Терморегулятор божка а.м.

Терморегулятор, що містить термодатчик з капіляром, сильфон вихідного штока з нерухомим і рухомим фланцями, зв'язаний з капіляром з термодатчиком, регулюючий орган з механізмом настройки, взаємодіючий з рухомим фланцем сильфона, який відрізняється тим, що у ньому термодатчик виконаний у вигляді першого і другого сильфонів із спільним рухомим фланцем, зв'язаних з нерухомим фланцем, що утворює порожнину, заповнену середовищем з меншим коефіцієнтом теплопровідності, ніж коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінок сильфонів, третього і четвертого сильфонів, зв'язаних одними торцями із спільним нерухомим фланцем, а четвертий сильфон другим торцем з'єднаний з рухо U 1 3 14745 4 які на виході формують регулюючий сигнал, проПорожнина «в», утворена другим сильфоном порційний не тільки відхиленню регульованого 3, нерухомим 1 і рухомим 4 фланцями, а також параметра але й пропорційний швидкості (першій порожнина «с», утворена рухомими 4, 8 і нерухопохідній) і прискоренню (другій похідній) відхиленмим 6 фланцями, третім 5 і четвертим 7 сильфоня регульованого параметра і підсумовують їх з нами заповнені легкокиплячою рідиною. регулюючим сигналом, пропорційним відхиленню Для перепуску легкокиплячої рідини із порожрегульованого параметра, тобто вихідне перемінини «в» в порожнину «с», необхідного для забезщення регулюючого органу терморегулятора в печення зникання з певною швидкістю в усталетакому випадку буде складатися із суми трьох пеному тепловому стані складової регулюючого реміщень - переміщення, пропорційного змінювансигналу, пропорційного швидкості змінювання теню температурного (теплового) стану робочого мператури робочого середовища, у рухомому середовища, переміщення, пропорційного швидфланці 4 виконаний перепускний отвір з регульокості і переміщення, пропорційного прискоренню ваним дроселем 10. його змінювання. Порожнина «с» капілярами 11, 12 сполучаєтьПоставлена задача вирішується тим, що у зася з порожниною «є» безпосередньо, а з порожнипропонованому терморегуляторі додатково устаною «d» - капілярами 11, 13 і регульований дроновлюється дві послідовно з'єднані ланки. При сель 14. цьому перша ланка формує регулюючий сигнал, Порожнина «d» утворена нерухомим фланцем пропорційний відхиленню і швидкості відхилення 15, зв'язаним з одним торцем, п'ятим сильфоном температури, а друга ланка - регулюючий сигнал, 16 і рухомим фланцем 17, з яким зв'язаний протипропорційний прискоренню відхилення температулежний торець п'ятого сильфона 16, а порожнина ри робочого середовища і підсумовує вихідні сиг«є» утворена рухомим фланцем 17, зв'язаним з нали. ним одним торцем, шостим сильфоном 18, неруПерша ланка містить другий сильфон, розміхомим фланцем 19 і напрямною 20, в якій устанощений усередині першого сильфона, розділених влений фланець 19. Рухомий фланець 17 переміміж собою середовищем, коефіцієнт теплопровідщується в напрямній 21, жорстко з'єднаній з ності якого менший коефіцієнта теплопровідності нерухомим фланцем 15 і напрямною 20, в якій матеріалу стінок сильфонів при цьому одні торці розміщений сьомий сильфон 22, зв'язаний одним першого і другого сильфонів жорстко зв'язані з торцем з рухомим фланцем 23, а другим торцем нерухомим фланцем, а другі торці - із спільним з нерухомим фланцем 19. Усередині сьомого сирухомим фланцем сильфонів з перепускним дрольфона 22 установлений вихідний шток 24, з одселюючим отвором для прямого і зворотного пеним кінцем якого зв'язана пружина 25, забезпечурепуску робочої рідини із порожнини другого сиючи взаємодію штока з нерухомим фланцем 19. льфона в третій. Другий кінець пружини 25 впирається у втулку 26, Для підсумовування регулюючих сигналів, змінювання ступеня нерівномірності регульованого пропорційних відхиленню температури і швидкості параметра, шляхом змінювання робочого числа її її відхилення установлений четвертий, розміщений витків, і муфту 27 настройки терморегулятора. усередині третього, сильфон, причому один тоРучне керування терморегулятором здійснюрець третього і четвертого сильфонів з'єднаний з ється маховичком 28, установленому на штокові нерухомим фланцем, а другий торець третього 24, який переміщується в напрямній 29, жорстко сильфона - із спільним рухомим фланцем безпоз'єднаній з напрямною 20. середньо, а другий торець третього сильфона Вихідний із сьомого сильфона 22 шток 24 з'єдчерез тягу. Входом першої ланки є відхилення наний із середньою частиною підсумовуючого