Регулятор витрати та його привідний пристрій
Номер патенту: 43465
Опубліковано: 17.12.2001
Формула / Реферат
1. Регулятор витрати переважно парогазових та рідких речовин, який містить корпус з вхідним та вихідним каналами, запірний пристрій з запірним елементом клапана, виконаним з можливістю його просторового переміщення та посадки на відповідне сідло, привідний пристрій, що має виконавчий елемент та керуючий блок, що має елемент теплової обробки робочої рідини, який відрізняється тим, що запірний елемент з'єднаний зі штоком поршня, охопленого циліндром привідного пристрою, при цьому шток механічно з'єднаний з механізмом прискорення зворотного ходу, що має елемент результуючої дії, до того ж привідний пристрій виконаний зовні корпуса.
2. Регулятор витрати по п. 1, який відрізняється тим, що привідний пристрій забезпечений пристроєм для дозованої теплової обробки робочої рідини.
3. Регулятор витрати по п. 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу виконаний у вигляді щонайменше двох пружин, розміщених симетрично відносно повздовжньої осі.
4. Регулятор витрати по п. 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу забезпечений додатковим резервуаром робочої рідини і виконаний у вигляді гідроциліндра з гідравлічне ущільненим поршнем із штоком, який механічно Зв'язаний з елементом результуючої дії.
5. Регулятор витрати по п. 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу забезпечений додатковим резервуаром робочої рідини і виконаний у вигляді пневмоциліндра з пневматичне ущільненим поршнем із штоком, який механічно зв'язаний з елементом результуючої дії.
6. Регулятор витрати по п. 1, який відрізняється тим, що його привідний пристрій
додатково забезпечений демпфірувальним пристроєм, механічно зв'язаним з механізмом результуючої дії.
7. Регулятор витрати по п. 6, який відрізняється тим, що демпфірувальний пристрій містить корпус, заповнений газом і виконаний з можливістю зміни об'єму газу при стисненні.
8. Регулятор витрати по п. 7, який відрізняється тим, що корпус демпфірувального пристрою виконаний суміщеним з корпусом привідного пристрою, при цьому над робочою рідиною в резервуарі привідного пристрою створено газовий пузир.
9. Регулятор витрати п. 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу виконаний суміщеним з демпфірувальним пристроєм і виконаний з можливістю зворотного переміщення привідного пристрою при розширенні об'єму газу в газовому пузирі.
10. Привідний пристрій переважно регулятора витрати переважно парогазових та рідких речовин, який містить блок керування з резервуаром робочої рідини і елементом теплової обробки робочої рідини, який відрізняється тим, що резервуар робочої рідини гідравлічне зв'язаний з об'ємом над поршнем привідного пристрою, а елемент теплової обробки робочої рідини керуючого блока виконаний у вигляді елемента дозованої теплової обробки.
11. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений теплоізоляцією.
12. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що гідроциліндр виконаний у вигляді сильфона, а поршень - у вигляді жорсткого рухомого днища сильфона.
13. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що він забезпечений щонайменше одним основним і одним додатковим елементами теплової обробки робочої рідини.
14. Привідний пристрій по п. 13, який відрізняється тим, ще елементи теплової обробки робочої рідини виконані у вигляді омічних нагрівників, а теплоізоляція при цьому виконана полегшеною.
15. Привідний пристрій по п. 13, який відрізняється тим, що основний елемент теплової обробки робочої рідини розміщений всередині резервуара, а додатковий - зовні резервуара.
16. Привідний пристрій по п. 13, який відрізняється тим, що основний і додатковий елементи теплової обробки робочої рідини обидва розміщені зовні резервуара.
17. Привідний пристрій по п. 13, який відрізняється тим, що елементи теплової обробки робочої рідини виконані у вигляді термоелектричних елементів Пєльтьє, забезпечених зовнішніми та внутрішніми радіаторами теплообміну.
18. Привідний пристрій по п. 13, який відрізняється тим, що шток жорстко зв'язаний із запірним пристроєм і виконаний з можливістю його лінійного поворотно-поступального переміщення.
19. Привідний пристрій по п. 13, який відрізняється тим, що шток кінематичне зв'язаний із запірним пристроєм і виконаний з можливістю його обертального поворотно-поступального переміщення.
20. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений демпфірувальним пристроєм, кінематична зв'язаним із запірним пристроєм.
21. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений захисною гофрованою оболонкою і/або захисними манжетами на штоці і виконаний з можливістю захисту від вологого і/ або агресивного навколишнього середовища.
22. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що робоча рідина додатково забезпечена твердими домішками, які мають можливість змінювати свій об'єм при зміні температури.
23. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що як робоча рідина використана суміш парафіну і машинного масла, переважно регенерованого відпрацьованого машинного масла, при наступному вмісті компонентів, об. %:
парафін - 5-43,
масло машинне - решта.
24. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що як робоча рідина використана речовина, яка має максимальний температурний коефіцієнт об'ємного розширення, переважно парафін.
