CS238110B1

CS238110B1 - Central heating's rise heating medium temperature regulation device by means of mixing

Info

Publication number: CS238110B1
Application number: CS831732A
Authority: CS
Inventors: Pavel Kilian
Original assignee: Pavel Kilian
Priority date: 1983-03-14
Filing date: 1983-03-14
Publication date: 1985-11-13
Also published as: CS173283A1

Abstract

Cílem řešení je vytvořit jednoduché zařízení, nezávislá na elektrické síti, které nepotřebuje další výkonový člen na ovládání regulačního ventilu a jež je přitom velmi citlivé a vykazuje malé zpoždění regulace, přičemž umožňuje změnu průběhu regulace teploty náběhového topného média. Uvedeného cíle se dosáhne zařízením obsahujícím uzavřenou nádobu se vstupem kotlového média, se vstupem vratného topného média a s výstupem náběhového topného média, dále s pístovým převodníkem tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na pístnici, .uspořádanou proti tlaku vratného členu. Pístový převodník je uspořádán v duté vložce, uložené v uzavřené nádobě a je tvořen uzavřeným pouzdrem, naplněným regulačním médiem, v němž je uspořádán plst s vyvedenou pístnioí. Potrubí vratného topného média se rozvětvuje do dvou regulačních větví, z nichž jedna vede do vstupu vratného topného média do uzavřené nádoby a_ druhá do vstupu kotlového topného média ‘do uzavřené nádoby a alespoň v jedné regulační větvi je zařazen regulační ventil, spražený s. pístnici.The goal of the solution is to create a simple one Power-independent equipment which does not need an additional power member at controlling the control valve while doing so very sensitive and shows little delay regulation, while allowing change of course temperature control of the starting heating medium. This object is achieved by a device comprising closed vessel with boiler inlet media, with return heating medium input and with the outlet of the heating medium, hereinafter with thermal expansion piston transducer liquid control medium on the piston rod arranged against the pressure of the return member. The piston converter is arranged in a hollow insert, stored in a closed container and is formed a closed enclosure filled with regulating a medium in which the felt is arranged piston. Returnable heating pipe branches into two regulatory branches, one of which leads to the return heating the media into the closed container and the second into the boiler heating medium ‘to the closed and at least one regulating the control valve is included in the branch piston rod.

Description

Vynález se týká zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním, obsahující uzavřenou nádobu se vstupem kotlového média, se vstupem vratného topného média a s výstupem náběhového topného média, dále s pístovým převodníkem tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na pohyblivý člen, uspořádaný proti tlaku vratného Členu a spřažený s regulačním ventilem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for controlling the temperature of a central heating heating medium by mixing, comprising a closed vessel with a boiler medium inlet, a return heating medium inlet and a heating medium outlet, and a piston transducer Member and coupled with a control valve.

Jako topného média se v ústředním vytápění používá nejčastěji vody, dále vodní páry, oleje a podobně. Směšování kotlového topného média s vratným topným médiem na náběhové topné médium se provádí zpravidla v trojcestném nebo čtyřcestném šoupátku, do něhož se přivádí ohřáté kotlové topné médium a ochlazené vratné topné médium a z něhož se odvádí náběhové topné modium do vytápěcího okruhu.As the heating medium, central heating uses water, steam, oils and the like. The mixing of the boiler heating medium with the return heating medium to the heating medium is usually carried out in a three-way or four-way gate valve to which the heated boiler heating medium and the cooled return heating medium are fed and from which the heating heating modium is discharged into the heating circuit.

Šoupátkem se provádí tudíž současně i regulace tohoto směšování a tím teploty náběhového topného média, a to tak, že se mění poměr mezi přiváděným kotlovým topným médiem a přiváděným vratným topným médiem.Thus, the mixing and thus the temperature of the flow-in heating medium are controlled simultaneously by means of the slide, so that the ratio between the supplied boiler-heating medium and the supplied return-heating medium is varied.

