CS214029B1

CS214029B1 - Pressure control device for pressure-dependent heat transfer station

Info

Publication number: CS214029B1
Application number: CS206981A
Authority: CS
Inventors: Radim Hrobar; Jan Obr; Ales Plhon
Original assignee: Radim Hrobar; Jan Obr; Ales Plhon
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález spadá do oboru výměníků tepla a řeší regulaci tlaku ve směšovacím výměníku tepla na předepsanou úroveň. Týká se zařízení pro regulaci tlaku tlakově závislé předávací stanice tepla, sestávajícího ze směšovacího výměníku, v johož vratné větvi primárního okruhu je umístěno čerpadlo, opatřené elektropohonem. Podstatou vynálezu je, že ve vratné větvi primárního okruhu je dále umístěna regulační armatura, jejíž ovládací prvek je mechanicky spojen s táhlem tlakového servopohonů. Další podstatou vynálezu je, že táhlo servopohonů je opatřeno narážkou pro ovládání spínače elektropohonu čerpadla. Dále je podstatou vynálezu zapojení, kde spínač je propojen s elektropohonem čerpadla a činný prostor servopohonů je propojen s vnitřním prostorem výměníku.The invention falls into the field of heat exchangers and solves the problem of regulating the pressure in a mixing heat exchanger to a prescribed level. It relates to a device for regulating the pressure of a pressure-dependent heat transfer station, consisting of a mixing exchanger, in the return branch of which a pump equipped with an electric drive is located. The essence of the invention is that a control valve is further located in the return branch of the primary circuit, the control element of which is mechanically connected to the rod of the pressure servo drive. Another essence of the invention is that the rod of the servo drives is provided with a stop for controlling the switch of the pump electric drive. Furthermore, the essence of the invention is a connection where the switch is connected to the pump electric drive and the active space of the servo drives is connected to the internal space of the exchanger.

Description

(54)(54)

Zařízení pro regulaci tlaku tlakově závislé předávací stanice teplaPressure control device for pressure-dependent heat transfer stations

Vynález spadá do oboru výměníků tepla a řeší regulaci tlaku ve směšovacím výměníku tepla na předepsanou úroveň. Týká se zařízení pro regulaci tlaku tlakově závislé předávací stanice tepla, sestávajícího ze směšovacího výměníku, v johož vratné větvi primárního okruhu je umístěno čerpadlo, opatřené elektropohonem. Podstatou vynálezu je, že ve vratné větvi primárního okruhu je dále umístěna regulační armatura, jejíž ovládací prvek je mechanicky spojen s táhlem tlakového servopohonů. Další podstatou vynálezu je, že táhlo servopohonů je opatřeno narážkou pro ovládání spínače elektropohonu čerpadla. Dále je podstatou vynálezu zapojení, kde spínač je propojen s elektropohonem čerpadla a činný prostor servopohonů je propojen s vnitřním prostorem výměníku.The invention falls within the field of heat exchangers and solves the regulation of the pressure in the mixing heat exchanger to a prescribed level. It relates to a pressure control device for a pressure-dependent heat transfer station consisting of a mixing exchanger, in which a return pump of the primary circuit is provided with an electric motor. It is a further object of the invention to provide a control valve in the return line of the primary circuit, the actuating element of which is mechanically connected to a rod of a pressure actuator. Another principle of the invention is that the actuator rod is provided with a stop for actuating the pump electric actuator switch. The invention furthermore relates to a circuit in which the switch is connected to the electric drive of the pump and the active space of the actuators is connected to the interior of the exchanger.

214 029214 029

214 020214 020

Vynález se týká zařízení pro regulaci tlaku tlakově závislé předávací stanice tepla.The invention relates to a device for controlling the pressure of a pressure-dependent heat transfer station.