25. Привідний пристрій по п. 10, який відрізняється тим, що як робоча рідина використана суміш, яка складається з концентрованого гліколового ефіру, боровмісного ефіру та антикорозійних домішок, при наступному вмісті компонентів, об. %:
концентрований гліколевий ефір - 70 - 92,
антикорозійні домішки - 1 - 4,
боровмісний ефір - решта.
Текст
1 Регулятор витрати переважно парогазових та рідких речовин, який містить корпус з вхідним та вихідним каналами, запірний пристрій з запірним елементом клапана, виконаним з можливістю його просторового переміщення та посадки на відповідне сідло, привідний пристрій, що має виконавчий елемент та керуючий блок, що має елемент теплової обробки робочої рідини, який відрізняється тим, що запірний елемент з'єднаний зі штоком поршня, охопленого циліндром привідного пристрою, при цьому шток механічно з'єднаний з механізмом прискорення зворотного ходу, що має елемент результуючої дії, до того ж привідний пристрій виконаний зовні корпуса 2 Регулятор витрати по п 1, який відрізняється тим, що привідний пристрій забезпечений пристроєм для дозованої теплової обробки робочої рідини 3 Регулятор витрати по п 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу виконаний у вигляді щонайменше двох пружин, розміщених симетрично відносно повздовжньої осі 4 Регулятор витрати по п 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу забезпечений додатковим резервуаром робочої рідини і виконаний у вигляді гідроциліндра з гідравлічно ущільненим поршнем із штоком, який механічно зв'язаний з елементом результуючої дії 5 Регулятор витрати по п 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу забезпечений додатковим резервуаром робочої рідини і виконаний у вигляді пневмоциліндра з пневматично ущільненим поршнем із штоком, який механічно зв'язаний з елементом результуючої дії 6 Регулятор витрати по п 1, який відрізняється тим, що його привідний пристрій додатково забезпечений демпфірувальним пристроєм, механічно зв'язаним з механізмом результуючої дії 7 Регулятор витрати по п 6, який відрізняється тим, що демпфірувальний пристрій містить корпус, Tanya заповнений газом і виконаний з можливістю зміни об'єму газу при стисненні 8 Регулятор витрати по п 7, який відрізняється тим, що корпус демпфірувального пристрою виконаний суміщеним з корпусом привідного пристрою, при цьому над робочою рідиною в резервуарі привідного пристрою створено газовий пузир 9 Регулятор витрати п 1, який відрізняється тим, що механізм прискорення зворотного ходу виконаний суміщеним з демпфірувальним пристроєм і виконаний з можливістю зворотного переміщення привідного пристрою при розширенні об'єму газу в газовому пузирі 10 Привідний пристрій переважно регулятора витрати переважно парогазових та рідких речовин, який містить блок керування з резервуаром робочої рідини і елементом теплової обробки робочої рідини, який відрізняється тим, що резервуар робочої рідини гідравлічно зв'язаний з об'ємом над поршнем привідного пристрою, а елемент теплової обробки робочої рідини керуючого блока виконаний у вигляді елемента дозованої теплової обробки 11 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений теплоізоляцією 12 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що гідроциліндр виконаний у вигляді сильфона, а поршень - у вигляді жорсткого рухомого днища сильфона 13 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що він забезпечений щонайменше одним основним і одним додатковим елементами теплової обробки робочої рідини 14 Привідний пристрій по п 13, який відрізняється тим, ще елементи теплової обробки робочої рідини виконані у вигляді омічних нагрівників, а теплоізоляція при цьому виконана полегшеною 15 Привідний пристрій по п 13, який відрізняється тим, що основний елемент теплової обробки робочої рідини розміщений всередині резервуара, а додатковий - зовні резервуара 16 Привідний пристрій по п 13, який відрізняється тим, що основний і додатковий елементи теплової обробки робочої рідини обидва розміщені зовні резервуара 17 Привідний пристрій по п 13, який відрізняється тим, що елементи теплової обробки робочої рідини виконані у вигляді термоелектричних елементів Пєльтьє, забезпечених ЗОВНІШНІМИ та внут о ю (О ^ со 43465 рішніми радіаторами теплообміну 18 Привідний пристрій по п 13, який відрізняється тим, що шток жорстко зв'язаний із запірним пристроєм і виконаний з можливістю його ЛІНІЙНОГО поворотно-поступального переміщення 19 Привідний пристрій по п 13, який відрізняється тим, що шток кінематично зв'язаний із запірним пристроєм і виконаний з можливістю його обертального поворотно-поступального переміщення 20 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений демпфірувальним пристроєм, кінематично зв'язаним із запірним пристроєм 21 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений захисною гофрованою оболонкою і/або захисними манжетами на штоці і виконаний з можливістю захисту від вологого і/ або агресивного навколишнього середовища 22 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що робоча рідина додатково