Ovládání šoupátka se provádí ručně nebo automaticky pomocí servomotoru. Nevýhodou ručního ovládání je potřeba obsluhy, která musí stále sledovat teplotu náběhového topného média, případně teplotu vytápěných objektů, jakož i nepřesnost regulace.The gate valve is operated manually or automatically by a servomotor. The disadvantage of manual control is the need for the operator, who must constantly monitor the temperature of the flowing heating medium, eventually the temperature of the heated objects, as well as the inaccuracy of regulation.

Nevýhodou ovládání servomotorem je složitost zařízení, nebezpečí poruchovosti, spotřeba elektrické energie a závislost na elektrické síti.The disadvantage of servomotor control is the complexity of the equipment, the risk of failure, the consumption of electricity and the dependence on the electricity network.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu, jehož podstatou je, že vstup vratného topného média je vytvořen u dna a výstup náběhového topného média u víka uzavřené nádoby, v níž je uspořádána dutá vložka, na jejímž uzavřeném konci, kterým je upevněna k víku uzavřené nádoby, je uspořádán vstup kotlového topného média a jejíž druhý, otevřený konec vymezuje se dnem uzavřené nádoby mezeru, kde v duté vložce je uspořádáno uzavřené pouzdro, naplněné regulačním médiem a upevněné jedním koncem k uzavřenému konci duté vložky, druhým koncem ke dnu-uzavřené nádoby, ve kterém je uspořádán píst, jehož pístnice je vyvedena z jednoho konce uzavřeného pouzdra, přičemž alespoň v jedné regulační větvi potrubí vratného topného média, z nichž jedna regulační větev potrubí vratného topného média je vymezena rozvětvením potrubí vratného topného média a vstupem vratného topného média do uzavřené nádoby a druhá regulační větev potrubí vratného topného, média rozvětvením potrubí vratného topného média a vstupem kotlového topného média do uzavřené nádoby, je zařazen regulační ventil.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for controlling the temperature of the central heating heating medium by mixing according to the invention, which consists in that the inlet of the return heating medium is formed at the bottom and outlet of the heating medium at the lid of the closed vessel. an inlet of the boiler heating medium is provided to the lid of the closed vessel and the other, open end defines a gap in the bottom of the closed vessel, wherein a closed sleeve is filled in the hollow insert filled with control medium and fixed at one end to the closed end of the hollow insert; the other end of the bottom-closed vessel, in which a piston is disposed whose piston rod extends from one end of the enclosed housing, wherein at least one control branch of the return heating medium pipe, of which one control branch of the return heating medium pipe is delimited A control valve is provided by branching the return heating medium pipe and the return of the return heating medium into the closed vessel, and a second control branch of the return heating pipe, the medium by branching the return heating medium and the boiler heating medium entering the closed vessel.

V každé regulační větvi potrubí vratného topného média je zařazeno po jednom průchozím regulačním ventilu, které jsou zapojeny v protitaktu a jejichž akční členy jsou spojeny pákovým převodem s pístnicí.In each control branch of the return heating medium piping, one continuous control valve is connected, which are connected in counter-clockwise and whose actuators are connected by means of a lever transmission to the piston rod.

Vstup vratného topného média a výstup náběhového topného média jsou uspořádány tangenciálně k uzavřené nádobě válcového tvaru, kdežto vstup kotlového topného média tangenciálně k duté vložce válcového tvaru, přičemž uzavřená nádoba válcového tvaru, dutá vložka válcového tvaru a uzavřené pouzdro válcového tvaru jsou uspořádány navzájem souose.The return heating medium inlet and the outlet heating medium outlet are arranged tangentially to the closed cylindrical vessel, while the boiler heating medium inlet is tangential to the cylindrical hollow cylinder, the closed cylindrical vessel, cylindrical hollow cylinder and the closed cylindrical sleeve aligned.

Výhodou zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu je jeho jednoduchost, snadná zhotovitelnost, nezávislost na elektrické síti, úspora elektrické energie.The advantage of the device for controlling the temperature of the central heating heating medium by the mixing according to the invention is its simplicity, ease of manufacture, independence from the mains and saving of electric energy.

