FI65500C - FOERFARANDE FOER REGLERING AV VOLYMSTROEMMEN AV ETT MEDIUM - Google Patents
FOERFARANDE FOER REGLERING AV VOLYMSTROEMMEN AV ETT MEDIUM Download PDFInfo
- Publication number
- FI65500C FI65500C FI820950A FI820950A FI65500C FI 65500 C FI65500 C FI 65500C FI 820950 A FI820950 A FI 820950A FI 820950 A FI820950 A FI 820950A FI 65500 C FI65500 C FI 65500C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- flow
- control
- opening
- pressure
- valve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Description
6550065500
MENETELMÄ VÄLIAINEEN TILAVUUSVIRRAN SÄÄTÄMISEKSIMETHOD OF ADJUSTING THE VOLUME FLOW OF THE MEDIUM
Keksinnön kohteena on menetelmä väliaineen tilavuusvirran säät siniseksi virtauskanavassa, johon sijoitettua venttiiliä S säädetään sopivien suureiden kuten esim. kanavassa vallitsevan paineen ja/tai virtaavan väliaineen lämpötilan perusteella.The invention relates to a method for adjusting the volume flow of a medium to blue in a flow channel, in which a valve S placed is adjusted on the basis of suitable quantities, such as, for example, the pressure prevailing in the channel and / or the temperature of the flowing medium.
Normaalisti väliaineen tilavuusvirran säätäminen suorite-10 taan asentamalla virtauskanavaan sopiva venttiili, joka itsessään sisältää säädön kannalta keskeiset välineet.Normally, the volume flow of the medium is adjusted by installing a suitable valve in the flow channel, which itself contains the means for the control.
Ennestään tunnetaan mm. sellaisia laitteita, joissa tilavuusvirran vakioimieeen käytetyn elimen tarvitsema energia 15 saadaan väliaineen liike-energiasta. Haittoina ovat tarvit tava suhteellisen suuri paine-ero ja hankalasti toteutettava säädettävyye.It is already known e.g. devices in which the energy 15 required by the member used to stabilize the volume flow is obtained from the kinetic energy of the medium. The disadvantages are the relatively large pressure difference required and the difficulty of adjusting.
Suomalaisessa patenttijulkaisussa n:o 60 069 on esitetty 20 kaskadi-ilmiöön perustuva menetelmä kaasumaisen väliaineen tilavuusvirran vakioimiseksi ja/tai säätämiseksi. Tässä menetelmässä virtauskanavaan järjestetään sylinterimäinen tila, jossa on aukoilla varustetut päätyseinät ja jossa aukkojen pinta-alasuhdetta säädetään sopivilla elimillä ja 25 näin väliaineen virtausta kanavassa käyttäen hyväksi väli aineen omasta virtauksesta syntyvää paine^-eroa.Finnish Patent Publication No. 60,069 discloses a method based on 20 cascade phenomena for stabilizing and / or controlling the volume flow of a gaseous medium. In this method, a cylindrical space is provided in the flow channel with end walls provided with openings, in which the area ratio of the openings is adjusted by suitable means and thus the flow of medium in the channel takes advantage of the pressure difference created by the medium's own flow.
Edellä esitetyt väliaineen tilavuusvirran säätömenetelmät kohdistuvat suoraan virtauksen säätämiseen. 3os on kyse 30 esimerkiksi kuuman ja/tai lämpötiloiltaan voimakkaasti vaihtelevan kaasu virtauksen säätämisestä, törmätään heti ongelmiin. Korkeat lämpötilat vaikuttavat tavanomaisten säätöventtiilien luotettavuuteen, toimintakykyyn ja tarkkuuteen. Tällöin joudutaan turvautumaan kalliisiin erikois-35 ratkaisuihin.The media volume flow control methods described above are directed to flow control. In the case of regulating the flow of hot and / or highly variable gas, for example, problems are encountered immediately. High temperatures affect the reliability, performance, and accuracy of conventional control valves. In this case, you have to resort to expensive special-35 solutions.
6550065500
Keksinnön mukainen menetelmä ei ole sidoksissa mihinkään erityiseen järjestelmään tai sovellutukseen. Keksintö käy kuitenkin erinomaisesti ilmi sovellutuksessa polttoilmavir-tauksen eli vedon säätämiseksi keskuslämmityskattilassa.The method according to the invention is not linked to any particular system or application. However, the invention is well illustrated in an application for controlling the combustion air flow, i.e. draft, in a central heating boiler.
5 Tässä menetelmän sovellutuksessa savuhormiin sijoitettua läppäventtiiliä säädetään mm. savuhormissa vallitsevan paineen ja/tai lämmitysveden lämpötilan avulla.5 In this application of the method, the butterfly valve located in the flue is adjusted e.g. by the pressure in the flue and / or the temperature of the heating water.
Pieni- ja/tai keskikokoisten keskuslämmityskattiloiden ve-10 donsäätöjärjestelmissä polttoiImen säännöstelyyn käytetään yleensä bimetallists valmistettua spiraalijousta tai muuta vastaavaa termostaattia. Tämä sulkee ketjun välityksellä polttoilmaluukun, kun veden lämpötila saavuttaa asetetun maksimiarvon.In the control systems of small and / or medium-sized central heating boilers, a coil spring made of bimetallists or other similar thermostat is usually used to control the burner. This closes the combustion air hatch via the chain when the water temperature reaches the set maximum value.
