Пристрій для захисту систем опалення і водопостачання від розморожування

Пристрій для захисту систем опалення і водопостачання від розморожування, що містить диференціюючий датчик температури з вихідною тягою, перший вентиль з нерухомою кришкою і з'єднаним різьбою шпинделем з обмежувачем переміщення, золотник і пружний елемент, підсумовуючий двоплечий важіль, нерухоме сідло, що 3 системи опалення, яка містить котел 1, головний стояк 2, подавальну магістраль 3, розширювальний бак 4 для видалення із системи повітря, стояки 5, сполучені через підводки 6 і регулювальні крани 7 з нагрівальними приладами 8. Прилади 8 через замикаючі ділянки 9, зворотну магістраль 10 і зливний механізм пристрою сполучаються із котлом 1. Зливний механізм складається із корпуса 11 з сідлом 12, першого вентиля 13 із кришкою 14 з гайкою 15. В кришці 14 на різьбі встановлений шпиндель 16, а в корпусі 1 додатковий диференціюючий датчик 17 температури води у вигляді першого 18, другого 19 сильфонів з регулюючим дроселем. Сильфони 18, 19 одними торцями зв'язані між собою спільним рухомим фланцем 20 з дроселем 21. Фланець 20 жорстко з'єднаний з фланцем 22 третього сильфона 23, який другим торцем зв'язаний з рухомим фланцем 24 і вихідною тягою 25 датчика 17. Для повернення у вихідне положення тяги 25 і усунення впливу механічного гістеризу матеріалу стінок сильфонів використана пружина 26. До фланця 20 одним торцем приєднаний четвертий додатковий сильфон 27, другий торець його і сильфона 18 зв'язані з нерухомим фланцем 28. Порожнина «а», утворена сильфонами 48, 27 і фланцями 20, 28, заповнена середовищем, коефіцієнт теплопровідності якого значно менший коефіцієнта теплопровідності матеріалу стінок сильфонів 18, 19, 23. Робоча рідина із сильфона 18 у сильфон 19 і навпаки надходить через дросель 21. Рухомі деталі датчика переміщаються в напрямних втулках. В корпусі 11 установлений підсумовуючий двоплечий важіль 31, одне плече якого шарнірно з'єднане з вихідною тягою 25 датчика 17, друге плече з нижньою частиною шпинделя 16, а середня точка із золотником 32. У верхній частині шпинделя 5 розміщена гайка 33 регульованого упора з контргайкою 34, а також рукоятка 35 з гайкою 36. Важіль 31 через сідло 37 пружину 38 і гайку 39 зв'язаний із золотником 32 з пружинним елементом 40, який утримується через шайбу 41 гайкою 42. Настроювання потрібного ходу золотника 32, для забезпечення герметичності у з'єднанні сідло пружинний елемент, в результаті обертання рукоятки 35 виконується гайками 15, 33, 34. Пристрій додатково обладнаний у подавальній магістралі механізмом впуску в систему атмосферного повітря, виконаного у вигляді другого вентиля 43. Вентиль 43 містить корпус 44 з сідлом 45 із кришкою 46 з гайкою 47. Вентиль 43 з диференціюючим датчиком температури 17 зв'язаний замкненою сильфонною гідравлічною передачею 48 з приймальним сильфоном 49 і виконавчим сильфоном 50, порожнини яких сполучені гідролінією 51. Рухомий фланець 52 сильфона 49 з'єднаний з вихідною тягою 25, а нерухомий фланець 53 - з корпусом 11, виконавчий сильфон 50 - з першим і другим контактними торцями, зв'язаними відповідно в верхнім 54 і нижнім 55 рухомим фланцями. Нижній рухомий фланець 55 шарнірно з'єднаний з верхньою частиною шпинделя 56, установленого в кришці 46, а верхній рухомий фланець 54 через 61732 4 додатково установлену пружину 57 і гайку 58 зв'язаний із золотником 59 і з пружним елементом 60, що утримується через шайбу 61 гайкою 62. У нижній частині шпинделя 56 розміщена гайка 63 регульованого упора з контргайкою 64, а також рукоятка 65, що притискається гайкою 66. Для зручності виконання монтажнодемонтажних робіт верхній 54 і нижній 55 рухомі фланці другого вентиля 43 оснащені легкоприєднувальними кришками 67, 68. Потрібний хід золотника 59 в результаті обертання рукоятки 65, при певній температурі води в системі, який забезпечує герметичність у з'єднанні сідло - пружний елемент, регулюється гайками 47, 63, 64. Працює запропонований пристрій наступним чином. При автоматичному зливанні в процесі охолодження води, через наявний термічний опір середовища в порожнині «а», охолодження, а отже тиск в сильфоні 18 зменшуватиметься повільніше, ніж у сильфоні 19. В результаті фланець 20 буде переміщатися до низу, одночасно переміщаючи з собою фланець 22 сильфона 23, додатково зменшуючи тиск робочої рідини в сильфоні 19. При цьому фланець 24 сильфона 19, зв'язаний з вихідною тягою 25, одержить збільшення приросту переміщення вгору. В результаті відбувається додавання двох переміщень, тобто вихідний вгору сигнал диференціюючого датчика буде складатися із переміщення викликаного змінюванням температури (охолодженням робочої