Další velkou výhodu je, že nepotřebuje žádný další výkonový člen na ovládání regulačního ventilu a přesto dosahuje velké citlivosti regulace a jejího malého zpoždění. Místo jednoho trojcestného regulačního ventilu lze použít i dvou jednoduchých průchozích regulačních ventilů, přičemž tyto lze seřizovat navzájem nezávisle.Another great advantage is that it does not need any additional actuator to operate the control valve, yet still achieves high control sensitivity and low delay. Instead of a single three-way control valve, two simple through-control valves can also be used and can be adjusted independently of each other.

i !i!

IAND

Dále lze dosáhnout zpožděné regulace jednoho průchozího regulačního ventilu oproti druhému. Příklad zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, na nichž obr. 1 představuje schéma ústředního vytápění s vodou jako topným médiem, obr. 2 pohled na uzavřenou zádobu ve směru S z obr. 1 a obr. 3 alternativní schéma ústředního vytápění.Further, a delayed control of one through control valve over the other can be achieved. An example of a device for controlling the temperature of the central heating heating medium by mixing according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a diagram of a central heating with water as the heating medium. 3 alternative central heating scheme.

Výstup _1 kotlové vody z kotce £ je napojen jednak na neznázorněnou expanzní nádrž, jednak na vstup £ kotlové vody do duté vložky _4 válcového tvaru /obr. 1/, uspořádané souose v uzavřené nádobě £ válcového tvaru se dnem £ a víkem £.The boiler water outlet 1 is connected to the expansion tank (not shown) and to the boiler water inlet 4 into the cylindrical hollow insert 4 (FIG. 1). 1) arranged coaxially in a closed container 6 of cylindrical shape with a base 8 and a lid 6.

Dutá vložka je upevněna k víku £. V blízkosti dna uzavřené nádoby £ je vytvořen vstup £ vratné vody a v blízkosti víka £ uzavřené nádoby £ je vytvořen výstup 10 náběhové vody.The hollow insert is fastened to the lid 6. A return water inlet 8 is provided near the bottom of the closed vessel and a run-in water outlet 10 is provided near the lid of the closed vessel.

Proti vstupu £ vratné vody je mezi otevřeným koncem duté vložky £ a dnem £ uzavřené nádoby £ vytvořena mezera 11. V duté vložce £ je souose uspořádáno uzavřené pouzdro 12 válcového tvaru, upevněné jedním koncem ke dnu 7 uzavřené nádoby 6 a druhým koncem k uzavřenému konci 13 duté vložky £.A gap 11 is formed opposite the return water inlet 8 between the open end of the hollow insert 4 and the bottom of the closed container 4. A closed cylindrical sleeve 12 is coaxially disposed in the hollow insert 4, fixed one end to the bottom 7 of the closed container 6 and the other end to the closed end. 13.

V uzavřeném pouzdře 12 je uspořádán plunžr '14, jehož pístnice 15 je jako pohyblivý člen vyvedena na straně blízké vstupu £ kotlové vody přes blíže neznázorněné těsnicí ústroj í 16.A closed plunger 14 is provided in a closed housing 12, the piston rod 15 of which is disposed as a movable member on the side close to the boiler water inlet 6 through a sealing device 16 (not shown).

Mezi pístnicí 15 a blíže neznázorněným rámem 17 je uspořádána tlačná šroubová pružina 18, která tlačí pístnici 15 do uzavřeného pouzdra 12, které je naplněno olejen! £. Na rámu 17 je výkyvné uložena dvojramenná páka 19, jejíS jedno rameno je nakloubeno na pístnici' 15 a druhé rameno na táhle 20, jež je nakloubeno na ovládací páce 21 trojcestného šoupátka' 22.A compression spring 18 is arranged between the piston rod 15 and the frame 17 (not shown), which pushes the piston rod 15 into a closed housing 12 which is filled with oil. £. A two-arm lever 19 is pivotably mounted on the frame 17, with one arm articulated on the piston rod 15 and the other arm on a rod 20 articulated on the control lever 21 of the three-way slide 22.

