Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.VII.1973 67535 KI. 36c,H/01 MKP G05d 23/00 CZYTLLNIA IJKlBcclu Pjrn-- Polsft.eit J Twórca wynalazku: Zdzislaw Barski Wlasciciel patentu: Instytut Techniki Cieplnej, Lódz (Polska) Sposób elektromagnetycznego sterowania przeplywem czynnika roboczego, zwlaszcza pary lub wody goracej i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób elektroma¬ gnetycznego sterowania przeplywem czynnika ro¬ boczego, zwlaszcza pary lub wody goracej i urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu.Znane jest stosowanie do tego celu zaworów elektromagnetycznych, w których rdzen elektro¬ magnesu polaczony jest bezposrednio z grzybkiem zamykajacym gniazdo zaworu, przy czym stosowa¬ ne sa zarówno zawory normalnie zamkniete, to znaczy zamkniete w przypadku, gdy przez uzwoje¬ nie elektromagnesu nie przeplywa prad, jak rów¬ niez normalnie otwarte, to znaczy takie, które sa otwarte w przypadku, gdy przez uzwojenie elektro¬ magnesu nie przeplywa prad, a zamykaja sie na skutek przeplywu pradu.W przypadku koniecznosci sterowania przeply¬ wem pary lub wody goracej o znacznym cisnieniu, za pomoca znanych zaworów elektromagnetycznych, zachodzi koniecznosc stosowania elektromagnesów, charakteryzujacych sie duza sila przyciagania, a wiec i duza moca pobierana z sieci elektrycznej.Rozbudowany uklad elektromagnetyczny i koniecz¬ nosc stosowania odpowiednich uszczelnien nastre¬ cza wiele klopotów technologicznych oraz zwieksza ciezary i wymiany gabarytowe urzadzen. Ponadto zmniejszona jest trwalosc i niezawodnosc dzialania urzadzen, ze wzgledu na duze przyspieszenie i pred¬ kosci koncowe rdzenia elektromagnesu, polaczone¬ go z grzybkiem zamykajacym. Znany jest równiez zawór elektromagnetyczny, w którym dzieki zasto- 10 15 20 sowaniu w jednej konstrukcji dwustopniowego ot¬ wierania najpierw przelotu pomocniczego, a potem glównego, uzyskuje sie mozliwosc zmniejszenia mo¬ cy pobieranej przez uzwojenie elektromagnesu oraz zwiekszenia trwalosci zaworu. Jednakze konstruk¬ cja tego zaworu jest skomplikowana, a trudnosci technologiczne z wlasciwym uszczelnieniem trzpie¬ nia polaczonego z rdzeniem elektromagnesu pozo¬ staja aktualne.Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci znanych sposobów sterowania czynnikiem roboczym i zaworów elektromagnetycznych czyli uproszczenie tym samym sposobu sterowania przeplywem czyn¬ nika roboczego, oraz budowy elementów sterowni¬ czych, jak równiez zwiekszenie ich trwalosci.Aby osiagnac ten cel wytyczono sobie zadanie opracowania sposobu i urzadzenia pozwalajacych na cykliczne zmniejszanie cisnienia w rurociagu zasilajacym i sterowanie zaworami elektromagne¬ tycznymi w tych odcinkach okresów impulsowania, w których cisnienie czynnika roboczego jest naj¬ mniejsze.Zgodnie z wytyczonym zadaniem sterowanie ta¬ kie uzyskuje sie wedlug wynalazku dzieki temu, ze cisnienie czynnika roboczego w rurociagu dolo¬ towym zmienia sie cyklicznie od wartosci minimal¬ nej do maksymalnej, przy czym zamykanie lub ot¬ wieranie elementów nastawiajacych z napedami elektromagnetycznymi nastepuje w momentach, gdy 67 53567 535 3 cisnienie