RU11806U1

RU11806U1 - INDEPENDENT FROM EXTERNAL ENERGY SOURCES AUTOMATIC DEVICE FOR PROTECTION FROM FREEZING OF HEATING AND OTHER WATER SYSTEMS

Info

Publication number: RU11806U1
Application number: RU99108083/20U
Authority: RU
Inventors: М.Д. Климовицкий; Ю.Г. Окин; С.Д. Прокошкин
Original assignee: Климовицкий Михаил Давидович; Окин Юрий Григорьевич; Прокошкин Сергей Дмитриевич
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 1999-11-16

Abstract

Независимое от внешних источников энергии автоматическое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, содержащее корпус стандартного вентиля, вход которого соединен с трубопроводом, заполненным жидкостью, а выход - со сливным трубопроводом, две стальные пружины, кольцевую замковую пружину, выполненную из материала с термомеханической памятью формы, запорный элемент, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено подвижным корпусом и неподвижной опорой, при этом подвижный корпус и неподвижная опора соединены кольцевой пружиной и их взаимное положение зависит от температуры корпуса и опоры, первая стальная пружина помещена между подвижным корпусом и запорным элементом, вторая стальная пружина помещена между неподвижной опорой и запорным элементом.Independent of external energy sources, an automatic frost protection device for heating and other water supply systems, containing a standard valve body, the inlet of which is connected to a pipeline filled with liquid, and the outlet - to a drain pipe, two steel springs, an annular lock spring made of material with thermomechanical shape memory, a locking element, characterized in that the device is additionally equipped with a movable housing and a fixed support, while the movable housing and the fixed the pores are connected by an annular spring and their relative position depends on the temperature of the housing and the support, the first steel spring is placed between the movable housing and the locking element, the second steel spring is placed between the fixed support and the locking element.

Description

Независимое от внешних источников энергии автоматическое устройство защиты от замерзания отопительных и другимIndependent of external energy sources, automatic frost protection device for heating and other

водопроводных системplumbing systems

предлагаемая полезная модель относится к области коммунального хозяйства к системам подачи жидкости по трубопроводам, в частности, к отоплению зданий с использованием отопительных аппаратов, работающих на газовой, электрической или других источниках энергии, а также системам водоснабжения.The proposed utility model relates to the field of public utilities to piping fluid supply systems, in particular, to heating buildings using heating devices operating on gas, electric or other energy sources, as well as water supply systems.

В общем случае если произошло по какой-либо причине прекращение подачи энергии к отопительному аппарату, или при низкой температуре среды в месте нахождения системы водоснабжения, жидкость, находящаяся в системе, может замерзнуть, что приведет к порче (разрыву) трубопроводов, отопительных приборов и аппаратов.In general, if, for any reason, the power supply to the heating device is cut off, or at a low ambient temperature at the location of the water supply system, the liquid in the system may freeze, which will lead to spoilage (rupture) of pipelines, heating devices and devices .

Для исключения подобного явления необходимо слить жидкость из системы при температуре жидкости, близкой к температуре ее замерзания.To eliminate this phenomenon, it is necessary to drain the liquid from the system at a liquid temperature close to its freezing temperature.

Известна автоматическая система защиты трубопроводов от замерзания, внутри дома содержащая набор биметаллических термореле, расположенных в разных частях здания и срабатывающих при заданной температуре воздуха вблизи О°С. При достижении измеряемой температурой допустимого значения происходит замыкание контактов одного из термореле, что вызывает приведение в действие соленоидного клапана для слива воды из системы 1.Known automatic system for protecting pipelines from freezing, inside the house containing a set of bimetallic thermal relays located in different parts of the building and operating at a given air temperature near 0 ° C. When the measured temperature reaches the permissible value, the contacts of one of the thermal relays close, which causes the actuation of the solenoid valve to drain the water from system 1.

Однако система не позволит предотвратить замерзание трубопроводов в отопительной системе дома, если произошло отключение электроэнергии. В этом случае потребуется дополнительный независимый источник питания.However, the system will not prevent the freezing of pipelines in the heating system of the house if a power outage occurs. In this case, an additional independent power source is required.

Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому эффекту является автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем 2. Для реализации устройства в корпусе клапана, установленного на трубопроводе для слива жидкости из системы, помещают две стальные пружинь, две подвижные опоры, кольцевую замковую пружину, выполненнуюThe closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved effect is an automatic electrically independent device for protection against freezing of heating and other water supply systems 2. To implement the device, two steel springs, two movable bearings are placed in the valve body installed on the pipeline for draining the liquid from the system ring lock spring made

Е 03 в 7/10E 03 in 7/10

/1ЦПЬ/ 1 CHAIN

из материала с термомеханической памятью формы и стержень с запорным элементом. Если температура в помещении снизится до температуры близкой к температуре замерзания жидкости модуль упругости кольцевой пружины значительно снижается в результате чего она разжимается и первая опора под действием первой стальной пружины перемещается, освобождая вторую опору. Вторая опора под действием второй стальной пружины перемещается, что дает возможность перемещаться стержню с запорным элементом. Последнее приводит к открыванию выпускного отверстия клапана для слива жидкости.from a material with thermomechanical shape memory and a rod with a locking element. If the room temperature drops to a temperature close to the freezing point of the liquid, the elastic modulus of the annular spring is significantly reduced as a result of which it is unclenched and the first support moves under the action of the first steel spring, releasing the second support. The second support moves under the action of the second steel spring, which makes it possible to move the rod with a locking element. The latter leads to the opening of the outlet of the valve for draining the liquid.

Недостатком известного устройства является большое количество подвижных деталей (3 детали), что ведет к изнашиванию поверхностей и как следствие, к снижению надежности устройства.A disadvantage of the known device is a large number of moving parts (3 parts), which leads to wear of the surfaces and, as a result, to a decrease in the reliability of the device.

Цель предлагаемой полезной модели - модернизация конструкции деталей и повышение надежности срабатывания устройства при достижении температуры в помещении близкой к температуре замерзания жидкости. Эта цель достигается тем, что уменьшают количество подвижных деталей до двух, чем повышают надежность срабатывания клапана при снижении температуры, без использования дополнительных независимых источников энергии для открытия клапана.The purpose of the proposed utility model is to modernize the design of parts and increase the reliability of the device when the temperature in the room is close to the freezing temperature of the liquid. This goal is achieved by reducing the number of moving parts to two, which increases the reliability of the valve when the temperature decreases, without using additional independent energy sources to open the valve.

Предлагается независимое от внешних источников энергии автоматическое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, которое реализуют с помощью клапана с подвижным корпусом и неподвижной опорой с использованием термочувствительного элемента на основе материала с термомеханической памятью формы 3.An automatic frost protection device for heating and other water supply systems independent of external energy sources is proposed, which is implemented using a valve with a movable housing and a fixed support using a thermosensitive element based on material with a thermomechanical memory of form 3.

На фиг. 1 представлено независимое от внешних источников энергии автоматическое устройство защиты от замерзания системы подачи жидкости по трубопроводам. Устройство содержит корпус 1 стандартного вентиля, вход которого соединен с трубопроводом 2, а выход со сливным трубопроводом 3, подвижный корпус 4, который через кольцевую замковую прузшну 5 соединен с неподвижной опорой 6, первую стальную пружину 7, которая помещена между подвижным корпусом 4 и запорным элементом 8, вторую стальную пружину 9, которая помещена между неподвижной опорой б и запорным элементом 8.In FIG. 1 shows an automatic frost protection device independent of external energy sources of a fluid supply system for pipelines. The device comprises a housing 1 of a standard valve, the input of which is connected to the pipeline 2, and the outlet to the drain pipe 3, a movable housing 4, which is connected through a ring lock spring 5 to a fixed support 6, a first steel spring 7, which is placed between the movable housing 4 and the shut-off element 8, a second steel spring 9, which is placed between the fixed support b and the locking element 8.

Работа устройства протекает следующим образом. При нормальной температуре в помещении (например 20°С) подвижной корпус 4 с помощью кольцевой разрезной пружины 5 жестко соединен с неподвижной опорой 6. Под действием пружины 7 запорный элемент 8 находится в нижнем положении и препятствует вытеканию жидкости из трубопровода 2. Если температура в помещении снизится до температуры близкой к замерзанию жидкости (например 2°С) сопротивление деформации пружины 5 уменьшается за счет эффекта пластичности мартенситного превращения, в результате чего она разжимается и подвижной корпус 4 под действием пружины 7 перемещается вверх. Освобожденный запорный элемент 8 под действием пружины 3 поднимается вверх, в результате чего откроется сливное отверстие клапана и произойдет слив жидкости из трубопровода, что исключит разрыв трубопровода и связанных с ним приборов и аппаратов. При восстановлении температуры в помещении до нормального значения нажатием на подвижной корпус 4 в направлении стрелки устанавливают его в первоначальное положение и клапан будет зафыт.The operation of the device proceeds as follows. At normal room temperature (for example 20 ° C), the movable housing 4 is rigidly connected to the fixed support 6 by means of an annular split spring 5. Under the action of the spring 7, the locking element 8 is in the lower position and prevents leakage of fluid from the pipeline 2. If the room temperature decreases to a temperature close to freezing of the liquid (for example 2 ° C), the deformation resistance of the spring 5 decreases due to the plasticity effect of the martensitic transformation, as a result of which it expands and the movable housing 4 under the action The spring 7 moves up. The released locking element 8 under the action of the spring 3 rises up, as a result of which the drain hole of the valve will open and the liquid will discharge from the pipeline, which will prevent rupture of the pipeline and associated devices and apparatuses. When the temperature in the room is restored to normal, pressing the movable housing 4 in the direction of the arrow sets it to its original position and the valve will be closed.

На фиг. 2 показан пример использования предлагаемого устройства в системе индивидуального отопления здания. Система содержит отопительный аппарат 1, прямой трубопровод 2 и обратный трубопровод 4, устройство защиты от замерзания 5 (приведенное на фиг.1), вентиль 6, сливной трубопровод 7 и расширительный бачок 8. Работа системы отопления протекает следующим образом. Система заполнена водой, которая подогревается в отопительном аппарате 1, отапливаемом газом. Горячая вода по прямому трубопроводу 2 поступает к отопительным приборам 3, а по обратному трубопроводу 4 охлажденная вода поступает для подогрева в отопительный аппарат 1. К патрубку обратного трубопровода подсоединено устройство защиты от замерзания 5, которое через вентиль б соединено со сливным трубопроводом 7. При нормальной работе системе вентиль 6 открыт. При любой аварии, например, прекращении подачи газа, температура в помещении начнет снижаться и когда она достигнет температуры 2°С запирающий элемент клапана 5 откроет выпускное отверстие и произойдет слив воды из системы. После ликвидации аварии закрывают вентиль 6, вновь заполняют систему водой, ориентируясь на уровень воды в расширительномIn FIG. 2 shows an example of using the proposed device in an individual heating system of a building. The system comprises a heating apparatus 1, a straight pipe 2 and a return pipe 4, a frost protection device 5 (shown in FIG. 1), a valve 6, a drain pipe 7 and an expansion tank 8. The operation of the heating system proceeds as follows. The system is filled with water, which is heated in the heating apparatus 1, heated by gas. Hot water flows through the direct pipe 2 to the heaters 3, and through the return pipe 4, the cooled water enters the heating apparatus 1 for heating. The frost protection device 5 is connected to the return pipe, which is connected to the drain pipe 7 through valve B. When normal the system 6 valve is open. In case of any accident, for example, the gas supply is cut off, the room temperature will begin to decrease and when it reaches a temperature of 2 ° C, the locking element of valve 5 will open the outlet and water will drain from the system. After the accident is closed, valve 6 is closed, the system is again filled with water, focusing on the water level in the expansion

бачке 8, и, когда установится нормальный режим работы системы отопления и температура в помещении достигнет 20°С и более путем нажатия на подвижной корпус закрывают выпускное отверстие клапана, после чего открывают вентиль 6.tank 8, and when the normal operation of the heating system is established and the room temperature reaches 20 ° C or more, by closing the movable housing, close the valve outlet, and then open valve 6.

1,Пат. 5402815 USA, МКИ F16 К 17/38,19951, Pat. 5402815 USA, MKI F16 K 17 / 38.1995

2.RU9236 U1 б Е 03 13 7/102.RU9236 U1 b E 03 13 7/10

4. Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти/ И.И.Корнилов, О.К.Белоусов, Б.В.Качур.М.; Наука, 1977. 180 с.4. Titanium nickelide and other alloys with a memory effect / I. I. Kornilov, O. K. Belousov, B. V. Kachur. M .; Science, 1977.180 s.

f/Wl3f / wl3

Claims

Independent of external energy sources, an automatic frost protection device for heating and other water supply systems, comprising a standard valve body, the inlet of which is connected to a pipeline filled with liquid, and the outlet to a drain pipe, two steel springs, an annular lock spring made of material with thermomechanical shape memory, a locking element, characterized in that the device is additionally equipped with a movable housing and a fixed support, while the movable housing and the fixed the pores are connected by an annular spring and their relative position depends on the temperature of the housing and the support, the first steel spring is placed between the movable housing and the locking element, the second steel spring is placed between the fixed support and the locking element.