K výstupu '10 náběhové vody je napojen vytápěcí okruh, v němž je znázorněno jedno výhřevné těleso '23. Z vytápěcího okruhu je vratná voda vedena přes čerpadlo 24 do trojcestného šoupátka 22, uspořádaného v rozvětvení 30 potrubí 27 vratné vody, z něhož je vedena jednak první regulační větví 28 potrubí 27 vratné vody na vstup 25 vratné vody do kotle' £, jednak druhou regulační větví 29 potrubí 27 vratné vody na vstup £ vratné vody do uzavřené nádoby 6.A heating circuit is connected to the outlet water outlet 10, in which one heating element 23 is shown. From the heating circuit, the return water is fed via a pump 24 to a three-way gate valve 22 arranged in the branch 30 of the return water line 27 from which the first regulating branch 28 of the return water line 27 is led to the return water inlet 25 to the boiler. a branch 29 of the return water pipe 27 for the return water inlet 6 to the closed vessel 6.

V blízkosti výstupu 10 náběhové vody je uspořádán teploměr 26 náběhové vody. Vstup £ vratné vody a výstup 10 náběhové vody jsou uspořádány tangenciálně k uzavřené nádobě /obr. 2/.A run-in thermometer 26 is provided near the outlet water outlet 10. The return water inlet 8 and the flow water outlet 10 are arranged tangential to the closed vessel (FIG. 2 /.

Vstup 3 kotlové vody je uspořádán tangenciálně k duté vložce' £, a sice ve stejném smyslu jako vstup £ a výstup £0. Zdroj tepelné energie k ohřívání vody v kotli' £ není znázorněn.The boiler water inlet 3 is arranged tangentially to the hollow liner sice, in the same sense as the inlet a and the outlet 0 0. The source of thermal energy for heating the water in the boiler is not shown.

Na rozdíl od provedeni podle obr. 1 je v provedení podle obr. 3 na rámu 17 výkyvné uložena dvojramenná páka 19, jejíž jedno rameno je nakloubeno na pístnici'15 a druhé rameno na dvou táhlech 31, '32, z nichž první táhlo 31 je nakloubeno na ovládací páce' 33 prvního průchozího regulačního ventilu 34 a druhé táhlo 32 na ovládací páce 35 druhého průchozího regulačního ventilu 36.In contrast to the embodiment of FIG. 1, in the embodiment of FIG. 3, a two-arm lever 19 is pivotably mounted on the frame 17, one arm being articulated on the piston rod 15 and the other arm on two rods 31, 32, the first rod 31 being articulated on the control lever 33 of the first through control valve 34 and the second rod 32 on the control lever 35 of the second through control valve 36.

První průchozí regulační ventil 34 je zařazen v první regulační větvi' 28 potrubí 27 vratné vody a druhý průchozí regulační ventil 36 ve druhé regulační větvi 29 potrubí '27 vratné vody.A first through control valve 34 is arranged in the first control branch 28 of the return water line 27 and a second through control valve 36 in the second control branch 29 of the return water line 27.

První regulační větev 28 potrubí 27 vratné vody je vymezena rozvětvením 30 potrubí 27 vratné vody a výstupem £ kotlové vody do uzavřené nádoby £, kdežto .druhá regulační větev 29 potrubí 27 vratné vody je vymezena rozvětvením 30 potrubí 27 vratné vody a vstupem £ vratné vody do uzavřené nádoby £. V obou případech provedení lze plunžr 14 nahradit klasickým pístem. Místo-oleje £ lze jako tekutého regulačního média použít glycerinu a podobně.The first control branch 28 of the return water line 27 is defined by branching 30 of the return water line 27 and the outlet of boiler water to the closed vessel 6, while the second control branch 29 of the return water line 27 is defined by branching 30 of the return water line 27 and closed containers 6. In both embodiments, the plunger 14 may be replaced by a conventional piston. Glycerin and the like can be used as the liquid control medium instead of the oil.