U vodních tlakově závislých předávacích stanic tepla, kdo jo tlak v sekundárním okruhu, to je spotřebitelském, podstatně nižší než v primárním okruhu, to jo horkovodním, je velkým problémem udržet trvale nižší tlakovou hladinu na předepsané hodnotě. Tento problém je dosud řešen například zařízením, sestávajícím ze směšovacího výměníku tepla, v jehož vratné větvi primárního okruhu je zařazeno čerpadlo. Zařízení jo dále opatřeno expansní nádobou, popřípadě pojišťovacím ventilem. Nevýhodou tohoto známého zařízení jo, že při stoupnuti tlaku ve výměníku tepla je tlak v sekundárním okruhu regulován úniky upravené vody přepadem z expansní nádoby nebo pojišťovacím ventilem, což s sebou přináší velké ztráty, neboť každý únik upravené vody musí být nahrazen. Navíc při poklesu přítoku do výměníku dochází k vyčerpání vody zo sekundárního okruhu. Dále je známo zařízení, opatřené signalizací tlaku. Toto zařízení má nevýhodu v tom, že si vyžaduje trvalou obsluhu, která reguluje tlak ve výměníku zapínáním a vypínáním čerpadla. Konečně jo známo zařízení, opatřené tlakovým spínačem elektropohonu čerpadla, spojeným impulsní trubkou s vnitřním prostorem výměníku. Nevýhodou tohoto zařízení jo kolísání tlaku v sekundární síti ve velkém rozsahu u vysoká četnost zapnutí a vypnutí motoru, z čehož plyno značná zátěž a tím poruchovost spínače a časté tlakové rázy ve vodních okruzích a proudové rázy v elektrické síti, oož má za následek zvýšenou spotřebu elektrické energie.For water-pressure-dependent heat transfer stations, who do the pressure in the secondary circuit, i.e. consumer, substantially lower than in the primary circuit, i.e. hot-water, it is a big problem to maintain a permanently lower pressure level at the prescribed value. This problem has so far been solved, for example, by a device consisting of a mixing heat exchanger, in whose return branch of the primary circuit there is a pump. The device is further provided with an expansion vessel or a safety valve. A disadvantage of this known device is that when the pressure in the heat exchanger rises, the pressure in the secondary circuit is regulated by the leakage of the treated water by an overflow from the expansion vessel or by a safety valve, which entails great losses because every leakage of the treated water has to be replaced. In addition, when the inflow to the exchanger drops, water from the secondary circuit is depleted. Furthermore, a device is provided with pressure signaling. This device has the disadvantage that it requires continuous operation which regulates the exchanger pressure by turning the pump on and off. Finally, there is known a device provided with a pressure switch of the electric drive of a pump connected by an impulse tube to the interior of the exchanger. The disadvantage of this device is the fluctuation of pressure in the secondary network to a large extent u high frequency of switching the engine on and off, resulting in a considerable load and thus failure of the switch and frequent pressure surges in water circuits and power surges in the mains, resulting in increased power consumption. energy.

Nedostatky a nevýhody známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro regulaci tlaku tlakově závislé předávací stanice tepla, sestávající ze směšovacího výměníku, v jehož vratné větvi primárního okruhu je umístěno čerpadlo, opatřené elektropohonem a jeho podstata spočívá v tom, že ve vratné větvi primárního okruhu jo dále umístěna regulační armatura, jejíž ovládací prvek je mechanicky spojen s táhlem tlakového servopohonu.The disadvantages and disadvantages of the known solutions are essentially eliminated by the invention, which is a pressure-regulating device of a pressure-dependent heat transfer station consisting of a mixing exchanger in which the return line of the primary circuit houses a pump equipped with an electric drive. In addition, a control fitting is provided in the primary circuit, the actuating element of which is mechanically connected to the pressure actuator rod.

Další podstatou vynálezu je, že táhlo servopohonu je opatřeno narážkou pro ovládání spínače elektropohonu čerpadla.A further principle of the invention is that the actuator rod is provided with a stop for actuating the pump electric actuator switch.

Delší podstatou vynálezu jo, že regulační armatura je umístěna na výtlačné straně čerpadla.A further object of the invention is that the control fitting is located on the discharge side of the pump.

Konečně je podstatou vynálezu, že spínač je elektricky propojen vedením s elektropohonem čerpadla, přičemž činný prostor servopohonu jo tlakově propojen impulsní trubkou s vnitřním prostorem výměníku.Finally, it is an object of the invention that the switch is electrically connected via a conduit to the electric drive of the pump, the actuator operating space being pressurized by the impulse tube to the internal space of the exchanger.

Vyššího účinku vynálezu se dosahuje úsporou elektrické energie a zvýšením spolehlivosti zařízení. Dále se snižuje četnost kolísání tlaku v sekundárním okruhu, tlakových rázů ve vodních okruzích a proudových rázů v elektrické síti.The higher effect of the invention is achieved by saving electrical energy and increasing the reliability of the device. Furthermore, the frequency of pressure variations in the secondary circuit, pressure surges in the water circuits and power surges in the electrical network are reduced.