забезпечена твердими домішками, які мають можливість змінювати свій об'єм при ЗМІНІ температури 23 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що як робоча рідина використана суміш парафіну і машинного масла, переважно регенерованого відпрацьованого машинного масла, при наступному ВМІСТІ компонентів, об % парафін - 5-43, масло машинне - решта 24 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що як робоча рідина використана речовина, яка має максимальний температурний коефіцієнт об'ємного розширення, переважно парафін 25 Привідний пристрій по п 10, який відрізняється тим, що як робоча рідина використана суміш, яка складається з концентрованого гліколового ефіру, боровмісного ефіру та антикорозійних домішок, при наступному ВМІСТІ компонентів, об % концентрований гліколевий ефір - 70 - 92, антикорозійні домішки -1 - 4, боровмісний ефір - решта Група винаходів відноситься до машинобудування і може бути використана в теплотехніці, водопостачанні, пристроях вентиляції і кондицюнування, комунальному господарстві, при виготовленні та експлуатації трубопровідної арматури, вентиляційної арматури, в промисловому обладнанні різного призначення, автомобілебудуванні, суднобудуванні, тобто звичайно там, де потрібне регулювання потоку рідини, газу, повітря, пари, сипучих середовищ і де до швидкодії регулятора не пред'являють жорстких вимог Відомий регулятор витрати з електроприводом, що містить запірний пристрій, виконаний з можливістю його просторового переміщення, керуючий пристрій, забезпечений на вході датчиками і зв'язаний на виході з електропровідним пристроєм, виконаним у вигляді електродвигуна, редуктора та арматури, конструктивно організованих в корпусі за допомогою несучих конструкцій - див , наприклад, регулюючий клапан з електроприводом для систем опалювання фірми "Данфосс", описаний в проспекті фірми, 1998 р [1] Конструкція відомого регулятора дає можливість максимально використати уніфіковані вузли і деталі (електродвигун, редуктор, запірна арматура) і забезпечити потреби користувачів в залежності від конкретних умов експлуатації датний до безвідмовної роботи в жорстких кліматичних умовах, особливо при підвищеній вологості, підвищеній температурі і/або підвищеній агресивності навколишнього середовища, не забезпечує можливість запобігати аварійним поломкам і аваріям в регулюємий системі при зникненні напруги електроживлення Крім того, відомий регулятор має надмірно високу швидкодію, в порівнянні з швидкодією об'єкта регулювання і швидкодією системи регулювання загалом, що може викликати автоколивання в системі регулювання Так, постійна часу відомого регулятора складає Твід = 2-3 хвилини, постійна часу системи опалювання (вентиляції і т п систем) - Тсист = 60- 120 хвилин, а постійна часу будівлі Тбуд = 480 - 900 хвилин = 8-15 год Суттєвим недоліком відомого регулятора є шум, який він створює при роботі Крім того, при встановленні в приміщенні, що не контролюється, відомий регулятор, який містить прецизійну техніку (електродвигуни, редуктори, електронні плати і т п ), може стати об'єктом розкрадання Відомий регулятор витрати, що містить запірний пристрій, виконаний з можливістю його просторового переміщення, керуючий пристрій і привідний пристрій, див , наприклад, Проспект заводу "Акорд" (м Київ) Виробничого об'єднання "Октава", яке випускає регулятор по ліцензії фірми "Ханівелл", 1999 р [2] Відомий регулятор частково усуває вище вказані недоліки, однак відомий регулятор не забезпечує можливості автоматичного регулювання систем опалювання, вентиляції і т п систем, особливо з використанням мікросхем і ЕОМ, і може бути використаний тільки при ручному управлінні, наприклад, батарей опалювання або для вентиляції теплиць Відомий регулятор витрати, що містить запірний пристрій, керуючий пристрій та привідний пристрій, при цьому запірний пристрій виконаний з Однак відомий регулятор має ряд суттєвих недоліків, таких як порівняльно висока вартість, відносно недостатня надійність при роботі в умовах підвищеної вологості, температури і/або підвищеної агресивності навколишнього середовища, недостатня аварійна СТІЙКІСТЬ, непристосованість до роботи в умовах підвищеної вологості, підвищеної температури і/або підвищеної агресивності навколишнього середовища Так, висока вартість відомого регулятора загалом визначена високою вартістю таких уніфікованих вузлів і деталей, як електродвигун, редуктор, запірна арматура Відомий регулятор не при 43465 можливістю його просторового переміщення, керуючий пристрій, механічно зв'язаний з привідним пристроєм, виконаним у вигляді сполученого з резервуаром робочої рідини гідроциліндра, забезпеченого поршнем, кінематично зв'язаним через шток із запірним пристроєм, виконаним з можливістю переміщення при тепловому розширенні об'єму робочої рідини в резервуарі, - див , наприклад, рекламний проспект "АООТ Улан-Уденський завод "Теплопрібор"", 1999 р [3] Відомий регулятор витрати частково усуває вказані вище недоліки він досить надійний, недорогий, невимогливий в експлуатації Однак відомий регулятор має