1515
Kuvatulla säätöjärjestelmällä on useita epäkohtia. Sen avulla vaikutetaan vain ensioilman saantiin. Toisioilman jatkuvaa säätöä ei ole mitenkään toteutettu. Säätöjärjestelmä omaa tietyn viiveen, joka aiheuttaa polttoaineen pa-20 lamisessa vaihteluita. Järjestelmä ei ole myöskään herkkä savuhormissa tapahtuville paineen muutoksille, joita tuulen suunnan ja paineen vaihtelut sekä savukaasujen lämpötila-vaihtelut aiheuttavat.The described control system has several drawbacks. It only affects the supply of primary air. Continuous control of the secondary air has not been implemented in any way. The control system has a certain delay, which causes variations in the burning of the fuel. The system is also not sensitive to pressure changes in the flues caused by variations in wind direction and pressure as well as temperature variations in the flue gases.
25 Itse asiassa kyseinen järjestelmä tähtää vain lämmitysveden kiehumisen estämiseen. Sillä ei varsinaisesti pyritä ylläpitämään tasaista polttoilman saantia tai vetoa. Tällainen järjestelmä olisi kuitenkin tarpeen erityisesti sellaisissa lämmityskattiloissa, joissa käytetään ja joihin syötetään 30 jatkuvasti kiinteää polttoainetta.25 In fact, that system is intended only to prevent the heating water from boiling. It does not actually seek to maintain a steady supply or draft of combustion air. However, such a system would be especially necessary in boilers that use and continuously supply 30 solid fuels.
Bimetallista spiraalijousta tai vastaavaa käyttävän säätöjärjestelmän haitat voidaan välttää asentamalla savuhormiin läppävent tiili tai vastaava, jota säädetään savukaasujen 35 paineen ja lämmitysveden lämpötilan perusteella. Ulkoilman 3 65500 lämpötila voidaan myös ottaa säädössä huomioon. Tällainen järjestelmä vaatii kuitenkin runsaasti elektronisia ja sähkömekaanisia komponentteja, jotka ovat välttämättömiä venttiilin läpän asennon ilmaisemiseen ja säätämiseen. Näin ra-3 kennettaessa laitteistosta tulee kallis ja runsaasti huol toa vaativa.The disadvantages of a control system using a bimetallic coil spring or the like can be avoided by installing a flap valve or the like in the flue, which is regulated on the basis of the pressure of the flue gases and the temperature of the heating water. The outdoor temperature 3 65500 can also be taken into account in the control. However, such a system requires a large number of electronic and electromechanical components, which are necessary for detecting and adjusting the position of the valve flap. In this way, when installing ra-3, the equipment becomes expensive and requires a lot of maintenance.
Keksinnön tarkoituksena on mm, edellä mainittujen epäkohtien välttäminen ja sellaisen menetelmän toteuttaminen vä-10 lisineen tilavuusvirran säätämiseksi, jota voidaan käyttää erittäin alhaisilla paine-eroilla ja myös korkeilla virtaa-van väliaineen lämpötiloilla. Tämä saadaan aikaan niillä keksinnön tunnusomaisilla piirteillä, jotka on esitetty 1. patenttivaatimuksessa.The object of the invention is, inter alia, to avoid the above-mentioned drawbacks and to implement a method for controlling the volume flow with a gap, which can be used at very low pressure differences and also at high temperatures of the flowing medium. This is achieved by the features of the invention as set out in claim 1.
1313
Keksinnön tarkoituksena on edelleen sellaisen menetelmän toteuttaminen vedon ja polttoaineen palamisen säätämiseksi lämmityskattilassa, joka ylläpitää valitun vakiovedon savukaasun paineen tiettyjen maksimi- ja minimiarvojen välissä 20 ja/tai joka reagoi herkästi lämmitysveden lämpötilan vaih teluihin. Tämä saadaan aikaan niillä keksinnön tunnusomaisilla piirteillä, jotka on esitetty 2. patenttivaatimuksessa .It is a further object of the invention to provide a method for controlling draft and fuel combustion in a boiler which maintains a selected constant draft flue gas pressure between certain maximum and minimum values 20 and / or which is sensitive to variations in heating water temperature. This is achieved by the features of the invention as set out in claim 2.
23 Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu hyvin vedon vakiona pitämiseen erityisesti kattiloissa, joissa käytetään kiinteää polttoainetta. Laite reagoi jopa savukaasujen paineen sellaisiin pieniin muutoksiin, jotka johtuvat savukaasujen lämpötilojen vaihteluista hormin termisen korkeuden ja tuu-30 Ien paineen ja suunnan vaihteluihin. Sisä- ja ulkoilman lämpötilaa voidaan myös käyttää menetelmän mukaisen järjestelmän säätösuureena.23 The method according to the invention is well suited for keeping the draft constant, especially in boilers using solid fuel. The device even reacts to small changes in flue gas pressure due to variations in flue gas temperatures to variations in flue thermal height and wind pressure and direction. The indoor and outdoor temperature can also be used as a control variable for the system according to the method.