czynnika roboczego ma wartosc minimal¬ na.Realizuje sie ten sposób sterowania wedlug wy¬ nalazku przez zastosowanie rozdzielacza mecha¬ nicznego, napedzanego silnikiem elektrycznym, któ¬ ry laczy rurociag dolotowy do odbiorników kolej¬ no z rurociagiem zasilajacym oraz z atmosfera, korzystnie za posrednictwem dodatkowego odbior¬ nika.Jako element nastawiajacy wykorzystuje sie tu zawór elektromagnetyczny, utrzymywany w stanie otwartym za pomoca sprezynki zwrotnej, który za¬ myka sie na skutek przeplywu pradu przez uzwo¬ jenie elektromagnesu i jest dodatkowo doszczelnia¬ ny na skutek cisnienia wywieranego na grzybek zaworu przez czynnik roboczy. Ponowne otwarcie zaworu moze nastapic po przerwaniu przeplywu pradu przez uzwojenie elektromagnesu oraz po ko¬ lejnym zmniejszeniu sie cisnienia czynnika robo¬ czego do wartosci minimalnej. Takie skojarzenie podanych srodków technicznych pozwala na swo¬ bodny przeplyw czynnika roboczego w przypadku, gdy uzwojenie elektromagnesu jest odlaczone od zródla pradu oraz na zamkniecie tego przeplywu tw przypadku wlaczenia uzwojenia elektromagnesu do zródla pradu, przy czym pobór mocy jest sto¬ sunkowo niewielki i nie zalezy od cisnienia czyn¬ nika roboczego.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku pozwa¬ laja na zmniejszenie sily przyciagania elektromag¬ nesu i jego wymiarów gabarytowych, gdyz zamy¬ kanie przeplywu czynnika roboczego wymaga jedy¬ nie pokonania oporu sprezyny zwrotnej.Mozliwe jest przy tym sterowanie przeplywem duzych ilosci czynnika roboczego.Ponadto, trwalosc urzadzenia wedlug wynalazku jest wieksza w porównaniu do urzadzen znanych, ze wzgledu na zmniejszenie sil, przyspieszen oraz predkosci koncowych grzybka z rdzeniem, wzgle¬ dem gniazda zaworu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przyk¬ ladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat ukladu sterowniczego, fig. 2 urzadzenie zaworowe, a fig. 3 i 4 urzadzenie do cyklicznych zmian cisnienia czynnika roboczego.Jak przedstawiono na fig. 1 rurociag zasilajacy 1 czynnika roboczego polaczony jest z rozdzielaczem mechanicznym 2, którego walek sprzegniety jest za posrednictwem przekladni 3 z silnikiem elek¬ trycznym 4. Rurociag dolotowy 5 czynnika robo¬ czego do odbiorników 6 polaczony jest z jednym wylotem rozdzielacza 2 a odbiornik pomocniczy 7 polaczony jest z drugim wylotem rozdzielacza 2.Na dolocie czynnika roboczego do odbiorników 6 zainstalowane sa zawory 8 z napedami elektromag¬ netycznymi oraz zawory zwrotne 9.Jak przedstawiono na fig. 2 zawór 8 z napedem elektromagnetycznym zawiera grzybek zamykajacy 10 polaczony przegubowo z cieglem 11, stanowia¬ cym zakonczenie rdzenia ferromagnetycznego 12, przy czym zawleczka 13 zapobiega rozlaczeniu sie grzybka 10 i rdzenia 12.Do dolnej plaszczyzny grzybka 10 przytwierdzona jest uszczelka 14, a do górnej plaszczyzny grzybka 10 przytwierdzona jest wkladka odbojowa 15, wyko- 4 nana z tworzywa elastycznego. Rdzen 12 umiesz¬ czony jest w tulei 16 wkreconej w korpus 17 i zakonczonej tulejka 18, wykonana z materialu ferromagnetycznego. Wewnatrz tulei 16 znajduje 5 sie nakretka 19, a miedzy ta nakretka i