Uzavřené pouzdro 12 tvoři spolu s plunžrem 14 a pístnicí' 15 převodník tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na kinematický pohyb pohyblivého členu. Místo tlačné šroubové pružiny 18 lze použít i jiného vratného členu, například závaží.The enclosed housing 12 together with the plunger 14 and the piston rod 15 form a transducer of thermal expansion of the liquid control medium to the kinematic movement of the movable member. Instead of a compression spring 18, another return member, such as a weight, may be used.

Jako průchozích regulačních ventilů' '34 a 36 lze použít běžně vyráběných regulačních ventilů výhřevných těles. První průchozí regulační ventil 34 může být zařazen též mezi výstupem £ kotlové vody z kotle 2 a vstupem £ kotlové vody do uzavřené nádoby £.Conventional heating control valves may be used as through-flow control valves 34 and 36. The first through-flow control valve 34 may also be arranged between the boiler water outlet 6 from the boiler 2 and the boiler water inlet 6 into the closed vessel 6.

Ohřátá kotlová voda vystupuje zejména působením čerpadla 24 výstupem £ z kotle £ do vstupu £. kotlové vody do duté vložky £, /obr. 1/. Zde je uvedena do šroubovitého pohybu kolem uzavřeného pouzdra' 12, podél kterého postupuje a na jeho konci se smíchá s ochlazenou vratnou vodou, vstupující vstupem £ vratné vody.The heated boiler water exits, in particular, by the pump 24 through the outlet 6 of the boiler 6 to the inlet 6. of boiler water into the hollow liner 6, FIG. 1 /. Here, it is spiraled about a closed housing 12 along which it advances and at the end thereof is mixed with cooled return water entering the return water inlet.

Zde směšovaná voda je uváděna do šroubovitého pohybu kolem duté vložky £, podél které postupuje a vystupuje jako náběhová voda výstupem '10 do vytápěcího okruhu. Při postupu kolem duté vložky 4 přejímá též část tepla kotlové vody, postupující touto dutou vložkou _4.Here, the water to be mixed is driven in a helical motion around the hollow liner 8 along which it proceeds and exits as the incoming water through the outlet 10 to the heating circuit. When proceeding around the hollow insert 4, it also receives a portion of the heat of the boiler water passing through the hollow insert 4.

Stoupne-li teplota náběhové vody, olej' £ v dutém pouzdře '12 zvětší svůj .objem, plunžr 14 se s pístnicí 15 posune směrem proti působení tlačné šroubové pružiny '18 a dvojramenná páka 19 pootočí trojcestným regulačním šoupátkem 22 tak, že přívod vratné vody do kotle £ se zmenší a do vstupu £ uzavřené nádoby £ zvětší.When the inlet water temperature rises, the oil in the hollow housing 12 increases in its volume, the plunger 14 moves with the piston rod 15 against the action of the compression spring 18 and the two-arm lever 19 rotates the three-way control slide 22 so that the return water supply into the boiler 6 is reduced and increased to the inlet 6 of the closed container 6.

V opačném případě se objem oleje' 5 zmenší a přívod vratné vody do kotle' £ se zvětší a do uzavřené nádoby 6 zmenší. Regulace probíhá automaticky bez pomoci dalšího výkonového členu, neboř převodník tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na kinetický pohyb pohyblivého členu disponuje dostatečným výkonem na ovládání troj čestného regulačního šoupátka 22.Otherwise, the volume of oil 5 decreases and the return water supply to the boiler 6 increases and the closed container 6 decreases. The regulation takes place automatically without the aid of another power member, since the transducer of thermal expansion of the liquid control medium to the kinetic movement of the movable member has sufficient power to operate the three-way control slide 22.

Požadovanou teplotu náběhové vody lze snadno seřídit změnou délky ramen dvojramenné páky 19 a změnou délky ovládací páky 21 troj čestného regulačního šoupátka 22.The desired flow temperature can be easily adjusted by changing the length of the arms of the double-arm lever 19 and by changing the length of the control lever 21 of the three-way control slide 22.