35 4 6550035 4 65500
Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti oheisten piirustusten avulla.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Kuvio 1 esittää erästä keksinnön muksiste vedon säätömenetelmän toteutusesimerkkiä leikkauskuvantona; 5 Kuvio 2 esittäää keaviolliaesti vedonsäätömenetelmässä sovellettua kaskadivirtauksen periaatetta;Fig. 1 shows an embodiment of a method for adjusting the tensile strength of the invention in a sectional view; Fig. 2 shows the cascade flow principle applied in the traction control method;
Kuvio 3 esittää havainnoiiisest i, miten kaskadivirtauksen paine-erosuhteen kaavaa sovelletaan keksinnön mukaisessa säätömenetelmässä; 10 Kuvio 4 esittää havainnollisesti, kuinka säätömenetelmää sovelletaan keskuslämmityskattilan vedon säätöön;Figure 3 shows an illustration of how the formula for the differential pressure ratio of a cascade flow is applied in a control method according to the invention; Fig. 4 illustrates how the control method is applied to the control of the draft of a central heating boiler;
Kuvio 5 esittää savuhormiin asennettua läppäventtiiliä; Kuviot 6-10 esittävät käyrästöjä, joiden avulla säätökartio voidaan mitoittaa; 15 Kuvio 11 esittää säätökartiota.Figure 5 shows a flap valve mounted on a flue; Figures 6-10 show diagrams by means of which the control cone can be dimensioned; Figure 11 shows an adjustment cone.
Kuvioiden 1 ja 4 mukainen vedonsäätölaitteisto, johon keksinnön mukaista menetelmää on sovellettu, käsittää toimilaitteen 10 säätö- ja aeetteluvälineineen 23, termostaatti-20 venttiilin 30, suotimen 41 ja savuhormiin asennetun venttiilin, joka käsittää venttiilin rungon 50, läppäventtiilin 51 ja liitäntävälineet 52.The draft control apparatus according to Figures 1 and 4, to which the method according to the invention has been applied, comprises an actuator 10 with control and setting means 23, a thermostat-20 valve 30, a filter 41 and a flue-mounted valve comprising a valve body 50, a butterfly valve 51 and connecting means 52.
Venttiilin runko 50 on asennettu keskuslämmityskattilan 42 25 hormiin 43. Lämmityskattilassa käytetään kiinteää polttoainetta ja se toimii luonnollisella vedolla. Termostaattivent-tiili 3Π on yhdistetty ottoputkella 46 kattilan lämmitysve-den lähtöputkeen 44 ja antoputkella 47 vastaavasti kattilan lämmitysveden paluuputkeen 45.The valve body 50 is mounted in the flue 43 of the central heating boiler 42 25. The heating boiler uses solid fuel and operates with natural draft. The thermostatic valve 3Π is connected by an inlet pipe 46 to the boiler heating water outlet pipe 44 and by an outlet pipe 47 to the boiler heating water return pipe 45, respectively.
3030
Vedonsäätölaitteen toiminta perustuu pneumatiikassa tunnettuun kuviossa 2 kaavamaisesti esitetyyn kaskadivirtauksen paine-erosuhteen kaavaan (kts. esim. Kurt W. Geisler: Reqel-unq von Heiz- und Klima-Anlagen, 2. painos, Marholz-Verlag, 35 Berlin 1969, s. 65). Kohtuullisilla paine^-eroilla ja kun n tarkoittaa tilojen välisten paine-erojen suhdetta 65500The operation of the draft control device is based on the cascade differential pressure ratio formula schematically shown in Fig. 2 (see, for example, Kurt W. Geisler: Reqel-unq von Heiz- und Klima-Anlagen, 2nd edition, Marholz-Verlag, 35 Berlin 1969, p. 65). ). With reasonable pressure ^ differences and when n denotes the ratio of the pressure differences between the spaces 65500
n s (p2 - P3>/(P1 - P3)* (On s (p2 - P3> / (P1 - P3) * (O
niin on voimassa 5 n = _1_ (2) (d2/d-|)^ + 1 jossa p-ι, P2 ja P3 esittävät paineita ja Ρί>Ρ2>Ρ3 ja ja d2 tarkoittavat tilojen välisten aukkojen halkaisijoita. 10 Nain ollen, jos d2 = d-j, niin n s 0,50 ja paine-ero P2 - P3 = 50% kokonaispaine-erosta.then 5 n = _1_ (2) (d2 / d- |) ^ + 1 is valid where p-ι, P2 and P3 represent pressures and Ρί> Ρ2> Ρ3 and and d2 denote the diameters of the gaps between spaces. 10 Thus, if d2 = d-j, then n s is 0.50 and the pressure difference P2 to P3 = 50% of the total pressure difference.
Kuviossa 3 on esitetty havainnollisesti miten em. kaskadi-virtauksen paine-erosuhdekaavaa sovelletaan keksinnön mukai-15 aessa säätöjärjestelmässä. Seinämien välinen tila on tehty joustavaksi. Tulopainetta p-j vasten oleva seinämä tai lähtö-painetta P3 vasten oleva seinämä tai molemmat voivat liikkua aksiaalisesti niin, että seinämien välinen etäisyys voi muuttua matkalla β<|. Aukkoon d2 on asetettu säätöelimenä 20 toimiva säätökartio tai vastaava mäntämäinen elin niin, että muodostuu renkaan muotoinen ekvivalenttinen aukko d'2. Tällöin d*2 - f (si, y), jossa y on kartion säde. Säätökartio on yhdistetty kiinteästi tulopainetta pi vasten olevaan seinämään. Aukko d-j on myös varustettu säätölaitteella niin, 25 että se voidaan korvata ekvivalenttisella renkaanmuotoisella aukolla d' -j s f(s2), jossa s2 on absoluuttinen etäisyys, jonka virtauksen suunnassa ko. aukon edessä oleva lautanen tai vastaava liikkuu. Tämä lautanen voidaan tarvittaessa korvata toisella säätökartiolla, joka muodostaa toisen ekvi-30 valenttisen aukon d"i = f (e2, z), jossa z on mainitun kartion säde.Figure 3 illustrates how the above cascade flow differential pressure formula is applied in a control system according to the invention. The space between the walls is made flexible. The wall against the inlet pressure p-j or the wall against the outlet pressure P3 or both can move axially so that the distance between the walls can change with the distance β <|. A control cone or a similar piston-like member acting as a control member 20 is placed in the opening d2 so as to form an annular equivalent opening d'2. Then d * 2 - f (si, y), where y is the radius of the cone. The control cone is fixedly connected to the wall against the inlet pressure pi. The opening d-j is also provided with a control device so that it can be replaced by an equivalent annular opening d '-j s f (s2), where s2 is the absolute distance in the flow direction in question. the plate or the like in front of the opening moves. This plate can, if necessary, be replaced by a second control cone forming a second equivalent opening d "i = f (e2, z), where z is the radius of said cone.