досить вузький діапазон регулюємих витрати і температури Крім того, він суттєво залежить від параметрів зовнішнього середовища, а саме від температури і вологості повітря, швидкості вітру і т п Відомий електропровідний пристрій регулятора витрати парогазових та рідинних середовищ в системах опалювання, вентиляції і кондиціювання, що містить виконавчий елемент, зв'язаний з керуючим пристроєм через електродвигун з редуктором і забезпечений датчиком Холу - див , наприклад, німецьку заявку фірми Siemens AG і фірми Metallwerk KG № Ge-195094131, F24D19/10, F24K11/00, 15 03 95 (публікація 19 09 96) [4] Відомий привідний пристрій відрізняється простотою і економічністю програмування режиму роботи регулятора, може працювати в умовах вологого навколишнього середовища, оскільки вміщений в закритий вологонепроникний корпус, де закріплені перетворювач електромагнітного сигналу, механічний і комутаційні елементи Тобто відомий привідний пристрій має порівняльне високу ефективність роботи Однак його ефективність недостатня, оскільки відомий привідний пристрій не може працювати в умовах підвищеної температури і/або агресивного навколишнього середовища Крім того, відомий приводний пристрій має порівняльне високу вартість внаслідок наявності в конструкції таких елементів, як електродвигун, редуктор, комутаційні і т п елементи Найбільш близьким по своїй технічній суті і результату, що досягається, до заявленого регулятора витрати, в цілому, та його привідного пристрою є відомий гідравлічний регулюючий пристрій, який має корпус з вхідним та вихідним каналами, запірний пристрій та привідний пристрій з керуючим блоком Запірний пристрій виконано з можливістю просторового переміщення запірного елементу та посадки його на відповідне сідло Привідний пристрій має управляючий клапан, встановлений з можливістю перекриття обвідного каналу, до того ж управляючий клапан забезпечено осьовим отвором для розміщення у ньому з кільцевим зазором другої частини направляючої ВІСІ, на ЯКІЙ виконані похилі пази або лиски До того ж привідний пристрій має манометричну термосистему, забезпечену елементом управління, наприклад, електронагрівною системою [5] Недоліком цього пристрою є складність його виконання, неможливість використання у системах регулювання робочої рідини з механічними домішками У основу заявленої групи винаходів поставлена задача створення порівняно простого і надій ного, економічного і в той же час досить дешевого регулятора витрати паро-газо-рідинних середовищ, який не залежить від параметрів навколишнього середовища, для використання в системах опалювання, вентиляції і т п при підвищеній вологості, підвищеній температурі і/або підвищеній агресивності навколишнього середовища Поставлена у винаході задача вирішена тим, що у відомому регуляторі витрати переважно парогазових та рідких речовин, який містить корпус з вхідним та вихідним каналами, запірний пристрій з запірним елементом клапана, виконаним з можливістю його просторового переміщення та посадки на відповідне сідло, привідний пристрій, який має виконуючий елемент та керуючий блок, що має елемент теплової обробки, згідно до винаходу, запірний елемент з'єднаний зі штоком поршня, охопленого циліндром привідного пристрою, при цьому шток механічно з'єднаний з механізмом прискорення зворотного ходу, що має елемент результуючої дм, до того ж привідний пристрій виконаний зовні корпуса Поставлена у винаході задача може бути вирішена і тим, що пристрій для теплової обробки робочої рідини виконаний у вигляді пристрою для дозованої теплової обробки робочої рідини Поставлена у винаході задача вирішена також тим, що механізм прискорення зворотного ходу виконаний у вигляді щонайменше однієї пружини, яка встановлена аксіально поршню Механізм прискорення зворотного ходу, згідно до винаходу, може бути виконано у вигляді щонайменше двох пружин, встановлених симетрично відносно ВІСІ поршня Поставлена у винаході задача вирішена і тим, що механізм прискорення зворотного ходу забезпечено додатковим резервуаром робочої рідини, виконаним у вигляді гідроциліндра з гідравлічно ущільненим поршнем з штоком, який механічно зв'язаний з елементом результуючої дії Механізм прискорення зворотного ходу може бути також виконаний і у вигляді пневмоциліндра з пневматично ущільненим поршнем Поставлена у винаході задача вирішенаї тим, що регулятор додатково забезпечений демпфуючим пристроєм, механічно зв'язаним з привідний пристроєм Демпфуючий пристрій містить корпус, заповнений газом, і виконаний з можливістю зміни його об'єму при стисненні Корпус демпфуючого пристрою може бути суміщений з корпусом приводного пристрою, при цьому над робочою рідиною в резервуарі приводного пристрою створено газовий пузир Механізм посилення зворотного ходу регулятора може бути суміщений з демпфуючим пристроєм з можливістю зворотного переміщення привідного механізму при розширенні об'єму газу в газовому пузирі Крім того, поставлена у винаході задача вирішена тим, що у відомому привідному пристрої переважно регулятора витрати переважно парогазових та рідких