Устройство для регулирования температуры жидкости

Устройство для регулирования температуры жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

проблем машиностроения АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ИЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ3

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к гидроавтома= тике и может быть использовано для регу лирования температуры рабочей жидкости с высокой степенью точности в различных устройствах.

По основному авт.св. hh 911489 известно устройство для регулирования тем дературы жидкости, используемое преимущественно в различных системах термостатировання для поддержания заданной температуры в различных агрегатах, содержащее термодатчик, управляю щий устройством подогрева рабочей жидкости, после устройства подогрева жид» кость делится на mac параллельные ветви, в одной ю них установлен нагреватель, при помощи которого подогревается жидкость и создается разность температур в потоках ветвей, го

Выход ветвей соединен со входом блока смещения потоков, состоящего из трех параллельно расположенных-дросселей, двух обратных клапанов и двух предохра

; нительных клапанов.

Между дроссеняМи установлены два обратных клапана, а два предохранитеж ных клапана подключены параллельно об ратным клапанам и через ветви магистра» ли -питания соединены с эолотннковым распределителем. Последовательно золоФ никовому распределителю встроено термо статнрующее устройство, кинематичесин, связанное с золотннконым распределитем лем через механизм управления Г 1 J.

Жидкость, поступающая по ветвям и золотниковый распределитель и затем в термостатирующее устройство, по номи нальному значению температуры подгиб товлена с высокой точностью, за счет, блока смещения потоков, однако на установленную номинальную величину те@Шире тура имеет допуск, равный для обеих ветвей по величине и синхронный по амплитуде колебаний.

Величина этого допуска состоит из погрешности, которую вносит термодатчик и управляемое им устройство подогрева . на первом этапе подготовки жидкости, и колебаний, которые вносит нагреватель.

Величина этой погрешности перед золотниковым распределителем одинакова для обеих ветвей магистрали и составляет на один-два порядка, больше, чем требуется получить точность температуры жидкости на выходс из устройства.

Термостатирующее устройство обладает высокой чувствительностью к изменению температуры рабочей жидкости и, кинематически связанное с золотниковым 1$ устройством, перемещает золотник в ту или другую сторону. Тонкая разбалансировка температуры жидкости в ветвях перед золотниковым распределителем может быть отрегулирована дросселями под- 2О пятки на номинальную величину с высокой точностью. Для поддериания заданной точности по номинальной величине достаточно хода золотника. Бсли же учесть, что колебания жидкости по величине больше, 25 чем регулируемое номинальное значение, то только за счет колебаний допуска может быть выход золотника из зоны регулирования, тем более, что допуска колеблются в ветвях синхронно. Например, в Зо первой ветви номинальное значение тсмпературы А с допуском +Д, а во второй в ветви номинальное значение температуры

Б с тем же допуском +Д. Б=ли тем / пература жидкости в первой ветви идет с величиной Л + Д, то и во второй ветви будет Б + Д, и наоборот, если в первой A - Д, то и во второй Б — Д.

Таким образом, на точность регулирования температуры жидкости в устрой- о стве негативно сказывается синхронное колебание допусков.

Целью изобретения является повыше ние точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры жидкости, содержащем последовательно соединенные термодатчик, устройство подогрева, нагреватель, блок смещения потоков, выполненный в вице трех параллельно установленных дросселей Й системы обратных клапанов, "-олотниковый распределитель с механизмом управления и термостатирующее устройство, кинематически связанное с золотниковым распределителем через механизм управления, золотниковый распределитель снабжен дополнительным нару кным золотником, установленным коаксиально внутреннему, а блок смешения потоков - двумя переменными дросселями, кинематнчески связанными с наружным золотником.

Такое решение обеспечивает компенсацию колебания допусков в ветвях.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для регулирования температуры жидкости.

Устройство состоит из термодатчика

1, управляющего устройством подогрева рабочей жидкости 2 посредством переключателя 3, магистрали питания 4, которая после устройства подогрева рабочей жидкости 2 делится на две параллель. ные ветви 5 и 6. В ветви 5 установлен нагреватель 7, при помощи которого подогревается жидкость, и таким образом, создается незначительная разность температуры в потоках ветвей 5 и 6.

Выход ветвей 5 и 6 соединен со входом блока смещения потоков 8, который состоит из двух переменных дросселей

9 и 10, трех параллельно расположенных дросселей 11 — 13 и системы обратных клапанов, а именно, двух обратных клапанов 14 и 15 и двух предохранительных клапанов 16. и 17.

