивается с сигналом задатчика 4, и регулятор 3 оказывает регулирующее воздействие на общий холодильник 2,изменяя температуру хладоносителя в общей магистрали подачи хладоносителя в зоны.

Таким образом, повышается точность регулирования температуры в каждой зоне (камере) путем введения малоинерционного контура управления температурой воздуха в каждой камере с регулятором 20, вентиляторо« с дополнительной секцией 7 теплообменника. Этот контур компенсирует недостатки работы в статике и динамике общей системы с регулятором 3.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для автоматического регулирования температуры в многозонных объектах, содержащее общую холодильную установку, основной теплообменник в каждой зоне с исполнительным механизмом и регулирующим клапаном, общий регулятор температуры с задатчиком, общий сумматор, селектор минимального сигнала, пороговый элемент и по числу зон датчик t285446 точности регулирования температуры в зоне, дополнительно введены для каждой эоны вентилятор с электроприводом и секцией теплообменника,второй основной теплообменник, второй и третий клапаны, второй исполнительный механизм, регулятор температуры зоны с вторым задатчиком, п датчиков температуры воздуха в каждой зоне, датчики температуры воздуха вблизи каждого основного теплообменника, датчик температуры хладоносителя, датчик температуры наружного воздуха, пять сумматоров, селектор максимального сигнала, второй пороговый элемент, элемент ИЛИ и коммутатор, причем в каждой зоне секция теплообменника через второй регулирующий клапан подключена к общей холодильной установке, к которой через третий клапан, соединенный с первым исполнительным механизмом, под— ключен второй основной теплообменник, а датчиков температуры возду— ха. в зоне подключены к соответствующим входам первого сумматора и, селекторов минимального и максимального сигналов, выход первого сумматора подключен к соответствующему входу общего сумматора и первому входу регулятора температуры зоны, второй вход которого соединен с вторым задатчиком, а выход соединен с вторым исполнительным механизмом и

5 первым входом элемента ИЛИ,соединенного выходом через усилитель с управляющим входом электропривода вентилятора, выходы селекторов минимального и максимального сигналов

® соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход которого через первый пороговый элемент связан с вторым входом элемента ИЛИ, датчик температуры наружного воздуха подключен к первому входу третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход — с первым входом четвертого сумматора, датчик температуры хла20.,доносителя соединен с первым входом пятого сумматора, связанного с своим вторым входом через коммутатор с датчиками температуры вблизи основных теПлообменников, а выходом — с вторым входом четвертого сумматора, выход ко25 торого через второй пороговый элемент соединен с входом первого исполнительного механизма, выход второго исполнительного механизма соединен с втоЗО рым клапаном.

Составитель В.Шехтель

Редактор H.Ðîãóëè÷ Техред Л.Сердакава Корректор И.Демчик

Заказ 7642/49 Тираж 862 - Попписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

11303S, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4