V provedení podle obr. 3 se při pohybu pístnioe '15 jeden z průchozích regulačních ventilů’ 34,' 36 uzavírá, kdežto druhý otevírá. Požadovanou teplotu náběhové vody lze snadno seřídit změnou délky ramen dvojramenné páky 19 a změnou délky ovládacích pák33, 35 průchozích regulačních ventilů 34,' 36.In the embodiment of FIG. 3, as the piston 15 moves, one of the through-flow control valves 34, 36 closes, while the other opens. The desired flow temperature can be easily adjusted by changing the length of the arms of the double-arm lever 19 and by changing the length of the control levers 33, 35 of the through-flow control valves 34, 36.

Tento způsob je běžně známý a proto prostředky k jeho provádění nejsou znázorněny. Seřízení obou průchozích regulačních ventilů 34, 36 lze provádět navzájem nezávisle. Dalšími známými prostředky, jako například podlouhlým otvorem na táhlem 31, 32 a do nich zasahujícím kolíkem, lze dosáhnout zpoždění regulace jednoho průchozího regulačního ventilu oproti druhému, což je zejména vhodné u akumulačních systémů ústředního vytápění, kde jsou nejvyhraněnější teplotní rozdíly během dvacetičtyřhodinového, případně týdenního otopného cyklu.This method is well known and the means for carrying it out are not shown. The adjustment of the two through control valves 34, 36 can be made independently of one another. Other known means, such as an elongated hole on the rod 31, 32 and a pin extending therethrough, may delay the control of one through control valve relative to the other, particularly useful in central heating storage systems where temperature differences are most pronounced within 24 hours or weekly. heating cycle.

Zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu lze použít pro ústřední vytápění, zejména akumulačních typů, s vodou, vodní párou, olejem a podobně jako topným médiem.The temperature control device of the central heating heating medium by the mixing according to the invention can be used for central heating, in particular storage types, with water, steam, oil and the like as heating medium.

Claims

A device for controlling the temperature of a central heating heating medium by mixing, comprising a closed vessel with a boiler medium inlet, a return heating medium inlet and a heating medium outlet, a piston transducer of thermal expansion of the liquid control medium to a movable member arranged against the return member pressure and coupled to a control valve, characterized in that the return (9) of the return heating medium is formed at the bottom (7) and the outlet (10) of the return heating medium at the lid (8) of the closed vessel (6) 4), at whose closed end (13) by which it is fastened to the lid (8) of the closed vessel (6), an inlet (3) of the boiler heating medium is arranged and whose second, open end defines a bottom (7) of the closed vessel (6). a gap (11), wherein in the hollow insert (4) there is arranged a closed sleeve (12), filled with regulation medium and m end to the closed end (13) of the hollow insert (4), the other end to the bottom (7) of the closed container (6), in which a piston (14) is disposed whose piston rod (15) extends from one end of the closed sleeve (12) and wherein in at least one regulating branch (28, 29) of the return heating medium, of which one regulating branch (29) of the return heating medium is defined by a branch (30) of the return heating medium. and a return (9) of the return heating medium into the closed vessel (6) and a second regulating branch (28) of the return heating medium pipe (27) by branching (30) the return heating medium pipe (30) and an inlet (3) of boiler heating medium into the closed vessel (6), a control valve (22, 34, 36) is included.

Device according to claim 1, characterized in that in each control branch (28, 29) of the return heating medium pipe (27) there are one continuous control valve (34, 36) which are connected in a counter-cycle and whose actuators are connected by a lever transmission to the piston rod / 15 /.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the return (9) of the return heating medium and the outlet of the start-up heating medium are arranged tangentially to the closed vessel (6) of cylindrical shape, 4, of cylindrical shape, wherein the closed cylindrical container (6), the cylindrical hollow insert (4) and the closed cylindrical housing (12) are arranged coaxially with each other.