Příklad konkrétního provedení vynálezu jo schematicky znázorněn na připojeném výkrese, kdo obr. 1 představuje celkový pohled na zařízení v řezu s vyznačením jeho zapojení, na obr. 2 je detail regulační armatury v částečném osovém řezu s tlakovým servopohonem v osovém řezu z obr. 1 a obr. 3 představuje příčný řez A - A regulační armaturou z obr. 2.FIG. 2 is a detail view of a control valve in partial axial section with a pressure actuator in axial section of FIG. 1; and FIG. Fig. 3 is a cross-section A-A of the control fitting of Fig. 2.

Zařízení podle vynálezu sestává ze směšovacího výměníku 1, tepla, do jehož přívodní <větve 2 primárního okruhu ,3 jo zařazen termostatický ventil 4, jehož čidlo 5 zasahuje do vnitřního prostoru výměníku _1. Do vratné větve 6 primárního okruhu 3 je zařazeno čerpadlo 7, opatřené elektropohonem 8, a regulační armatura 9, jejíž ovládaoí prvek 10 je mechanickyThe device according to the invention consists of a mixing heat exchanger 1, into which the inlet branch 2 of the primary circuit 3 is connected a thermostatic valve 4, whose sensor 5 extends into the interior of the exchanger 1. The return line 6 of the primary circuit 3 includes a pump 7 provided with an electric drive 8 and a control valve 9, whose actuating element 10 is mechanically

214 089 spojen s táhlem jLl tlakového servopohonu 12. Táhlo 11 servopohonu 12 je opatřeno narážkou 13 pro ovládání spínače 14 elektropohonu 8 čerpadla 7. Spínač 14 servopohonu 12 je s elektropohonem 8 čerpadla X elektricky propojen vedením 15. zatímco činný prostor 16 servopohonu 12 je tlakově propojen s vnitřním prostorem výměníku £ impulsní trubkou 17.214 089 is connected to the actuator rod 11. The actuator rod 11 is provided with a stop 13 for actuating the switch 14 of the electric drive 8 of the pump 7. The actuator switch 14 is electrically connected to the electric drive 8 of pump X via line 15. communicating with the interior of the exchanger 6 via the impulse tube 17.

Regulační armatura 9 sestává například z tělesa 18 trubkového tvaru, v němž je kolmo na průtočnou osu uložena otočně v ložiscích 19, 20 hřídel 21. na níž je upevněna škrtící klapka 22. Jedno ložisko 20 je opatřeno ucpávkou 23, kterou prochází hřídel 21 vně tělesa 18 regulační armatury 9, kde je opatřena ramenem 24. Rameno 24 tak tvoří ovládací prvek 10 regulační armatury 9. ,For example, the control armature 9 consists of a tubular body 18 in which a shaft 21 is mounted perpendicularly to the flow axis in bearings 19, 20 to which the throttle 22 is mounted. One bearing 20 is provided with a packing 23 through which the shaft 21 extends. 18 of the control armature 9, where it is provided with an arm 24. The arm 24 thus constitutes the actuating element 10 of the control armature 9.,

Servopohon 12 sestává například z třmene 25, na jehož konci jsou uloženy dvě miskové příruby 26, 27. mezi nimiž je uložena membrána 28. Na membráně 28 je uloženo čelem táhlo ll. posuvně uložené v přírubě 26, bližší k regulační armatuře 9. Protilehlá příruba 27 tvoři spolu s membránou 28 činný prostor 16 servopohonu 12. Táhlo 11 servopohonu 12 je opa třeno talířem 29, na němž je jedním čelem uložena tlačná pružina 30, která je druhým čelem umístěna na opěrce 31, uložená spolu s třmenem 25 na tělese 18 regulační armatury 9. Činný konec táhla 11 je s ovládacím prvkem 10 regulační armatury £ spojen mechanicky pomoci spojovací tyče 32.The actuator 12 consists, for example, of a yoke 25, at the end of which two cup flanges 26, 27 are arranged, between which a membrane 28 is arranged. slidingly mounted in the flange 26, closer to the control valve 9. The opposite flange 27 forms together with the diaphragm 28 a working space 16 of the actuator 12. The rod 11 of the actuator 12 is supported by a plate 29 on which a pressure spring 30 is provided. The active end of the rod 11 is mechanically connected to the actuating element 10 of the regulating armature by means of a connecting rod 32.

