close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2213

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2213
(13)
C1
6
(51) G 05D 23/01,
(12)
G 05D 23/02,
F 24D 10/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СИСТЕМА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
(21) Номер заявки: 960173
(22) 12.04.1996
(46) 30.06.1998
(71) Заявитель: Ошурков С.М. (BY)
(72) Автор: Ошурков С.М. (BY)
(73) Патентообладатель: Ошурков
хайлович (BY)
Сергей
Ми-
(57)
1. Система для регулирования расхода теплоносителя, содержащая камеру входа, связанную с подающим
трубопроводом, и камеру выхода, связанную с обратным трубопроводом, регулирующий орган с чувствительным элементом, расположенным в камере входа, датчик температуры, установленный в помещении, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный регулирующий орган с чувствительным элементом,
расположенным в камере входа, клапан, дополнительную камеру, которая через дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа, а через клапан - с камерой выхода, устройства уставки регулирующих органов, при этом чувствительные элементы регулирующих органов выполнены в виде сильфонов и
заполнены веществом с высоким коэффициентом температурного расширения.
BY 2213 C1
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что количество дополнительных камер, каждая из которых через
дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа, а через клапан - с камерой выхода, выполнено больше двух.
3. Система по пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что клапан выполнен с ручным управлением.
4. Система по пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что клапан выполнен в виде электроклапана с дистанционным управлением.
5. Система по ïï.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит программируемый блок управления, при
этом клапан выполнен в виде электроклапана и подключен к нему.
(56)
1. Богословский В.Н., Сканави Н.А. Отопление.-М.: Стройиздат, 1991.-С. 618-620, 693-700, рис. 19.6.
2. Фаликов B.C., Витальев В.П. "Автоматизация тепловых пунктов" М.: Энергоатомиздат, 1989.-С. 62-75,
рис. 2.20, 2.23, 2.29.
3. SU, 1756864, А1, МКИ G05D 23/02, 1992.
4. SU, 1631522, A1, МКИ G05D 23/02, 1991.
5. SU, 1709274, A1, МКИ G05D 7/01, 1992 (прототип).
Изобретение относится к средствам автоматического регулирования и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных помещений, в которых возможно снижение температуры в нерабочее время (ночные часы, выходные и праздничные дни).
Для экономии тепла на отопление известно использование режима прерывистого отопления зданий,
обеспечивающее достаточную температуру в рабочее время и значительную экономию тепла за счет понижения или полного отключения теплоподачи. Этот режим применяют в производственных, учебных, общественных и т.п. зданиях [1].
Однако, без применения надежной системы автоматического регулирования использование такого режима может привести к замораживанию здания в зимнее время. Например, здание Академии управления при
Президенте Республики Беларусь на 1996 год было заморожено, что обошлось в миллиарды рублей на восстановительные работы.
Известны различные автоматические системы регулирования отпуска тепла на отопление, обеспечивающие экономию тепла и надежность работы системы отопления [2].
Известные системы оборудованы установленными на линии подачи теплоносителя регуляторами различного типа, датчиками температур и блоками управления.
Однако, использованные в этих системах элементы усложняют конструкцию и не обеспечивают достаточную
надежность, т.к. не предусматривают исключения замораживания системы путем ограничения снижения температуры в обратном трубопроводе отопления ниже предельного уровня.
Известны также регуляторы температуры прямого действия, которые позволяют предотвратить снижение
температуры теплоносителя в обратном трубопроводе ниже заданного уровня и тем самым исключить возможность замораживания системы отопления [3]. В известном регуляторе привод клапана выполнен с использованием сильфона и среды с повышенным коэффициентом температурного расширения,
взаимодействующей с теплоносителем.
Однако, при выполнении регулирования системы отопления проявляются существенные недостатки этой конструкции. Необходимость поддержания комфортной температуры в помещении не позволяет обеспечить автоматическое поддержание другой величины, а именно, минимально допустимой температуры в обратном
трубопроводе системы отопления для предотвращения замораживания в зимнее время.
Устройства автоматического регулирования прямого действия усиленно совершенствуются. Известное
"Устройство для регулирования температуры объекта" [4] содержит ряд сильфонов, обеспечивающих контроль заданного диапазона температур и привод исполнительного механизма, выполненного в виде шлангового затвора.
Однако, известное устройство не нашло широкого применения из-за сложности конструкции и невысокой
надежности работы.
Из известных технических решений наиболее близким объектом к заявляемому по совокупности существенных признаков является "Устройство для регулирования расхода теплоносителя" [5], принятое авторами за
прототип.
Принятый за прототип объект представляет собой систему для регулирования расхода теплоносителя, содержащую камеру входа, связанную с подающим трубопроводом, и камеру выхода, связанную с обратным трубопроводом, регулирующий орган с чувствительным элементом, расположенным в камере входа, датчик
температуры, установленный в помещении.
2
BY 2213 C1
Принятый за прототип объект обеспечивает переменный расход теплоносителя в системе отопления в зависимости от изменения температуры наружного воздуха, что позволяет экономить расход тепла на отопление здания.