Aukko d-j tai sen ekvivalenttinen aukko voidaan sijoittaa kanavan avulle itse toimilaitteen 10 ulkopuolelle. Kanavan 35 halkaisijan tulee kuitenkin olla aukon halkaisijan d^ tai 6 65500 vastaavan monikerta, jotta yhtälö (2) pitäisi paikkansa eikä syntyisi 2-asteista kaskadijärjestelmää.Aperture d-j or its equivalent aperture may be located outside the actuator 10 to assist the channel. However, the diameter of the channel 35 must be a multiple of the equivalent diameter of the opening d 1 or 6 65500 in order for Equation (2) to be correct and not to form a 2-stage cascade system.
Toimilaite 10 kuviossa 1 käsittää sylinteripohjän 11, johon 5 on kiinnitetty säätöventtiilipesä 12 mutterin 13 avulla ja edelleen mäntä 14 hermeettisesti sylinteripohjaan 11 joustavan rengaskaivon 13 avulla, joka on liitetty vuorostaan suo-jusrenkaalla 16 ay 1 interipohjaan 11.The actuator 10 in Fig. 1 comprises a cylinder base 11 to which a control valve housing 12 is fixed by means of a nut 13 and further a piston 14 hermetically sealed to the cylinder base 11 by a flexible annular groove 13 connected in turn by a protective ring 16 ay 1 to the intermediate base 11.
10 Mäntä 14 on yhdistetty laipan 17 ja tiivistysholkin 1Θ avulla onttoon varteen 19, joka on lineaarisen vierintälaakerin 20 varassa aksiaalisesti liikutettavissa. Vierintälaakeri 20 on tyypiltään sellainen, jossa on päättymättömät vierintäurat. Vierintälaakeri on sijoitettu hoikkiin, joka 13 on osa säätöventtii1ipesää 12.The piston 14 is connected by means of a flange 17 and a sealing sleeve 1Θ to a hollow arm 19 which is axially movable on a linear rolling bearing 20. The rolling bearing 20 is of the type having endless rolling grooves. The rolling bearing is housed in a sleeve 13 which is part of the control valve housing 12.
Toimilaitteen 10 männän 14 mäntävoime ja liike välitetään edelleen karan 21 avulla. Kare 21 on hoikin 16 suuntainen ja kiinnitetty siihen sopivalla tiivistysholkilla 22 tai 20 vastaavalla. Aksiaalisesti liikutettava kara 21 on osa säätö- ja asetteluvälinettä 23.The piston force and movement of the piston 14 of the actuator 10 are further transmitted by means of a spindle 21. The groove 21 is parallel to the sleeve 16 and fastened to it by a suitable sealing sleeve 22 or 20, respectively. The axially movable spindle 21 is part of the adjusting and setting means 23.
Toimilaitteen 10 säätöventtiilipesä 12 on varustettu säteittä isillä aukoilla 24, joiden kokonaispinta-ala on aukon 25 d'i pinta-alan monikerta. Näin sylinteritilasta on säätö-ventti i1 itilaan esteetön pääsy. Säätöventtii1ipesässä 12 on istukkarengas, joka yhdessä akselin 19 kartiomuotoisen pään 19' kanssa muodostaa säätöventtii1 in aukon d * 2 * 30 Säätöventtiilin pesä 12 on varustettu tukikappaleella 25, jota vasten jousi 26 toisesta päästään lepää. Karaan 21 on liitetty jousiohjain 27, jonka avulla jousivoima edelleen karan kautta välitetään säätö- ja asetteluvälinee1le 23. Säätönuppi 28 on varustettu aksiaalista säätöä/asettelua 35 varten kierteillä ja edelleen vierintälaakerilla 29 karan 21 liikuttamiseksi.The control valve housing 12 of the actuator 10 is provided with radially openings 24, the total area of which is a multiple of the area of the opening 25 d'i. In this way, the control valve i1 has unobstructed access from the cylinder space. The control valve housing 12 has a seat ring which, together with the conical end 19 'of the shaft 19, forms an opening d * 2 * 30 of the control valve. The control valve housing 12 is provided with a support piece 25 against which a spring 26 rests at one end. A spring guide 27 is connected to the spindle 21, by means of which the spring force is further transmitted through the spindle to the adjusting and setting means 23. The adjusting knob 28 is provided with threads for axial adjustment / setting 35 and further with a rolling bearing 29 for moving the spindle 21.