rdzeniem 12 umiejscowiona jest sprezyna zwrotna 20. Tuleja 16 oslonieta jest warstwa izolacji cieplnej 21. Na tulei 16 umieszczony jest karkas 22 uzwojenie elektromagnesu, na którym nawiniete jest uzwoje¬ nie 23 z przewodami zasilajacymi 27. Uzwojenie 23 wraz z karkasem 22 znajduje sie w oslonie 24, zamknietej denkiem 25 przy czym oslona 24 i den¬ ko 25 wykonane sa z materialu ferromagnetyczne¬ go. Na dolocie i na wylocie czynnika roboczego do zaworu wkrecone sa krócce 26 zabezpieczone usz¬ czelkami.Jak przedstawiono na fig. 3 i fig. 4 rozdzielacz mechaniczny 2 zawiera nieruchomy krazek 28 sta¬ nowiacy zarazem korpus urzadzenia. Ruchomy kra¬ zek 29 umiejscowiony na krazku 28 miesci sie wew¬ natrz obudowy 30, przykreconej do korpusu 28 srubami 31. Miedzy obudowa 30 i korpusem 28 znajduje sie uszczelka 32. Miedzy obudowa 30 i ruchomym krazkiem 29 znajduje sie sprezyna 33 oparta na kulce 34. W korpusie 1 wykonany jest kanal 35, wylotowy do atmosfery lub do odbior¬ nika pomocniczego oraz kanal 36, laczony za po¬ srednictwem krócca 37 z rurociagiem 5, dolotowym do odbiorników 6.W krazku ruchomym 29 wykonana jest dzielona szczelina wylotowa 38 na obwodzie o promieniu równym promieniowi rozmieszczenia wlotu do ka¬ nalu 38 w krazku nieruchomym.Ponadto w krazku ruchomym 29, od strony po¬ wierzchni przylegajacej do krazka nieruchomego, wykonane jest wyzlobienie 39, stanowiace czesc wycinka kola o szerokosci równej odleglosci po¬ miedzy skrajnymi krawedziami kanalów 35 i 36, krazka nieruchomego. Do obudowy 30 przykrecony jest króciec 40, przystosowany do polaczenia z ru¬ rociagiem zasilajacym 1. Krazek ruchomy 29 po¬ laczony jest z walkiem 41 przekladni redukcyjnej 42, napedzanej silnikiem 43.Dzialanie urzadzen wedlug wynalazku w ukla¬ dzie przedstawionym na rysunku fig. 1, fig. 2, fig. 3 jest nizej opisane. Po wlaczeniu silnika 43 rucho¬ my krazek 29 zaczyna sie obracac napedzany wal¬ kiem 41, a rurociag 5 jest laczony na przemian z rurociagiem zasilajacym 1 oraz z odbiorni¬ kiem dodatkowym 7. "W zwiazku z tym cis¬ nienie w rurociagu 5 spada co pewien czas do wartosci minimalnej, w przyblizeniu równej zeru.W przypadku, gdy wszystkie uzwojenia 23 zawo¬ rów elektromagnetycznych 8 sa odlaczone od zród¬ la pradu, rdzenie 12 wraz z grzybkami 10 znajdu¬ ja sie w górnym polozeniu i do wszystkich odbior¬ ników 6 doplywa czynnik roboczy. W momentach, gdy cisnienie w rurociagu 5 obniza sie, zawory zwrotne 9 zapobiegaja opróznieniu sie odbiorników 6.W przypadku, gdy uzwojenie 23 jednego lub kilku zaworów 8 zostanie polaczone ze zródlem pradu, rdzen 12 zostanie przesuniety ku dolowi po¬ konujac opór sprezyny 20, a grzybek 10 zamknie gniazdo zaworu. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6067 535 Wzrastajace cisnienie czynnika roboczego poprawi szczelnosc tego zamkniecia. Zawór pozostanie zamkniety przez caly okres czasu, w którym przez uzwojenie 23 bedzie przeplywal prad elektryczny.Ponowne otwarcie zaworu 8 nastapi po przerwa¬ niu doplywu pradu do uzwojenia 23 na skutek dzialania sprezyny zwrotnej 20 w momencie, gdy cisnienie w rurociagu 5 ponownie obnizy sie do wartosci minimalnej. PL