рідини в сильфоні 19 і зменшенням через це її тиску) і переміщення, викликаного швидкістю (першою похідною) змінювання температури (переміщенням фланця 22, спричиненого запізнюючим охолодженням робочої рідини в сильфоні 18, і додатковим зменшенням через це її тиску в сильфоні 19). Переміщення із більшою швидкістю вихідної тяги 25 вгору з більшою швидкістю перемістить через одне плече важеля 31 і його середню точку, золотник 32, зменшуючи теплову інерцію датчика температури і прискорюючи цим зливання води. При відповідному настроюванні і регулюванні жорсткості пружини 38 та забезпеченні при цьому потрібного ходу золотника 32 вода буде виливатися ще до її замерзання в системі опалення або водопостачання, запобігаючи руйнуванню елементів її конструкції, внаслідок можливого замерзання в них води. Однак виливанню води із закритої системи буде перешкоджати створене над нею розрідження наявного у системі повітря. Для запобігання цьому в даному разі, переміщення вихідної тяги 26 датчика температури перемістить вгору рухомий фланець 52 приймального сильфона 49, створюючи в порожнині останнього розрідження, яке гідролінією 51 буде передаватися у виконавчий сильфон 50, що знаходиться у верхній частині системи. В результаті верхній рухомий фланець 54, а разом з ним, зв'язаний за допомогою пружини 57 і гайки 58, золотник 59 буде переміщатися донизу. При відповідних настроюванні і регулюванні жорсткості пружини 57, а також забезпеченні необхідного ходу золотника 59, атмосферне повітря, через відк 5 ритий впускний отвір, буде надходити у систему доти, поки з неї повністю не виллється вода. Коли температура води в системі вища від тієї температури, при якій автоматично спрацьовує датчик 17, золотник 32 через пружину 38 рухомим фланцем 24 притиснутий своїм пружним елементом 40 до сідла 39. Для зливання води в даному випадку необхідно, шляхом обертання рукоятки 35 через шпиндель 16 і плече важеля 31, підняти золотник 32 вгору, утворюючи між пружним елементом 40 і сідлом 37 зливний отвір, через який вода з порожнини водяної системи опалення буде виливатися при будь-якій її плюсовій температурі. Щоб запобігти втратам гарячої заливної води при заповненні нею системи при знижених температурах навколишнього середовища (зливний отвір під дією датчика температури 17 і отвір другого вентиля 44 впуску повітря повністю відкриті) необхідно гайки 33, 34 відгвинтити і перемістити вгору вздовж шпинделя 5, забезпечуючи йому додаткове можливе переміщення до низу від обертання рукоятки 35. Далі обертаючи рукоятку 35 переміщують шпиндель 15, а разом з ним, через одне плече важеля 31 і його середню точку, золотник 32 з пружним елементом 40 донизу до сідла 37, повністю перекриваючи при цьому утворений охолодженням датчика температури води зливний отвір. З прогріванням робочої рідини у сильфонах 18, 19 датчика температури води можливе переміщення рухомого фланця 24 і тяги 25 буде забезпечуватися стиском пружини 38. Після наповнення системи і прогрівання датчика температури води, шляхом обертання у зворотному напрямку рукоятки 35, шпиндель 16 разом із золотником 32 необ 61732 6 хідно повернути у вихідне положення, відповідно догори на постійний рівень, на якому забезпечується нормальна робота пристрою в автоматичному режимі, запобігаючи при цьому важелем 34 і золотником 32 зливанню води із системи. Таким чином, запропонований пристрій забезпечує автоматичне з певним випередженням швидке зливання води із закритих опалювальної чи інших систем водопостачання у випадку зниження температури в них води до величини, при якій вона починає замерзати, запобігаючи цим руйнуванню розморожуванням її елементів, і дає можливість, незалежно від датчика температури, злити воду з порожнини закритої водяної системи при будь-якій плюсовій її температурі, а також запобігає втратам води при її заливанні в опалювальну систему при знижених температурах оточуючого середовища. Використання запропонованого пристрою у порівнянні з уже відомим, дасть можливість для закритих систем: - надійно захистити їх від руйнування розморожуванням; - підвищити надійність і довговічність; - зменшити втрати гарячої води при їх заповненні; - зменшити експлуатаційні затрати; - розширити функціональні можливості і область застосування відомого пристрою; - створити певні зручності та покращити умови працюючим і зменшити їх час на обслуговування систем; - запобігти помітним матеріальним збиткам і незручностям в побутових і виробничих умовах, спричиненим можливим виведенням з ладу систем опалення і водопостачання. 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 61732 8 Підписне Тираж 23 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