7 655007 65500
Termostaattiventtiili 30 reagoi herkästi lämmitysveden lämpötilaan. Liitosjohdon 30a poikkipinnan pinta-ala on pinta-alan d1i monikerta.The thermostatic valve 30 is sensitive to the temperature of the heating water. The cross-sectional area of the connecting wire 30a is a multiple of the area d1i.
5 Suodatin 41 on liitetty kiertein suuttimeen 39, joka vuorostaan bn kiinnitetty venttiilin runkoon 31 ja tiivistetty 0-renkaalla 38. Venttiilirunqon 31 toinen pää muodostaa varsinaisen termostaattiosan, jossa ovat termostaatti 40, tiivisterenqas 32, 1iitäntäkappale 33. Liitäntäkappaleessa 10 33 tulo- ja lähtöaukot on vastaavasti yhdistetty lämmitys- veden ottoputkeen 46 ja antoputkeen 47.The filter 41 is threadedly connected to a nozzle 39, which in turn is bn fixed to the valve body 31 and sealed by an O-ring 38. The other end of the valve body 31 forms an actual thermostat part with a thermostat 40, a sealing ring 32, a connection piece 33. The connection piece 10 33 has inlets and outlets. connected to the heating water inlet pipe 46 and the outlet pipe 47, respectively.
Karaa 34 liikutetaan termostaatin 40 avulla. Tasapainottava voima synnytetään palautusjousella 36. Aksiaalisesti ase-13 teltava säätökartio 37 muodostaa yhdessä suuttimen 39 kanssa säätöventtiilin aukon d'-j.The mandrel 34 is moved by means of a thermostat 40. The balancing force is generated by the return spring 36. The axially arms-adjustable control cone 37 together with the nozzle 39 forms an opening d'-j of the control valve.
Säätö- ja asetteluvälineisiin 23 liittyvän karan 21 aksiaalinen siirtymä välitetään tangon 52 ja kahden kärkilaakerin 20 avulla läppäventtiilille 51, joka myös on asennettu kitkan minimoimiseksi kahden kärkilaakerin varaan.The axial displacement of the spindle 21 associated with the adjusting and setting means 23 is transmitted by means of a rod 52 and two tip bearings 20 to a butterfly valve 51, which is also mounted on two tip bearings to minimize friction.
Edellä esitetty keksinnön mukainen vedonsäätöjärjestelmä perustuu eri tilojen väliseen paineen säätöön erityisesti 25 kaekadivirtauksen periaatteen mukaisesti.The draft control system according to the invention presented above is based on the pressure control between different spaces, in particular according to the principle of 25 cascade flow.
Suotimen 41 puhdistama ohjausilma kulkee aukon d' -j kautta termoetaattiventtiiliin 30, josta se virtaa edelleen johtimen 30a ja toimilaitteen 10 kautta aukkojen 24 läpi säätö-30 venttiilipesään 12. Täältä ohjausilma etenee aukon d*2 kautta savuhormiin 43 ja sekoittuuu savukaasuihin. Kun aukkojen d'-j ja d' 2 ekvivalentt iset halkaisijat ovat vain muutamia millimetrejä, ohjausilman tilavuusvirta on pieni, mutta se jäähdyttää riittävästi laitteistoa. Toisaalta il-35 man tilavuusvirta riittää myös siihen, että järjestelmä 65500 reagoi nopeasti savuhormin paineen muutoksiin. Läppävent-tiilin asennon säädössä käytetään hyväksi säätölaitteen suoraa yhteyttä savuhormiin niin, ettei aiheuteta turhaa kitkaa epämääräisillä tiivisteholkeilla ja laakereilla.The control air cleaned by the filter 41 passes through the opening d '-j to the thermoacetate valve 30, from where it further flows through the conduit 30a and the actuator 10 through the openings 24 to the control housing 30. From here the control air travels through the opening d * 2 to the flue 43 and mixes with flue gases. When the equivalent diameters of the openings d'-j and d '2 are only a few millimeters, the volume flow of the control air is small, but it cools the equipment sufficiently. On the other hand, the air volume flow is also sufficient for the system 65500 to react quickly to changes in the flue pressure. The position control of the butterfly valve takes advantage of the direct connection of the control device to the flue so as not to cause unnecessary friction with vague sealing sleeves and bearings.
55
Tiettyä karan 21 asentoa vastaa tietty lappäventtiilin 51 avauskulma. Voimat, jotka jousi 26 ja läppäventtiilijärjestelmä aiheuttavat ovat tasapainossa toimilaitteen 10 aiheuttamien mäntävoimien kanssa ja yhtälö (2) on voimassa.A certain position of the stem 21 corresponds to a certain opening angle of the flap valve 51. The forces exerted by the spring 26 and the butterfly valve system are in balance with the piston forces exerted by the actuator 10 and Equation (2) is valid.
1010
Savukaasujen paineen lasku saa aikaan männän 14 siirtymisen vasemmalle (kuvio 1) yhdessä säätö- ja asetteluvälineiden 23 kanssa, kunnes aukon d*2 pinta-ala on pienentynyt riittävästi palauttamaan yhtälön (2) yhtäsuuruuden ja vaataa-15 vaeti koko säätöjärjestelmän tasapainon. Kun akselin 19 kartio 19' mitoitetaan sopivasti, läppäventtiili 51 saavuttaa aina asennon, jossa savukaasujen virtausnopeus eli veto pysyy muuttumattomana.The decrease in flue gas pressure causes the piston 14 to move to the left (Fig. 1) together with the adjustment and setting means 23 until the area of the orifice d * 2 is reduced enough to restore the uniformity of Equation (2) and required the balance of the entire control system. When the cone 19 'of the shaft 19 is suitably dimensioned, the butterfly valve 51 always reaches a position in which the flue gas flow rate, i.e. the draft, remains unchanged.