Při zahájení činnosti výměníku 1 je termostatický ventil 4 otevřen a do výměníku J proudí přívodní větvi 2 primárního okruhu 3 horká voda. Regulační armatura 9 je uzavřena a čerpadlo 7 je v klidu. Tím se ve výměníku £ zvyšuje tlak, který se přenáší impulsní trubkou 17 do činného prostoru 16 servopohonu 12. Membrána 28 se vyklene a táhlo 11 se posune. Tím talíř 29 táhla 11 zmáčkne pružinu 30, spojovací tyč 32 otevře škrtící klapku 22 a narážka 13 přepne spínač 14 elektropohonu 8 do polohy zapnuto. Čerpadlo 7 se rozběhne a začne z výměníku J odčerpávat ochlazenou vodu, přičemž poloha škrtící klapky 22 odpovídá okamžité úrovni tlaku ve výměníku J. Odčerpáváním vody z výměníku J se tlak ve výměníku £ snižuje, což má za následek uzavírání škrtící klapky 22, neboť pružina 30 přemůže sílu, vznikající přetlakem na membráně 28. Hydraulický odpor vratné větve 6 primárního okruhu 3 se zvyšuje a čerpadlo 7 odčerpává z výměníku 1. menši množství vody. Tlak ve výměníku £ se tak ustálí na předepsané hodnotě. Uzavíráni škrtící klapky 22 probíhá i při uzavírání termostatického ventilu 4, zatímco otevírání termostatického ventilu 4 vlivem zvýšeného odběru tepla má za následek otevírání škrticí klapky 22. Pokud se při dosažení horní mezní teploty termostatický ventil 4 uzavře úplně, klesne tlak ve výměníku J natolik, že dojde k úplnému uzavření škrtící klapky 22. přičemž narážka 13 přestaví spínač 14 elektropohonu 8 do polohy vypnuto a čerpadlo J se zastaví. Při poklesu teploty ve výměníku JL se termosta· tický ventil 4 opět otevře a celý cyklus se opakuje v závislosti na množství odebíraného tepla.At the start of the exchanger 1, the thermostatic valve 4 is opened and the hot water supply line 2 of the primary circuit 3 flows into the exchanger J. The control valve 9 is closed and the pump 7 is at rest. This increases the pressure in the exchanger 6, which is transmitted by the impulse tube 17 to the actuator chamber 16 of the actuator 12. The diaphragm 28 is arched and the rod 11 is displaced. Thus, the plate 29 of the rod 11 compresses the spring 30, the connecting rod 32 opens the throttle 22 and the stop 13 switches the switch 14 of the electric drive 8 to the on position. The pump 7 starts and pumped the cooled water from the exchanger J, the position of the throttle 22 corresponds to the instantaneous pressure level in the exchanger J. By draining the water from the exchanger J, the pressure in the exchanger 6 decreases resulting in closing the throttle 22 The hydraulic resistance of the return branch 6 of the primary circuit 3 increases and the pump 7 drains less water from the heat exchanger 1. The overpressure of the return circuit 6 of the primary circuit 3 increases. Thus, the pressure in the exchanger 6 stabilizes at the prescribed value. The throttle valve 22 also closes when the thermostatic valve 4 closes, while opening the thermostatic valve 4 due to increased heat dissipation results in the throttle valve 22. If the thermostatic valve 4 closes completely when the upper limit temperature is reached, the pressure in the exchanger J drops enough the throttle 22 is completely closed, with the stop 13 moving the switch 14 of the electric drive 8 to the off position and the pump J stops. When the temperature in the exchanger 11 decreases, the thermostatic valve 4 opens again and the whole cycle is repeated depending on the amount of heat removed.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for regulating the pressure of a pressure-dependent heat transfer station, comprising a mixing exchanger, in whose return branch of the primary circuit there is a pump having an electric drive, characterized by: characterized in that in the return branch (6) of the primary circuit (3) ¹ there is further provided a control armature (9), the control element (10) of which is mechanically connected

214 029 with a push rod (11) of the pressure actuators (12).

2. Device according to claim 1, characterized by. The actuator rod (11) is provided with a stop (13) for actuating the switch (14) of the electric drive (8) of the pump (7).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the control valve (9) is located on the discharge side of the pump 17).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the switch (14) is electrically connected by a line (15) to the electric drive (8) of the pump (7), the actuator working space (16) being pressurized by pulse pressure. a pipe (17) with an internal space of the exchanger (1).