речовин, який містить блок керування з резервуаром робочої рідини і елементом теплової обробки робочої рідини, згідно до винаходу, резервуар робочої рідини гідравлічно зв'язаний з об'ємом над поршнем привідного пристрою, а елемент теплової обробки робочої рідини 43465 керуючого блоку виконаний у вигляді елемента дозованої теплової обробки Поставлена у винаході задача вирішена також і тим, що гідроциліндр привідного пристрою може бути виконаний у вигляді сильфона, а поршень - у вигляді жорсткого днища сильфона Привідний пристрій може бути забезпечений щонайменше основним і додатковим елементами теплового впливу на робочу рідину Елементи теплового впливу привідного пристрою можуть бути викопані у вигляді термоелектричних елементів Пєльтьє, забезпечених ЗОВНІШНІМИ І внутрішніми радіаторами теплообміну Елементи теплового впливу можуть бути виконані також у вигляді омічних нагрівачів, а теплоізоляція при цьому виконана полегшеною Поставлена у винаході задача вирішена і тим, що основний елемент теплового впливу може бути розміщений всередині резервуара, а додатковий - зовні резервуара Обидва елементи теплового впливу, основний і додатковий, можуть бути розміщені всередині резервуара Шток приводного пристрою може бути жорстко зв'язаним із запірним пристроєм з можливістю здійснення ЛІНІЙНОГО поворотно-поступального його переміщення Шток приводного пристрою може бути також рухомо (кінематично) зв'язаний із запірним пристроєм з можливістю обертального по во ротно-поступального його переміщення Поставлена задача вирішена і тим, що приводний пристрій додатково забезпечений демпфером, який кінематичне зв'язаний із запірним пристроєм регулятора Крім того, поставлена задача вирішена також тим, що приводний пристрій додатково забезпечений захисною гофрованою оболонкою і/або захисними манжетами на штоці з можливістю захисту від вологого, високотемпературного і/або агресивного зовнішнього середовища Поставлена у винаході задача вирішена і тим, що в якості робочої рідини приводного пристрою використана суміш речовин, які мають можливість змінювати свій об'єм при ЗМІНІ температури, переважно при переході з одного фазного стану в інший В якості робочої рідини може бути використана суміш парафіну і машинного масла, переважно регенерованого відпрацьованого машинного масла, яка має мінімальну вартість, при наступному ВМІСТІ компонентів, об % парафін -5-43, масло машинне - решта В якості робочої рідини може бути також використана речовина, що має максимальний температурний (тепловий) коефіцієнт об'ємного розширення, - переважно парафін Нарешті, в якості робочої рідини може бути використана суміш, що забезпечує мінімальне розбухання і мінімальний знос гумових ущільнюючих деталей і що складається з концентрованого гліколового ефіру, борвміщуючого ефіру та антикорозійних домішок, при наступному ВМІСТІ компонентів, об % концентрований гліколєвий ефір - 70-92, антикорозійні домішки -1-4, борвміщуючий ефір - решта Заявлена група винаходів пояснюється фі гурами креслень, на яких схематично відображено Фіг 1 - загальний вигляд заявленого регулятора витрати з привідним пристроєм, поперечний перетин, вид спереду, Фіг 2 - структурна схема (блок-схема) заявленого регулятора витрати, Фіг 317- варіанти виконання заявленого регулятора витрати і варіанти виконання заявленого привідного пристрою Регулятор витрати (фіг 1-17) встановлено на патрубку 1, який включений в розсєчку трубопроводи (не показаний), по якому переміщують переважно парогазорідинне або сипуче середовище, витрату якого необхідно регулювати Регулятор містить запірний пристрій 2, керуючий пристрій З та приводний пристрій А Запірний пристрій 2 виконаний з можливістю просторового переміщення Керуючий пристрій 3 забезпечений на вході датчиками (не показані) температури, витрати середовища, часу і переміщення запірного елемента запірного пристрою 2 Привідний пристрій виконаний у вигляді сполученого з резервуаром 4 робочої рідини гідроциліндра 5, забезпеченого поршнем б, який механічно зв'язаний через шток 7 із запірним пристроєм 2, який виконаний з можливістю переміщення при тепловому розширенні об'єму робочої рідини в резервуарі 4 При цьому керуючий пристрій 3 виконано з можливістю функціювання або по простому алгоритму регулювання, наприклад, для підтримки заданого витрати чи температури регулюємого середовища, або по досить складному алгоритму з дискретними мікропроцесорними пристроями Крім того, керуючий пристрій 3 може бути виконаний у вигляді інтерфейсу зв'язку із зовніш ньою ЕОМ (не показано) Резервуар 4 робочої рідини конструктивно винесено з потоку середовища, витрату якого необхідно регулювати, і, таким чином, регулятор конструктивно не залежить від температурного або іншого впливу цього середовища Регулятор забезпечено пристроєм 8 для теплової обробки (нагріву або охолоджування) робочої рідини з можливістю примусової зміни (підвищення і/або зниження) її температури Пристрій теплової обробки 8 електрично зв'язаний з керуючим пристроєм 3 При цьому приводний пристрій А виконано теплоізольованим - він забезпечений теплоізолюючим покриттям 9 Крім того, привідний пристрій А виконано диференціальним і додатково забезпечено механізмом 10 прискорення зворотного ходу, який механічно пов'язаний із штоком 7 через елемент результуючої дії 11- суматор, з яким, в свою чергу, також пов'язаний привідний пристрій Механізм 10 прискорення зворотного ходу виконано у вигляді двох пружин 10а і 106 (фіг 1), встановлених симетрично відносно ВІСІ поршня 6 Варіант виконання регулятора, відображений на фіг 3, ілюструє механізм 10 прискорення зворотного ходу, який забезпечений додатковим резервуаром 12 робочої рідини і виконаний у вигляді гідравлічне зв'язаного з резервуаром гідроциліндра 13 з гідравлічне ущільненим поршнем 14 з штоком 15 Механізм 10 механічно пов'язаний через шток 15 і суматор 11 із запірним пристроєм 2 Резервуар 12 забезпечений додатковим пристроєм 8а для теплової обробки робочої рідини в цьому резервуарі 43465 Варіант виконання регулятора, відображений на фіг 4, схематично ілюструє привідний пристрій А з механізмом 10 посилення зворотного ходу У цьому варіанті циліндр виконаний у вигляді заповненого робочою рідиною сильфона 5а, а поршень - у вигляді жорсткого днища ба цього сильфона На фіг 5 відображений варіант виконання регулятора, який додатково забезпечений демпфуючим пристроєм 16, механічно (кінематично) зв'язаним з приводний пристроєм А Демпфуючий пристрій 16 містить корпус 17, заповнений робочим газом, і виконай з можливістю зміни об'єму газу при його стисненні Демпфуючий пристрій захищає регулятор від надмірних механічних напружень і передчасного в зв'язку з цим руйнування На фіг 6-9 відображені варіанти виконання регулятора, в якому корпус 17 демпфуючого пристрою 16 суміщено з корпусом гідроциліндра 5 привідний пристрою А, а газ, який стискають у вигляді газового пузиря 18, розміщено над робочою рідиною в резервуарі 4 привідного пристрою А Варіант виконання, відображений на фіг 5, ілюструє регулятор, в якому механізм 10 прискорення зворотного ходу поршня суміщено з демпфуючим пристроєм 16 і виконано з можливістю прискореного зворотного переміщення штока 7 привідного механізму при розширенні об'єму стиснутого газу в корпусі 17 демпфуючого пристрою 16 Привідний пристрій А заявленого регулятора витрати парогазових, рідинних та сипучих середовищ (фіг 1-17) містить резервуар 4 робочої рідини і гідравлічно зв'язаний з ним гідроциліндр 5 з гідравлічне ущільненим поршнем б, який через шток 7 механічно (жорстко) зв'язаний із запірним пристроєм 2 регулятора Привідний пристрій забезпечено теплоізоляцією 9, додатково забезпечено щонайменше одним елементом 19 теплового впливу на робочу рідину і виконано з можливістю забезпечення через шток 7 поршня 6 в гідроциліндрі 5 прямого та зворотного переміщення запірного пристрою 2 при температурній ЗМІНІ об'єму робочої рідини в резервуарі 4 Варіант виконання, показаний на фіг 10, ілюструє привідний пристрій А, в якому гідроциліндр виконаний у вигляді сильфона 20, а поршень - у вигляді жорсткого днища 21 сильфона На фіг 1 показаний варіант, в якому привідний пристрій А забезпечено двома (основним 22 і додатковим 23) елементами теплового впливу на робочу рідину в резервуарів У варіанті виконання привідного пристрою А (фіг 1,11) елементи теплового впливу на робочу рідину виконані у вигляді термоелектричних елементів Пєльтьє, забезпечених ЗОВНІШНІМИ 24 і внутрішніми 25 радіаторами теплообміну голчастого або пластинчатого типу На фіг 1, 11 показані варіанти виконання приводного пристрою А, згідно з якими елементи теплового впливу на робочу рідину в резервуарі 4 виконані у вигляді омічних нагрівачів 22, 23, а теплоізоляція 9 при цьому виконана полегшеною На фіг 11 відображений варіант виконання привідного пристрою А, в якому основний елемент 22 теплового впливу на робочу рідину розміщений всередині резервуара 4, а додатковий 23 - зовні резервуара 4 На фіг 1 відображений варіант виконання привідний пристрій А, в якому обидва (основний 8 і додатковий 23) елементи теплового впливу на робочу рідину розміщені всередині резервуара 4 На фіг 1-10, 15 показано привідний пристрій А, в якому шток 7 жорстко зв'язаний із запірним пристроєм 2 і виконаний з можливістю здійснення ЛІНІЙНОГО поворот но-посту пального переміщення На фіг 11-14 показаний привідний пристрій А, в якому шток 7 кінематично (рухомо) зв'язаний із запірним пристроєм 1 з можливістю його обертального повороти о-посту пального переміщення Фіг 2 ілюструє варіант виконання винаходу, в якому привідний пристрій А додатково забезпечено демпфером 26, виконаним у вигляді гумометалевої вставки, з яким він кінематично (рухомо) зв'язаний Фіг 2, 6, 11 ілюструють варіант виконання винаходу, в якому привідний пристрій А додатково забезпечено демпфером 26, виконаним у вигляді газового пузиря, розміщеного над робочою рідиною в резервуарі 4 На фіг 1,11 відображені варіанти виконання винаходу, в яких привідний пристрій А додатково забезпечено захисною гофрованою оболонкою 27 (фиг 1) і/або захисними манжетами 28 (фіг 11) на штоці 7, виконаними з можливістю