20 Savukaasujen paineen kasvu saa aikaan toimilaitteen 10 ai heuttamien mäntävoimien laskun js jousen 26 aikaansaama voima saa kartion 19' siirtymään uuteen asemaan, jossa aukon d*2 pinta-ala on riittävän suuri ja yhtälö (2) jälleen voimae8a ja järjestelmä tasapainossa.The increase in flue gas pressure causes a decrease in the piston forces exerted by the actuator 10 and the force caused by the spring 26 causes the cone 19 'to move to a new position where the area of the opening d * 2 is large enough and equation (2) is again in balance.
2525
Keskuslämmityskattilan lämmitysveden määrätyllä maksimilämpötilalla termostaatti 40 reagoi ja nostaa karaa 34 ylöspäin, kunnes säätökartio 37 on viimevaiheessa täysin sulkenut aukon d'-j. Tällöin d-j = 0, n = 1 ja paine-ero p-j - P2 30 eli täysi paine-ero vaikuttaa toiselta puolelta mäntää 14. Häntä 14 siirtyy nyt vasempaan ääriasentoonsa (kuvio 1) ja pienentää näin vastaavasti savukaasujen virtausta. Pienentynyt veto vuorostaan vaikuttaa lämmitysveden lämpötilaan sitä alentavasti. Lämpötilan sopivan laskun jälkeen jousi 36 pa-35 lauttaa termostaatin kohti alkutilaa.At a certain maximum temperature of the heating water of the central heating boiler, the thermostat 40 reacts and raises the spindle 34 until the control cone 37 has finally completely closed the opening d'-j. Then d-j = 0, n = 1 and the pressure difference p-j - P2 30, i.e. the full pressure difference, acts on one side of the piston 14. The tail 14 now moves to its leftmost position (Fig. 1) and thus reduces the flue gas flow accordingly. The reduced draft in turn has a depressing effect on the heating water temperature. After a suitable drop in temperature, a spring 36 pa-35 trays the thermostat towards the initial state.
9 655009 65500
Kuvioiden 5-11 kuvien ja käyrien avulla esitetään, miten mm. voidaan määrittää aäätökartion haluttu muoto.The figures and curves in Figures 5-11 show how e.g. the desired shape of the adjustment cone can be determined.
Kuviosaa 5 on esitetty hormiin asennettu läppaventtii1i 51 5 suljetussa asennossa. Savukaasujen virtaussuunta on kuvion venttiilin rungossa 50 ylöspäin. Kun venttiili 51 avataan kulman 0< verran, seurauksena on aerodynaamisten voimien vastapäivään aiheuttama vääntömomentti, joka tietyssä määrin tasapainotetaan vastapainolla 53. Vääntömomenttien 10 tuottamaa resultoivaa voimaa, joka siirretään tangon 52 avulla vaikuttamaan karaan 21, on merkitty P53:lla ja piirretty kuvioon 6 avauskulman OC funktiona.Figure 5 shows the flap valve 51 5 mounted on the flue in the closed position. The flow direction of the flue gases is upwards in the valve body 50 of the figure. When the valve 51 is opened at an angle 0 <, the result is a counterclockwise torque caused by aerodynamic forces, which is balanced to some extent by a counterweight 53. The resultant force produced by the torques 10 transmitted to the stem 21 by the rod 52 is denoted by P53 and plotted in Figure 6. function.
Kuviossa 7 voima P53 yhdessä jousen 26 aiheuttaman voiman F 15 kanssa on piirretty venttiilin 51 prosentuaalisen avautumisen funktiona. Avautuminen on mitoitettu karan 21 aksiaalisena eiirtymänä. Voimien P53 ja F summaa on merkitty FP53tlla. Samalla akselijärjestelyllä on merkitty männän 14 aikaansaamat mäntävoimat M, kun d' 1 = 0. Näitä voimia on 20 merkitty - M9 ja ne vastaavat vakiopaineita 1-9 yksikköön pinta-alayksikköä kohden.In Fig. 7, the force P53 together with the force F15 caused by the spring 26 is plotted as a function of the percentage opening of the valve 51. The opening is dimensioned as the axial displacement of the mandrel 21. The sum of the forces P53 and F is denoted by FP53. The piston forces M produced by the piston 14 are denoted by the same shaft arrangement when d '1 = 0. These forces are denoted by - M9 and correspond to constant pressures of 1 to 9 units per unit area.
Kuviossa 8 käyrästön pystyakselille on merkitty tilavuus-virta V^ -V9 prosentteina ja vaaka-akselille venttiilin 25 prosentuaalinen avautuminen, joka vastaa vakiopaineita 1-9 yksikköön pinta-alayksikköä kohden vastaavasti.In Fig. 8, the vertical flow of the diagram shows the volume flow V ^ -V9 as a percentage and for the horizontal axis the 25% opening of the valve, which corresponds to constant pressures of 1-9 units per unit area, respectively.