Переменные дроссели 9 и 10 входами соединены с ветвями 5 и 6, а выходы их соединены с дренажной магистралью (со сливом) .

Обратный клапан 14 установлен между дросселями 11 и 12, а обратный клапан 15 установлен между дросселями

12 и 13. Предохранительные клапаны

16 и 17 подключены параллельно обратным клапанам 14 и 15 и через ветви

18 и 19 магистрали питания соединены с золотниковым распределителем 20.

Золотниковый распределитель 20 состоит иэ коаксиально расположенных золотников 21 и 22. Последовательно золотниковому распределителю 20 встроено термостатирующее устройство 23, кинематически связанное с золотником 22 через механизм управления 24-, а золотник

21 кинематически связан через механизм управления 25 с переменными дросселями 9 и 10. С целью предотвращения самопроизвольных перемещений золотника

21 на оси качания механизма управления

25 установлен гаситель перемещений 26.

Далее по ходу жидкости после термостатирующего устройства 23 установлен потребитель 27.

Устройство работает следующим образом.

074350

При изменении температуры рабочей жидкости в магистрали питания 4 термодатчик 1 управляет устройством подогрева 2 рабочей жидкости посредством включения или 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 номинального значения заданной температуры при смешении потока ветви 5 с потоком ветви 6. Далее жидкость поступает в блок смешения поток6в 8. Часть жидкости, равная по расхо1$ ду величине допуска на . номинальную ве« личину температуры, проходит через переменные дроссели 9 и 10, далее жидкость проходит через дроссель 12, пропускающий основной оток, 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 поступает в

2$ 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 ЗО и дает возможность настроить на заданную температуру рабочую жидкость. Затем жидкость поступает в золотниковый распределитель 20, снабженный дополнительным наружным золотником 21, ус- 3$ тановленным коаксиально внутреннему золотнику 22, и далее в термостатируюшее устройство 23, которое, реагируя на качество смешанных потоков воздействует через механизм управления 24 на золот- 40 ник 22, перераспределяя поток рабочей жидкости. Данная ситуация рассмотрена, когда погрешность температуры очень . близка к ее номинальному значению и соответствует заданной точности, 4$ . При колебании погрешности температуры жидкости к одному из экстремальных значений золотник 22 выбирает свой

I ход и перемешает золотник 21, а тот, в свою очередь, через механизм управле- $0 ния 25 воздействует на переменные дроссели 9 и 10, соединенные между собой.

Переменные дроссели 9 и10 отрегулированы таким образом, что при открывании одного из них на определенную величину закрывается другой на ту же величину, и наоборот.

При открывании, например, переменного дросселя 9 и закрывании дросселя 10 жидкость из ветви 6 в дроссель 12 прмходит в меньшем количестве, так как часть уходит на сброс, а кэ ветви 5 в дроссель 12 приходит в болыпем количестве, так как расход жидкости на сброс меньше, таким образом температура смешанных потоков несколько выше и компенсирует отрицательное колебание погреш 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, соответствую щим заданной точности

Гаситель перемещений 26 исключает случайные перемещения золотника 21 и механизма управления 25. Для того, чтобы поддержать постоянный расход в ветвях 18 и 19 при перемещении золо1 никового распределителя 20 влево и впра« во, в блоке смешения потоков 8 установлены предохранительные клапаны 16 и

17, которые пропускают избыточный раоход, возникающий в ветвях магистрали.

Таким образом, использование иэобре тения позволяет поддерживать в сист ьмах температуру высокой точности засчет компенсации колебания допусков в ветвях при помощи . переменных дросселей, кинематически связанных с нарух ным золотником, установленным .коакснально внутреннему. Наличие двойной обратной связи в устройстве позволяет под-. держивать температуру жидкости в заданном интервале с высокой точностью.

Формула иэобре теиия

Устройство для регулирования температуры жидкости по авт. св. l4 911489, отличающееся тем,что,с целью повышения точности устройства, золотниковый распределитель снабжен дополнительным наружным золотником, установленным коаксиально знутреннему, а блок смешения потоков - двумя переменными дросселями, кинематически связанными с наружным золотником.

Источники информации, принятые во внимание при аксперткэе

1. Авторское свидетельство СССР

No 911489, кл. G 05".Э 23/275, 1982 (прототип) .