CS270865B1

CS270865B1 - Regulating loop

Info

Publication number: CS270865B1
Application number: CS878930A
Authority: CS
Inventors: Svatoslav Ing Butora
Original assignee: Butora Svatoslav
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1990-08-14
Also published as: CS893087A1

Abstract

The essence of this solution is the fact that in the primary circuit piping (X) of a two-circuit heat exchange system with a heat exchanger (3) the throttling opening (1) is placed around a regulating or closing valve (2) which is installed in the parallel branch connected with a thermal sensor (4) situated at the output of a secondary circuit (Y) of the heat exchanger (3).<IMAGE>

Description

Vynález se týká regulační smyčky zabezpečující zlepšení tepelně hydraulické stability regulovaných systémů.The present invention relates to a control loop providing improved thermal-hydraulic stability of controlled systems.

Pro regulaci systémů se v dosavadních technických řešeních jako akční člen používá elektrický regulační nebo uzavírací ventil. Změnu výstupní teploty v sekundárním okruhu výměníku tepla způsobuje elektrický regulační ventil (škrcením) nebo uzavírací ventil (otevíráním# zavíráním) průtočného průřezu při zvoleném tlakovém spádu. Nevýhodou tohoto způsobu regulace je skutečnost# že se manipuluje s celým množstvím primárního média# což je zdrojem hydraulické nestability a následné tepelné nestability v sekundárních okruzích při určitých provozních stavech. Manipulace s celým množstvím primárního média vyvolává potřebu navrhovat elektrické regulační nebo uzavírací ventily značné hmotnosti v širokém sortimentu.For the control of systems, an electric control or shut-off valve is used as an actuator in prior art solutions. The flow temperature change in the secondary heat exchanger circuit is caused by an electric control valve (throttling) or a shut-off valve (opening # closing) of the flow cross-section at the selected pressure drop. The disadvantage of this control method is that # the entire amount of primary medium # is handled, which is a source of hydraulic instability and subsequent thermal instability in the secondary circuits at certain operating conditions. The handling of the entire primary medium necessitates the design of large-scale electric control or shut-off valves in a wide range.

Uvedené nedostatky odstraňuje regulační smyčka podle vynálezu. Regulační smyčka osazená v primárním okruhu potrubního systému výměníku tepla v podstatě sestává z paralelního spřažení škrticí clony a elektrického regulačního nebo uzavíracího ventilu. Na výstupu sekundárního okruhu z výměníku je umístěno tepelné čidlo, spojené s elektrickým regulačním nebo uzavíracím ventilem.These drawbacks are overcome by the control loop according to the invention. The control loop mounted in the primary circuit of the heat exchanger duct system essentially consists of a parallel coupling of the throttle and an electrical control or shut-off valve. At the outlet of the secondary circuit from the exchanger there is a thermal sensor connected to the electric control or shut-off valve.

Instalací regulační smyčky podle vynálezu do primárního okruhu potrubního systému výměníku tepla je dosaženo úplně jiného způsobu chování celého regulovaného systému· Takto řízená soustava čerpadlo - potrubí - výměník tepla (spotřebič) nabývá nové dynamické vlastnosti# jejichž důsledkem je kromě zvýšení tepelné a hydraulické stability i snížení nevyhnutelné hmotnosti a velikosti akčních členů (elektrického regulačního či uzavíracího ventilu) , potřebných pro dosažení požadovaných výstupních hodnot. Použití regulační smyčky v systému čerpadlo - potrubí - spotřebič (výměník tepla) zabezpečuje při všech stavech regulace menší kolísání protékajícího primárního média než při využití dosavad známých systémů regulace a tím i lepší stabilitu regulovaného systému. Použitím vynálezu regulační smyčky dojde к zúžení vyráběného sortimentu elektrických regulačních nebo uzavíracích ventilů směrem к nižším dimenzím а к z toho vyplývajícímu snížení hmotnosti regulačních soustav o 50 až 80 % oproti stávajícímu stavu.By installing the control loop according to the invention in the primary circuit of the heat exchanger piping system, a completely different way of operating the entire controlled system is achieved. The pump-piping-heat exchanger (appliance) control system thus acquires new dynamic properties. the unavoidable weight and size of the actuators (electric control or shut-off valve) needed to achieve the desired output values. The use of a control loop in the pump - pipe - consumer system (heat exchanger) ensures less fluctuations in the flow of the primary medium in all control states than with the known control systems and thus better stability of the controlled system. By using the control loop invention, the range of electrical control or shut-off valves produced is reduced to a lower dimension and the resulting weight of control systems is reduced by 50 to 80% compared to the current state.