Kun tarkastellaan kuvioita 7-8 tietyllä ilman tilavuusvir-ralls, joka on esimerkiksi 50 % maksimiarvosta, voidaan 30 piirtää pystysuora AC, joka kulkee käyrän V1 ja vaakasuoran V = 50 % leikkauspisteen kautta. Vastaavat pystysuorat voidaan piirtää myös muista vaakasuoran V = 50% ja käyrän V2 -V9 leikkauspisteistä.Looking at Figures 7-8 for a given volume of air, which is, for example, 50% of the maximum value, a vertical AC passing through the intersection of the curve V1 and the horizontal V = 50% can be drawn. Corresponding verticals can also be drawn from other intersections of the horizontal V = 50% and the curve V2 -V9.
35 10 6550035 10 65500
Etäisyys AB edustaa em. kuvioissa mäntävoimaa, joka vaaditaan säätöjärjestelmän tasapainon ylläpitämiseen verrattuna maksimimäntävoimaan, joka on saatavissa tällä 1 yksikön paineella pinta-alayksikköä kohden. Janojen suhde on AB : AC 5 = n eli paine-erojen suhde.In the above figures, the distance AB represents the piston force required to maintain the balance of the control system compared to the maximum piston force available at this pressure of 1 unit per unit area. The ratio of the sections is AB: AC 5 = n, ie the ratio of the pressure differences.
Kuviossa 9 on paine-erojen suhteen n arvot V:n prosentuaalisille arvoille 25-100 piirretty avautumisen prosentuaaliseen arvoon nähden. Kullakin käyrällä n on sitä vastaava 10 säätönupin 28 asento.In Fig. 9, the values of n for the pressure differences for the percentage values of V from 25 to 100 are plotted against the percentage value of the opening. Each curve n has a corresponding position of the adjustment knob 28.
Kuviosta 9 nähdään, että tietyllä läppäventtiilin 51 asennolla e voidaan toteuttaa erilaisia savukaasujen virtausnopeuksia eri paine-erosuhteen arvoilla f, g, h. Näin ollen 15 on mahdollista muuttaa savukaasujen virtausnopeutta muutta malla vain aukon d'i suuruutta. Tämä voidaan tehdä tietyin painealueeseen liittyvin rajoituksin. Tätä mahdollisuutta käytetään hyväksi termostaattiventtiilissä 30. Erityisen edullista on kuviossa 9 siirtyä hor isontaalisest i pitkin 20 vakio paine-erosuhdesuoraa a-b-c-d, joka tapahtuu käyttämällä säätö- ja asetteluvälineitä 23.It can be seen from Fig. 9 that at a certain position e of the flap valve 51 different flue gas flow rates can be realized with different differential pressure values f, g, h. Thus, it is possible to change the flue gas flow rate by changing only the size of the opening d'i. This can be done with certain limitations related to the pressure range. This possibility is exploited in the thermostatic valve 30. It is particularly advantageous in Fig. 9 to move horizontally along the constant differential pressure line a-b-c-d 20, which takes place by means of control and setting means 23.
Kun jousen 26 jousivakio ja läppäventtiilin 51 vääntömo-mentti on sopivasti mitoitettu, paine-erosuhdekäyrät voi-25 daan yhdistää riittävällä tarkkuudella yhteiseksi käyräksi, kuten kuviossa 10 on esitetty. Tällöin tietyillä aukon d'-| arvoilla ja säätöventtii1in aukon d * 2 istukan halkaisijan arvoilla kuvion 11 mukaisen akselin 19 säätökartion 19’ muoto voidaan helposti määrittää käyttämällä hyväksi yhtä-30 löä (2). Tietyt kokeelliset korjaukset ovat kuitenkin välttämättömiä. Nämä johtuvat lähinnä pyöreän ja rengasmaisen aukon erilaisista ilman virtauskertoimista.When the spring constant of the spring 26 and the torque of the flap valve 51 are suitably dimensioned, the differential pressure ratio curves can be combined with sufficient accuracy into a common curve, as shown in Fig. 10. In this case, at certain aperture d'- | values and the seat diameter values of the control valve opening d * 2, the shape of the control cone 19 'of the shaft 19 according to Fig. 11 can be easily determined by utilizing one to 30 (2). However, certain experimental corrections are necessary. These are mainly due to the different air flow coefficients of the circular and annular orifices.
Keksinnön mukaista säätömenetelmää on selostettu edellä vain 35 yhteen sen edulliseen toteutusesimerkkiin viittaamalla.The control method according to the invention has been described above with reference to only one preferred embodiment thereof.
11 6550011 65500
Niinpä menetelmää voidaan käyttää väliaineen tilavuusvirran säätöön yleensäkin jopa erittäin alhaisten paine-erojen alueella ja korkeillakin lämpötiloilla jäähdyttämällä ohjaukseen käytettävä väliaine. Menetelmä soveltuu 5 luonnollisesti myös rakennusten ilmanvaihtojärjestelmiin.Thus, the method can be used to control the volume flow of a medium in general, even in the range of very low pressure differences and even at high temperatures, by cooling the medium used for control. The method is, of course, also suitable for ventilation systems in buildings.