ватемператури регульованого середовища, а вихожеля 30, один кінець якого тягою 31 з'єднаний з дом - відхилення тиску робочої рідини у порожнирухомим фланцем 17, а другий кінець - з регулююнах його другого і третього сильфонів. чим клапаном 32. Друга ланка містить п'ятий сильфон, рухомий і Принцип дії запропонованого терморегулятора нерухомий фланці, з'єднані герметично з торцями розглянемо для двох найбільш характерних режип'ятого сильфона, циліндричну напрямну рухомого мах експлуатації енергетичних установок: фланця, жорстко зв'язану з нерухомим фланцем, а) при різкому змінюванні температури регушостий сильфон, один торець якого з'єднаний з льованого середовища; рухомим фланцем, а другий торець - з рухомого б) при повільному змінюванні температури рефланця 4, до якого з другого торця приєднано трегульованого середовища. тій сильфон 5. Другий торець сильфона 5 зв'язаУ першому випадку при різкому підвищенні ний з нерухомим фланцем 6, до якого приєднаний температури регульованого середовища, через одним торцем четвертий сильфон 7, розміщений наявність термічного опору середовища в порожусередині третього сильфона 5, другий торець нині «а», нагрівання легкокип'ячої рідини, а відпосильфона 7 з'єднаний з рухомим фланцем 8. Флавідно, її тиск у другому сильфоні 3 буде зростати нець 8 осьовою точкою за допомогою тяги 9 зв'яповільніше, ніж у третьому сильфоні 5. В резульзаний з осевою точкою рухомого фланця 4. таті підвищення температури в сильфоні 5 легкоПорожнина «а», утворена першим 2 і другим 3 кип'яча рідина із порожнини «с» по капілярах 11, сильфонами, а також нерухомим 1 і рухомим 4 12, а також по капілярах 11, 13 і через дросель 14 фланцями заповнена середовищем (наприклад, буде поступати відповідно в порожнини «d» і «є» в повітрям або іншою речовиною), коефіцієнт тепкількості пропорційній змінюванню температури лопровідності якої менший коефіцієнта теплопрорегульованого середовища. При цьому через нивідності матеріалу стінок сильфонів. зький тиск легкокип'ячої рідини у другому сильфоні 5 14745 6 3 рухомий фланець 4 буде переміщуватися уверх цями зменшиться. В результаті підніметься як ниповільніше, затримуючи тягою 9, зв'язаний з ним, жній рухомий 4, так і зв'язаний з ним тягою 9, рурухомий фланець 8, підвищуючи цим у третьому хомий фланець 8, збільшуючи при цьому об'єм сильфоні 5 тиск легкокип'ячої рідини ще на додатпорожнини «с», і разом з цим понижуючи тиск легкову величину, забезпечуючи поступання ще на кокип'ячої рідини у ньому на величину, пропорційдодаткову кількість лекгокип'ячої рідини із порожну складовій швидкості підвищення температури нини «с» в капіляр 11, яке буде пропорційне швидрегульованого середовища. І по мірі вирівнювання кості підвищення температури регульованого сетисків в порожнинах «в» і «с», а також вирівнюредовища. вання тисків легкокип'ячої рідини в сполучених з Таким чином, у переходному процесі підвиними порожнинах «d» і «с» і наставання усталенощення температури регульованого середовища го теплового стану, підсумовуючий важіль 30, затиск легкокип'ячої рідини, а отже, її кількість, що вдяки переміщенню рухомого фланця 17 і тяги 31, поступає із порожнини «с» в капіляр 11 буде склазайме своє горизонтальне положення, забезпечудатися із двох тисків, тобто вихідний сигнал із поючи цим зникнення другої і третьої складової перожнини «с» складається із тиску, викликаного реміщення регулюючих клапанів 32, пропорційних підвищенням температури регульованого середошвидкості і прискоренню змінювання температури вища (від пропорційного нагрівання і підвищення регульованого середовища і клапани будуть знатиску легкокип'ячої рідини в порожнині «с») і тиску, ходитись в положенні, що відповідає переміщенню викликаного швидкістю підвищення температури пропорційному тільки підвищенню її температури. регульованого середовища (від переміщення руУ випадку різкого пониження температури рехомого фланця 8, обумовленого запізнюючим прогульованого середовища запропонований термогріванням легкокип'ячої рідини у другому сильфоні регулятор буде працювати аналогічно, але з тією 3, і додаткового, пропорційного швидкості підвилише різницею, що вихідні переміщення його рущення температури регульованого середовища, хомих деталей будуть направлені у протилежну збільшення через це тиску у порожнині «с»). сторону. І по мірі вирівнювання температури легКількість легкокип'ячої рідини, що поступає із кокип'ячої рідини (при стабілізації нижнього рівня порожнини «с» в