Однако, принятый за прототип объект имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что его
применение не исключает замораживание системы в зимнее время, т.к. температура в обратном трубопроводе системы отопления может достичь отрицательной величины. Кроме того, конструкция деталей элементов
системы регулирования усложнена, что затрудняет ее изготовление, повышает стоимость и снижает конкурентоспособность.
Задачей предлагаемого изобретения является создание простой в изготовлении и надежно работающей
системы для регулирования расхода теплоносителя с улучшенной весогабаритной характеристикой, конкурентоспособной с известными.
В результате решения этой задачи достигнут новый технический результат, заключающийся в том, что разработан позиционный регулятор температуры, позволяющий монтировать систему автоматического регулирования расхода теплоносителя, исключающую возможность замораживания системы и в тоже время обеспечивающую
значительную экономию расходов на отопление помещения.
Данный технический результат достигнут тем, что в системе для регулирования расхода теплоносителя, содержащей камеру входа, связанную с подающим трубопроводом, и камеру выхода, связанную с обратным трубопроводом,
регулирующий орган с чувствительным элементом, расположенным в камере входа, датчик температуры, установленный в помещении, согласно изобретению, она содержит дополнительный регулирующий орган с чувствительным
элементом, расположенным в камере входа, клапан, дополнительную камеру, которая через дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа, а через клапан - с камерой выхода, устройства уставки регулирующих органов, при этом чувствительные элементы регулирующих органов выполнены в виде сильфонов и заполнены
веществом с высоким коэффициентом температурного расширения.
В варианте исполнения системы количество дополнительных камер, каждая из которых через дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа, а через клапан - с камерой выхода, выполнено больше двух.
Кроме того, клапан может быть выполнен с ручным управлением, в виде электроклапана с дистанционным управлением или в виде электроклапана, когда система снабжена программируемым блоком управления
и электроклапан подключен к этому блоку управления.
Отличительной особенностью заявляемого изобретения является то, что она содержит дополнительный
регулирующий орган с чувствительным элементом, расположенным в камере входа, клапан, дополнительную камеру, которая через дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа, а через клапан - с
камерой выхода, устройства уставки регулирующих органов, при этом чувствительные элементы регулирующих органов выполнены в виде сильфонов и заполнены веществом с высоким коэффициентом температурного расширения.
Наличие указанных дополнительных элементов системы позволяет обеспечить прямое регулирование
температуры теплоносителя и при установке регулятора этой системы в обратном трубопроводе системы
отопления использовать одну из его позиций для предотвращения понижения температуры ниже заданной
величины и тем самым исключить замораживание системы при сохранении возможности экономии тепла.
Такое решение позволяет получить удобную для монтажа компоновку и уменьшить габарит за счет использования одного только элемента системы для выполнения заданной программы регулирования, что упрощает конструкцию деталей системы автоматического регулирования, снижает стоимость изготовления и
повышает надежность системы отопления.
В заявляемой системе дополнительные элементы регулятора скомпонованы в едином блоке, что упрощает изготовление и позволяет использовать этот регулятор в существующих системах отопления.
Еще одной отличительной особенностью заявляемого изобретения является то, что количество дополнительных камер, каждая из которых через дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа, а
через клапан - с камерой выхода, выполнено больше двух.
Это позволяет расширить технологические возможности заявляемой системы регулирования расхода теплоносителя и реализовать более сложный график теплоснабжения.
Кроме того, отличительной особенностью изобретения является то, что поставленная задача может быть
решена при любом исполнении привода клапана, а именно, клапан может быть выполнен с ручным управлением, в виде электроклапана с дистанционным управлением или в виде электроклапана, когда система снабжена программируемым блоком управления и электроклапан подключен к этому блоку управления.
Такое решение позволяет обеспечивать универсальность использования изобретения для различных систем отопления, что расширяет диапазон применения и соответственно рынок сбыта регулятора, созданного
по заявляемому изобретению.
3
BY 2213 C1
Таким образом, приведенные отличительные особенности заявляемого изобретения в сравнении с прототипом позволяют снизить стоимость изготовления, упростить конструкцию деталей системы регулирования,
а также повысить надежность работы.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема заявляемой системы для регулирования расхода тепла на
отопление.
Система содержит установленный на обратном трубопроводе 1 системы отопления 2 регулятор расхода
теплоносителя 3, датчик температуры 4, установленный в отапливаемом помещении 5, устройство изменения уставки регулятора расхода 15.
Регулятор расхода 3 содержит корпус, разделенный перегородкой 7 на камеры входа 8 и выхода 9 теплоносителя и регулирующий орган 13, взаимодействующий с отверстием 16 в перегородке 7. Привод регулирующего органа 15 выполнен от чувствительного элемента, выполненного в виде сильфона 14, заполненного веществом с
высоким коэффициентом температурного расширения.