захисту від підвищеної вологості, підвищеної температури і/або підвищеної агресивності зовнішнього середовища (фіг 11) Привідний пристрій А на фіг 1-15 характеризується тим, що в якості робочої рідини використана суміш речовин, що збільшує об'єм при збільшенні температури, переважно при переході з одного фазного стану в інший як самої суміші загалом, так і окремих компонентів суміші Привідний пристрій А на фіг 11 характеризується тим, що в якості робочої рідини, яка забезпечує найменшу вартість, використана суміш парафіну і машинного масла, переважно регенерованого відпрацьованого масла, при наступному ВМІСТІ компонентів, об % парафін - 5-43 масло машинне - решта Привідний пристрій А на фіг 15 характеризується тим, що в якості робочої рідини використана речовина, яка забезпечує максимальний температурний (тепловий) коефіцієнт об'ємного розширення, переважно парафін Привідний пристрій А на фіг 1 характеризується тим, що в якості робочої рідини використана суміш, яка забезпечує мінімальний руйнуючий вплив на гумоущільнюючі деталі і яка складається з концентрованого гликолевого ефіру, борвміщуючого ефіру і антикорозійних домішок, при наступному ВМІСТІ компонентів, об % концентрований гликолєвий ефір - 70 - 92, антикорозійні домішки -1-4, борвміщуючий ефір - решта На фіг 16 показана фотографія регулятора витрати з привідний пристроєм А, а на фіг 17 -фотографія пристрою 3 управління привідним пристроєм А в реальних умовах експлуатації в системі опалювання промислового будинку Регулятор витрати і його привідний пристрій (фіг 1-17) працюють таким чином Патрубок 1 регулятора витрати за допомо 43465 гою вхідного і вихідного фланців включають в розсічку трубопроводу системи, наприклад, системи опалювання (охолоджування), по якому переміщують рідкий теплоносій, витрату якого треба регулювати Після установки і підключення датчиків до пристрою управління 3, а саме датчиків температури, витрати середовища, часу, датчика переміщення запірного елемента 2 і інш (на фігурах креслень датчики не показані) і подачі напруги електроживлення на блок 3 управління, регулятор витрати готовий до роботи У роботі регулятора витрати і його приводного пристрою А використано принцип зміни об'єму робочої рідини в резервуарі 4 при її нагріві (або охолоджуванні) в залежності від витрати У випадку, коли використана робоча рідина, що збільшує свій об'єм при нагріванні і, ВІДПОВІДНО, зменшує при охолоджуванні, перед початком роботи регулятора робоча рідина в резервуарах 4 і 12 мас температуру навколишнього повітря При цьому під дією сили, що створює пристрій 10 прискорення зворотного ходу, поршень 6 втягнутий і знаходиться в крайньому верхньому положенні, а поршень 14 виштовхнутий і знаходиться в крайньому нижньому положенні Внаслідок цього запірний пристрій 2 закритий Після подачі напруги електроживлення запускається пристрій управління З, який ВІДПОВІДНО до алгоритму своєї дії забезпечує подачу живильної напруги постійного струму на пристрій 8 примусової теплової обробки (нагріву або охолодження) робочої рідини в резервуарі 4 Регулятор і його привідний пристрій готові до початку роботи управління подає на пристрій 8 примусової теплової обробки робочої рідини в резервуарі 4 живильну напругу постійного струму зворотної полярності У цьому випадку, тобто при реверсі напруги електроживлення, елементи 8 теплового впливу на робочу рідину, виконані у вигляді термоелектричних елементів Пєльтьє, починають працювати як холодильники, що забезпечує зниження температури робочої рідини в резервуарі 4 її температура та об'єм зменшуються, внаслідок чого (з урахуванням зусилля, що створює механізм 10 посилення зворотного ходу) забезпечується зміна напряму діючого на суматор 11 результуючого зусилля, під дією якого поршень 5 починає переміщуватися вгору і запорно-регулюючий пристрій 2 починає перекривати прохідний перетин трубопроводу Як результат цього, витрата теплоносія в регулюємій системі опалення меншає В тому випадку, коли керуючий пристрій 3 (з будь-яких) причин не забезпечує реверс напруги електроживлення при досягненні поршнем 5 крайнього нижнього положення (упора), наприклад, у разі зникнення електричної напруги і т п , спрацьовує демпфуючий пристрій 16, який захищає систему від руйнування внаслідок надмірно високих зусиль, що виникають При нормальному ж функціюванні системи регулювання керуючий пристрій 3 зупиняє нагрів до того, як поршень 5 із штоком 7 досягне нижньої крайньої точки - упора У цьому випадку за рахунок стиснення газового пузиря демпфуючого пристрою 16 буде забезпечено суттєве зниження виникаючого зусилля, що діє на поршень 5 і ІНШІ вузли привідного пристрою А У разі теплової обробки робочої рідини шляхом нагріву и температура і об'єм при цьому починають збільшуватися Це приводить до виникнення сили, що виштовхує поршень 6 з циліндра 5 В результаті поршень починає плавно переміщуватися вниз, оскільки, крім зусилля, що створюється тиском робочої рідини, на нього одночасно діє зустрічне направлене зусилля, що створює пристрій 10 прискорення зворотного ходу