капіляр 11 під спільним тиском, температури регульованого середовища) і тиску у пропорційним підвищенню температури регульопорожнинах «в», «с», «d» і «е», також зникнуть ваного середовища і швидкості її підвищення, далі друга і третя складові переміщення регулюючих через капіляр 12 поступає у порожнину «е» безпоклапанів, але вже пропорційних швидкості і приссередньо, а через капіляр 13 і регульований дрокоренню пониження температури регульованого сель 14-у порожнину «d», підвищуючи в них тиск. середовища і остаточно клапани будуть знаходиОднак, через наявність дроселя 14 тиск легкокитись у положенні, що відповідає переміщенню п'ячої рідини у порожнині «d», в 41 порівнянні з її пропорційному тільки пониженню її температури. тиском в порожнині «е» буде зростати повільніше, У другому випадку, коли підвищення темпераа отже, повільніше буде переміщуватися рухомий тури регульованого середовища відбувається пофланець 17 по відношенню до фланця 23. В ревільно, тоді і повільно нагрівається легкокип'яча V зультаті, здолавши зусилля пружини 25, рухомий рідина у порожнинах «в» і «с», «результаті тиск фланець 23 і взаємодіючий з ним шток 24 будуть легкокип'ячої рідини в цих порожнинах і порожнипереміщатися, одночасно переміщаючи середню нах «d» і «е» також буде збільшуватися з однакочастину підсумовуючого важеля 30 і разом з ним, вим ступенем повільності, що спричинить паралезв'язані з його другим кінцем, регулюючі клапани льне переміщення підсумовуючого, важеля. В 32. Це переміщення клапанів 32 буде пропорційцьому випадку запропонований терморегулятор ним змінюванню температури регульованого себуде працювати, як відомий терморегулятор, тобредовища і швидкості її змінювання. то його регулюючі клапани будуть переміщуватися Крім цього, через затримку від повільного пеза пропорційними тільки підвищенню температури реміщення рухомого фланця 17, через тягу 31 і регульованого середовища. протилежний кінець підсумовуючого важеля 30, У випадку повільного пониження температури регулюючі клапани 32 одержать ще додаткове регульованого середовища, запропонований терпереміщення, яке буде пропорційне вже прискоморегулятор також буде працювати аналогічно, ренню змінювання температури регульованого забезпечуючи переміщення регулюючих клапанів у середовища. зворотному напрямку за сигналами, пропорційниТаким чином, результуюче переміщення регуми тільки пониженню температури регульованого люючих клапанів у перехідному процесі буде середовища, тобто буде працювати як відомий складатися із трьох складових переміщень: пертерморегулятор. шого переміщення, пропорційного змінюванню Ступінь впливу регулюючих сигналів по швидтемператури; другого переміщення, пропорційного кості і прискоренню змінювання температури регушвидкості (першій похідній) змінювання темперальованого середовища можна регулювати відповітури; третього переміщення, пропорційного присдно дроселями 10, 14. коренню (другій похідній) змінювання температури Використання запропонованого терморегулярегульованого середовища. тора, у порівнянні з уже відомими, дасть можлиПо мірі стабілізації температури легкокип'ячої вість: рідини (при стабілізації температури регульовано- зменшити час перехідного процесу і тим саго середовища і перетікання її через регульований мим зменшити час стабілізації теплового стану дросель 10), а отже, її тиску в порожнинах «в» і регульованого середовища при переході його із «с», віддаль між рухомим 4 і нерухомим 6 фланодного температурного рівня на інший; 7 14745 8 - збільшити швидкодію спрацювання регулююки енергетичних та інших теплових установок за чих клапанів і тим самим підвищити точність авторахунок автоматичного підтримання оптимального матичного підтримання заданого температурного теплового стану їх регульованого середовища на режиму регульованого середовища; всіх навантажувальних і швидкісних режимах екс- зменшити ступінь нерівномірності темпераплуатації; тури регульованого середовища завдяки чому - підвищити надійність і довговічність теплоебільш ефективно захистити енергетичні та інші нергетичних установок і технологічного обладнантеплові установки як від переохолодження, так і ня за рахунок підвищення динамічної точності ревід перегрівання, а також покращити протікання гулювання їх теплового стану і тим самим технологічних процесів; розширити область застосування запропонованого - підвищити вихідні техніко-економічні показнитерморегулятора. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601