Edellä kuvatussa keksinnön toteutusesimerkissä voidaan menetelmää soveltava laite konstruoida myös sellaiseksi, että se toimii esim. kattilan savukaasupuhdistajän ohitusvent-10 tiilinä avautuen suljetusta asennosta kokonaan, kun paine-ero savukaasusuodattimen ja savukaasupuhaltimen välisen tilan ja ulkoilman välillä on saavuttanut rajan, jossa mainittu suodatin vaatii jo puhdistuksen ja tukkeutuminen aiheuttaa energiahäviöitä. Tämä perustuu siihen, että mene-15 telmän ohjausfunktio eli tässä tapauksessa karan 21 työntövoima sen siirtymän funktiona voidaan valita vapaasti akselin 19 kartionmuotoisen pään 19' muodon avulla. Koska kuvion 9 mukaisesti on käytettävissä useita toiminta-alueita, on samalla venttiilillä lisäksi mahdollista avata tie 20 luonnolliselle vedolle esim. siinä tapauksessa, että savu-kaasupuhal1 in pysähtyy sähköhäiriön vuoksi aiheuttaen psla-miehäiriön lisäksi räjähdysvaaran. Tällöin pienennetään jousipalautteisella maqneett iventt iilillä ohjausaukkoa d-j niin, että läppäventtii1i 51 avautuu jo arinavastusta vas-25 taavalla paine-erolla.In the embodiment of the invention described above, the device applying the method can also be constructed to act e.g. as a boiler flue gas scrubber bypass valve 10 opening from the closed position when the pressure difference between the flue gas filter and the flue gas blower has reached the limit and clogging causes energy loss. This is based on the fact that the control function of the method, i.e. in this case the thrust of the spindle 21 as a function of its displacement, can be freely selected by means of the shape of the conical end 19 'of the shaft 19. Since several operating ranges are available according to Fig. 9, it is also possible with the same valve to open the path 20 for natural draft, e.g. in the event that the flue gas fan stops due to an electrical disturbance, causing an explosion hazard in addition to psla. In this case, the control opening d-j is reduced by means of a spring-return magnet so that the flap valve 51 already opens with a pressure difference corresponding to the grate resistance.
On myös huomattava, että toimilaite 10 edustaa ratkaisua, jossa toiminta-alue voidaan valita asetteluvälineellä 23. Edellä kuvatulle ohitusventtiilille tämä ei ole tarpeen, 30 vaan kara 21 ja ontto varsi 19 voivat olla yhtä ainetta.It should also be noted that the actuator 10 represents a solution in which the operating range can be selected by the setting means 23. For the bypass valve described above, this is not necessary, but the stem 21 and the hollow stem 19 can be one substance.
Mainittu ohjaus tekee helpoksi myös kauko-ohjsuksen käyttäen hyväksi sinänsä tunnettuja magneettisia, hydraulisia tai pneumaattisia komponentteja, varustettuna ajastimella 35 tai ilman ja ohjattuna tarvittaessa radiosignaalin avulla.Said control also facilitates remote control using magnetic, hydraulic or pneumatic components known per se, with or without a timer 35 and controlled, if necessary, by means of a radio signal.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI820950A FI65500C (en) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | FOERFARANDE FOER REGLERING AV VOLYMSTROEMMEN AV ETT MEDIUM |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI820950A FI65500C (en) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | FOERFARANDE FOER REGLERING AV VOLYMSTROEMMEN AV ETT MEDIUM |
FI820950 | 1982-03-19 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI820950L FI820950L (en) | 1983-09-20 |
FI65500B FI65500B (en) | 1984-01-31 |
FI65500C true FI65500C (en) | 1984-05-10 |
Family
ID=8515221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI820950A FI65500C (en) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | FOERFARANDE FOER REGLERING AV VOLYMSTROEMMEN AV ETT MEDIUM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI65500C (en) |
-
1982
- 1982-03-19 FI FI820950A patent/FI65500C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI820950L (en) | 1983-09-20 |
FI65500B (en) | 1984-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK149236B (en) | MECHANISM FOR SETTING THE COMBUSTION AIR FLOW IN GAS CONSUMERS | |
US4793798A (en) | Burner apparatus | |
US3978883A (en) | Device for regulating the combustion air of a furnace, especially with oil- or gasburner and blower for heating installations | |
SE1450434A1 (en) | Apparatus and method for controlling a supply air flow at an air treatment system | |
US2821343A (en) | Temperature and pressure control for dual duct air conditioners | |
CA2881504A1 (en) | Multiway valve | |
FI65500C (en) | FOERFARANDE FOER REGLERING AV VOLYMSTROEMMEN AV ETT MEDIUM | |
US4284237A (en) | Air conditioning control system with master and tracking controllers | |
CA1172518A (en) | Cascade-based method and device for fluid handling and measurement | |
US3294146A (en) | Metered combustion air supply system | |
CA2251398C (en) | A universal mixer device for mixing two gaseous fluids | |
US5255709A (en) | Flow regulator adaptable for use with process-chamber air filter | |
US2283745A (en) | Regulating device for furnaces or the like | |
US3517881A (en) | Temperature controller | |
EP0134833A1 (en) | Method for controlling fluid flow | |
US1151611A (en) | Chimney draft device. | |
CN208295273U (en) | Constant temperature regulating device assembly and its constant temperature heat-exchange system and constant-temperature water mixing device | |
GB1099668A (en) | Static pressure regulator for air flow controller | |
WO1992016885A1 (en) | Flow regulator adaptable for use with process-chamber air filter | |
US1167343A (en) | Furnace regulation. | |
US2315906A (en) | Gaseous mixture regulator | |
DE19729716A1 (en) | Heating boiler unit with atmospheric burner | |
US3469780A (en) | Automatic temperature control | |
KR950014530B1 (en) | Device for controlling and regulating the gas supply of the burner of a boiler | |
US2175063A (en) | Reversing apparatus for furnaces |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: NISKANEN, ERKKI JOHANNES |