Через елемент 11 результуючої дії на запірний пристрій 2 діє сумарне зусилля, яке переміщує його вниз і тим самим збільшує площу прохідного перетину трубопроводу Цим збільшується витрата теплоносія в регулюємій системі опалення При продовженні примусового нагріву робочої рідини в резервуарі 4 відбувається подальше переміщення штока поршня і подальше відкриття запорно-регулюючого пристрою 2 з подальшим збільшенням площі прохідного перетину, що веде до подальшого збільшення витрати теплоносія по трубопроводу регулюємої системи опалення Внаслідок наявності теплоізоляції 9 резервуара 4 температура робочої рідини в резервуарі після відключення нагріву знижується досить плавно При цьому відбувається повільне зменшення об'єму робочого тіла, поршень під впливом пристрою 10 прискорення зворотного ходу плавно переміщується всередину гідроциліндра, а запірний пристрій 2 плавно переходить з одного стану відкритого в інший - закритий Експериментальним шляхом встановлено, що постійна часу заявленого регулятора витрати при відключеному примусовому охолодженні робочої рідини в резервуарі 4 обчислюється величиною, значення якої складає від десятків хвилин до декількох годин Тому, коли по сигналу пристрою З управління забезпечують реверс живильної напруги постійного струму, яку подають на елемент Пєльтьє, то цим забезпечують режим примусового охолодження робочої рідини в резервуарі 4 При цьому зворотний хід поршня 5 прискорюється, а постійна часу регулятора витрати знижується і складає величину, яка дорівнює 4-10 хвилин Температуру робочої рідини в резервуарі 4 і положення поршня 5 контролюють за допомогою ВІДПОВІДНИХ датчиків, величину показника на виході яких передають в пристрій управління З У залежності від умов, передбачених алгоритмом, пристрій 3 управління подає живильну напругу постійного струму на пристрій 8 примусової теплової обробки робочої рідини в резервуарі 4 доти, доки витрата теплоносія через трубопровід регулюємої системи опалювання не досягне заданої величини У випадку, якщо витрата перевищить задану величину, що визначена алгоритмом, пристрій З Технічний результат в тому, що заявлена конструкція не залежить від параметрів зовнішнього середовища А наявність захисної гофрованої оболонки 27 і/або захисних манжет 28 на штоці 7, а також повна ІЗОЛЯЦІЯ заявленої конструкції від зовнішнього середовища забезпечують можливість її використання в умовах підвищеної вологості, підвищеної температури і/або підвищеної агресивності навколишнього середовища для регулювання витрати речовини підвищеної забрудненості Внаслідок сумісної експериментальної перевірки заявленого винаходу і відомих рішень отримані 43465 явлених технічних рішень в цілому відповідає, на нашу думку, критеріям винаходу, а саме критерію "новина", критерію "винахідницький рівень (неочевидність)" та критерію "промислова застосовність" ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ, ЩО БУЛИ ВЗЯТІ ДО УВАГИ 1 Проспект фірми "ДАНФОС", Київ, 1999 р 2 Проспект заводу "Акорд "(м Київ) Виробничого об'єднання "Октава", випускає регулятор по ліцензії фірми "Хані велл", 1999 р 121 3 Проспект АООТ Улан-Уденський завод "Теплоприбор", 1999 р 15 4 Simor Markus et al Elektnscher Stellantneb fur Heizungs-, Luftungs- und Khmaanlager Німецька заявка фірми Siemens AG і фірми Metallwerk KG № Ge-195 094131, F24D19/10, F24K11/00, 150395 (публікація 19 09 96) 5 Патент Роем №2131140, МПК 6 G05D16/06/7/01, публ 1106 97 ВІДОМОСТІ, які стали матеріалом для сумісного аналізу Аналіз даних аналогів вказує на те, що заявлений регулятор з електротермомеханічним приводним пристроєм має суттєві переваги по всіх пунктах Це зв'язано з відсутністю в заявленому регуляторі електродвигунів, редукторів, прецизійних елементів арматури і прецизійних елементів управління, а також з використанням простих і надійних конструктивних засобів Це забезпечує створення і використання порівняльне простої, надійної, економічної конструкції, яка коштує порівняльна недорого, для регулювання витрати парогазорідинних середовищ в системах опалення, вентиляції і т п системах при підвищеній вологості, підвищеній температурі і/або підвищеній агресивності навколишнього середовища Таким чином, запропоноване технічне рішення вирішує поставлену в винаході технічну задачу При цьому кожен об'єкт групи і вся група за 6 5 3 25 ФІГ. 1 43465 4 9 Фіг. З 43465 Фіг. 4 Фіг. 5 17 ФІГ. 6 Фіг. 7 43465 18 Фіг. 8 17 Фіг. 9 ВИХІД ! 21 Вхід 16 ФІГ. 11 10 43465 и 10 Фіг. 12 Фіг. 13 ИХІД Фіг. 15 Фіг. 14 11 43465 ФІГ. 16 Фіг. 17 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03 12
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: A01G 9/24, F24D 19/00, G05D 7/00
Мітки: витрати, регулятор, пристрій, привідний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-43465-regulyator-vitrati-ta-jjogo-prividnijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Регулятор витрати та його привідний пристрій</a>
Попередній патент: Спосіб заміни днища резервуара
Наступний патент: Затискач для білизни
Випадковий патент: Спосіб лікування гострого перитоніту