Na výkresu obr. 1 znázorňuje schéma zapojení regulační smyčky a obr. 2 závislost činnosti regulační smyčky na času.In the drawing, FIG. 1 shows the control loop wiring diagram and FIG. 2 shows the time-dependent operation of the control loop.

Obr. 1 znázorňuje regulační smyčku podle vynálezu, jejíž podstata spočívá ve spřažení škrticí clony 1 a elektrického regulačního nebo uzavíracího ventilu 2_, Regulační smyčka je osazena v primárním okruhu X potrubního systému. Skládá se ze škrticí clony 1 a elektrického regulačního nebo uzavíracího ventilu 2_, který je osazen vůči škrticí cloně (1) paralelně. Tímto řešením se dosáhne rozdělení protékajícího množství primárního média M přes regulační smyčku na dvě rozdílná množství M₂. Konstantně nastaveným prvním množstvím primárního média v primárním okruhu X se udržuje výstupní teplota sekundárního okruhu Y z výměníku tepla 3 na dopředu zvolené (nastavené) konstantní, základní hodnotě Д, která je o 20 až 50 % nižší než požadovaná hodnota regulované veličiny (teploty) B_. Doregulování teploty sekundárního okruhu Y z výměníku tepla 3 je zabezpečeno druhým množstvím primárního média M₂/ které prochází přes elektrický regulační nebo uzavírací ventil _2_. Tento ventil je ovládán čidlem teploty 4 umístěným ve výstupu sekundárního okruhu Y z výměníku Výsledné množství primárního média M ve smyčce je součtem množství rozdělených , _M 2 · uvedené výhody jsou dosaženy tím# že aplikací regulační smyčky není nutno manipulovat s celým množstvím primárního média M pro dosažení požadovaného výstupu B# ale jen s dopředu zvoleným množstvím jM₂#které pokrývá potřebnou regulační výchylku C požadované teploty. Pro navržení elektrického regulačního nebo uzavíracího véntilu odpovídajícího zvolené škrticí cloně# _vpři daném tlaku a průtoku, se dá použít výpočtového postupu. Takto navržený akční člen má průtočný průřez minimálně o 50 % menší oproti dosud užívaným. Použití regulační smyČGiant. 1 shows a control loop according to the invention, the essence of which is to couple the throttle orifice 1 and the electric control or shut-off valve 2. The control loop is mounted in the primary circuit X of the piping system. It consists of a throttle orifice 1 and an electric control or shut-off valve 2 which is mounted parallel to the throttle orifice (1). This solution achieves the distribution of the flow rate of the primary medium M through the control loop into two different amounts of M ₂ . With a constant first volume of primary medium in the primary circuit X, the outlet temperature of the secondary circuit Y from the heat exchanger 3 is maintained at a preselected (set) constant value Д, which is 20 to 50% lower than the setpoint (temperature) B_ . Readjusting the temperature of the secondary circuit of the heat exchanger Y 3 is secured by a second amount M ₂ of the primary medium / passing through the electrical control valve or shut _2_. This valve is controlled by a temperature sensor 4 located at the outlet of the secondary circuit Y from the exchanger. The resulting amount of primary medium M in the loop is the sum of the quantities divided. reaching the desired output B # but only with a pre-selected amount of jM ₂ # which covers the required control deviation C of the desired temperature. For the design of the electric control or shutoff valve throttles corresponding selected _in # at a given pressure and flow can be used to the calculation method. The actuator designed in this way has a flow cross-section at least 50% smaller than previously used. Use of control loop

CS 270 865 Bl ky nesnižuje pružnost regulovaného systému s ohledem к teplotním a jiným změnám a neruší použití existujících zabezpečovacích elementů (havarijní uzávěr atp.), kde je manipulace s celým protékajícím množstvím primárního média nutná.CS 270 865 Blocks do not reduce the flexibility of the controlled system with respect to temperature and other changes and do not interfere with the use of existing safety features (emergency stop, etc.) where handling of the entire flow of primary medium is necessary.

Claims

OBJECT OF THE FINISH

Control loop in single circuit piping in a dual circuit heat exchange system with heat exchanger, characterized in that a primary orifice (X) has a throttle orifice (1) around which a control or shut-off valve (2) is connected in a parallel branch with a temperature sensor (4) located at the outlet of the secondary circuit (Y) of the heat exchanger (3). '