В корпусе установлен дополнительный второй регулирующий орган 10 с приводом аналогичным приводу первого, включающим сильфон 12 и устройство изменения уставки 6. Регулирующий орган 10 взаимодействует с дополнительным вторым отверстием 11 в перегородке 7. Камера выхода 9 разделена дополнительной второй
перегородкой 17, размещенной между отверстиями в первой перегородке 7. Образованная таким образом дополнительная вторая камера 18 соединена через регулирующий орган 10 с êaìepoé âxoäa 8, a ÷epeç êëaïaí 19 - ñ камерой
выхода 9.
Количество дополнительных камер, аналогичных камере 18, каждая из которых через соответствующий
дополнительный регулирующий орган связана с камерой входа 8, а через клапан, аналогичный клапану 19, с камерой выхода 9, может быть выполнено больше двух.
Клапан 19 может быть выполнен с ручным управлением или в виде электроклапана 20 с дистанционным
управлением.
Если клапан 19 выполнен в виде электроклапана 20, система может быть снабжена программируемым
блоком управления 21, к которой подключен датчик температуры 4 в помещении 5. Электроклапан 20 подключен к этому блоку управления 21.
Заявляемая система работает следующим образом.
С помощью устройств 6 и 15 регулируются уставки регулирующих органов 10 и 13. Регулирующий орган 10
настраивается на закрытие при температуре теплоносителя в обратном трубопроводе 1 равной 40°С, а регулирующий орган 13 - на закрытие при температуре 15°С. Клапан 19 устанавливается в открытое положение. При этом
поступающий в систему отопления 2 теплоноситель поддерживает в помещении 5 заданную температуру в 18°С,
т.е. система 2 работает в обычном рабочем режиме. Поступающий по обратному трубопроводу 1 в камеру входа 8
теплоноситель с температурой меньше чем 40°С, но больше 15°С омывает оба сильфона 12 и 14. Регулирующий
орган 13 при этом перекрывает отверстие 16, а между регулирующим органом 10 и отверстием 11 в перегородке 7
образуется зазор, по которому теплоноситель поступает в дополнительную вторую камеру 18, через открытый клапан 19 перетекает в камеру выхода 9 и направляется далее в тепловую сеть.
При переходе на другой режим отопления помещения 5 (нерабочий режим, режим выходного дня) клапан
19 устанавливают в закрытое положение, циркуляция в системе 2 прекращается и температура в помещении 5, а
соответственно и температура теплоносителя в камере входа 8 начинает снижаться. При снижении температуры
до величины менее 15°С за счет уменьшения объема вещества внутри сильфонов последние сжимаются и сильфон 14 отрывает регулирующий орган 13 от перегородки 7, открывая отверстие 16. Теплоноситель из камеры
входа 8 через отверстие 16 проходит в камеру 9 выхода и далее в тепловую сеть. Циркуляция в системе отопления 2 восстанавливается и дальнейшее понижение температуры в помещении 5 прекращается.
При оборудовании клапана 9 электроклапаном 20 с дистанционным управлением упомянутое переключение может быть выполнено дистанционно, например, с центрального пульта управления. При этом появляется возможность одновременно устанавливать в различных помещениях различные необходимые из
конкретных условий их эксплуатации режимы отопления, что снижает расходы на отопление здания в целом.
Система может быть снабжена программируемым блоком управления 21, подключенным к электроклапану 20 и датчику 4 температуры в помещении 5. В этом случае может быть реализован оптимальный график поддержания температуры в помещении 5, например, приведенный в [2] на стр. 74, рис. 2.28.
Описанная система регулирования расхода тепла на отопление является двухпозиционной. В корпусе регулятора 3 количество дополнительных камер, каждая из которых через дополнительный регулирующий орган связана с
камерой входа, а через клапан - с камерой выхода, выполнено больше двух. В этом случае возможно регулирование отопления помещения 5 практически любой сложности, что значительно расширяет технологические
возможности системы отопления, в том числе позволяет использовать ее для решения различных производственных задач.
В то же время наличие у регулятора 3 регулирующего органа 13, настраиваемого на предельно низкую
температуру теплоносителя, позволяет исключить возможность замораживания системы отопления 2, т.к.
регулирующий орган 13 при понижении температуры ниже заданной открывает отверстие 16 в перегородке
4
BY 2213 C1
7 и камера 8 входа напрямую соединяется с камерой 9 выхода, обеспечивая восстановление циркуляции в
системе отопления 2 даже при ошибках оператора èëè ОТказе автоматики блока управления 21.
Таким образом, заявляемая система в сравнении с известными такого же назначения имеет широкие технологические возможности для экономии расхода тепла на отопление и в тоже время обеспечивает высокую
надежность, исключает возможность замораживания отопления. Изготовление и испытания опытных образцов системы подтвердили ее простоту в изготовлении и надежную работу. В результате получена система
конкурентоспособная с известными системами регулирования теплоснабжения.
Cоставитель Д.Ф. Крылов
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
146 Кб
Теги
патент, by2213
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа