RU183149U1 - DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS - Google Patents
DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU183149U1 RU183149U1 RU2017129608U RU2017129608U RU183149U1 RU 183149 U1 RU183149 U1 RU 183149U1 RU 2017129608 U RU2017129608 U RU 2017129608U RU 2017129608 U RU2017129608 U RU 2017129608U RU 183149 U1 RU183149 U1 RU 183149U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- gas
- input
- output
- heaters
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Устройство для точного регулирования температуры в подогревателях технических газов, содержащее регулятор напряжения 13, задатчик температуры 14 и регулирующее устройство 15, подключенное первым входом к выходу задатчика температуры, вторым входом - к выходу датчика температуры подогреваемого газа 12, а выходом - к управляющему входу регулятора напряжения, подключенного силовым входом к источнику питания 16. Устройство позволяет осуществить непрерывное регулирование мощности нагревателей, что обеспечивает повышение точности поддержания температуры подогреваемого газа при закачивании в баллоны. 3 ил.A device for accurately controlling the temperature in industrial gas heaters, comprising a voltage regulator 13, a temperature regulator 14 and a regulating device 15 connected to the output of the temperature sensor of the heated gas 12 by the first input to the output of the temperature regulator, and the output to the control input of the voltage regulator connected by the power input to the power source 16. The device allows for continuous control of the power of the heaters, which improves the accuracy of maintenance temperature of the heated gas when pumping into cylinders. 3 ill.
Description
Устройство относится к области криогенной техники и предназначено для регулирования температуры в подогревателях технических газов перед их закачиванием в баллоны.The device relates to the field of cryogenic engineering and is intended to control the temperature in the technical gas heaters before pumping them into cylinders.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является подогреватель технических газов, использующий релейный закон регулирования мощности нагревателей, размещенных в сосуде с теплоносителем, через который по змеевику проходит подогреваемый газ (подогреватель FS-MS-S производства компании APT, Чехия http://www.apt.cz/procesni-technologie/fs-filling-station).The closest analogue (prototype) is a technical gas heater, using the relay law of regulating the power of heaters placed in a vessel with a coolant through which a heated gas passes through a coil (FS-MS-S heater manufactured by APT, Czech Republic http: //www.apt .cz / procesni-technologie / fs-filling-station).
Недостатком данного устройства является то, что регулирование температуры в подогревателе осуществляется по релейному закону (все нагреватели включены или выключены) и не учитывается температура газа, что приводит к существенному (в 2 и более раз) ее изменению в процессе заполнения баллонов, что приводит к нарушению рецептуры газовых смесей и перерасходу закачиваемого в баллоны газа. На фиг. 2 показан график изменения температуры подогреваемого газа (синяя кривая), наглядно иллюстрирующий низкое качество регулирования температуры при релейном законе, с использованием в качестве сигнала обратной связи температуры теплоносителя.The disadvantage of this device is that the temperature in the heater is controlled by the relay law (all heaters are on or off) and the gas temperature is not taken into account, which leads to a significant (2 or more times) change in the process of filling the cylinders, which leads to a violation formulations of gas mixtures and overspending of gas injected into cylinders. In FIG. Figure 2 shows a graph of the temperature of the heated gas (blue curve), clearly illustrating the poor quality of temperature control with relay law, using the temperature of the coolant as a feedback signal.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в обеспечении требуемого по технологии непрерывного поддержания температуры газа в течение всего процесса закачки его в баллоны.The technical problem solved by the proposed device is to provide the required technology for the continuous maintenance of the gas temperature during the entire process of pumping it into cylinders.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем бак с теплоносителем и электрическими нагревателями, регулятор мощности, осуществляющий релейный закон регулирования и датчик температуры теплоносителя, релейный регулятор и датчик температуры теплоносителя выводятся из системы регулирования температуры (мощности нагревателей) и переносятся в систему защиты (ограничения температуры теплоносителя), а взамен них устанавливается блок регулирования мощности нагревателей, позволяющий регулировать мощность непрерывно, по закону ПИД-регулирования, и датчик температуры подогреваемого газа на выходе из подогревателя.The problem is solved in that in a known device containing a tank with a coolant and electric heaters, a power regulator that carries out the relay control law and a coolant temperature sensor, a relay control and a coolant temperature sensor are removed from the temperature control system (heaters power) and transferred to the protection system (coolant temperature limits), and instead of them a heaters power control unit is installed, which allows to regulate the continuous power Obviously, according to the law of PID control, and the temperature sensor of the heated gas at the outlet of the heater.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана функциональная схема устройства.The device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a functional diagram of the device.
Для непрерывного поддержания требуемой температуры закачиваемого газа в устройстве используются регулятор напряжения 13, задатчик температуры 14, регулирующее устройство 15 и датчик температуры 12. Первый вход регулирующего устройства 15 соединен с выходом задатчика температуры 14, второй вход устройства 13 соединен с выходом датчика температуры подогреваемого газа 12, а выходом - с управляющим входом регулятора напряжения 13, подключенного силовым входом к источнику питания 16 (фиг. 1).To continuously maintain the required temperature of the injected gas, the device uses a
Устройство работает следующим образом. Поступающий в подогреватель газ проходит по змеевику в баке с теплоносителем, и за счет теплопередачи его температура увеличивается до требуемой величины. Регулирование температуры теплоносителя осуществляется непрерывно по ПИД закону на основе сигнала обратной связи по температуре газа на выходе из подогревателя. До начала процесса наполнения баллонов температура теплоносителя поддерживается на уровне требуемой температуры газа (+30 … +50°С в зависимости от технологических требований). В начале процесса заполнения баллонов холодный газ попадает в змеевик и, взаимодействуя с теплоносителем, приобретает нужную температуру. Температура теплоносителя падает, что компенсируется увеличением мощности, подаваемой на нагреватели. Если требуемая температура газа на выходе из подогревателя не обеспечивается в течение установленного времени, устройство выдает сигнал на временное прекращение процесса закачки газа.The device operates as follows. The gas entering the heater passes through the coil in the tank with the coolant, and due to heat transfer its temperature rises to the required value. The temperature control of the coolant is carried out continuously according to the PID law based on the feedback signal on the gas temperature at the outlet of the heater. Prior to the process of filling the cylinders, the coolant temperature is maintained at the level of the required gas temperature (+30 ... + 50 ° С depending on the technological requirements). At the beginning of the process of filling cylinders, cold gas enters the coil and, interacting with the coolant, acquires the desired temperature. The temperature of the coolant drops, which is offset by an increase in the power supplied to the heaters. If the required gas temperature at the outlet of the heater is not provided for a set time, the device gives a signal to temporarily stop the gas injection process.
Поддержание требуемой температуры газа обеспечивается с помощью системы автоматического регулирования температуры, включающей в себя регулятор напряжения 13, регулирующее устройство 15, задатчик температуры 14 и датчик температуры 12. Регулятор напряжения 13 подключен силовым входом к источнику питания 16 (питающей сети переменного тока), а управляющим входом - к выходу регулирующего устройства 15. Регулирующее устройство 15 сравнивает сигнал Θз, поступающий от задатчика температуры 14, с сигналом Θ обратной связи, поступающим от датчика температуры газа 12, расположенного в трубе, на выходе из подогревателя. На выходе регулирующего устройства 15 вырабатывается сигнал, пропорциональный разности температур ΔΘ=Θз-Θ, который обеспечивает непрерывное регулирование мощности, поступающей в нагревательный элемент 11. Следовательно, изменение температуры Θ газа будет непрерывно приводить к изменению мощности, поступающей в нагревательный элемент и, следовательно, будет приводить к восстановлению заданного температурного режима.The required gas temperature is maintained using an automatic temperature control system, including a
Регулятор напряжения 13 выполняется на тиристорах и выпускается серийно. Регулирующее устройство 15 - серийно выпускаемый программируемый терморегулятор, в котором оператором задается на дисплее требуемая температура Θз. В качестве датчика температуры 12 используется стандартная термопара, например хромель-копелевая. Таким образом, реализация устройства не вызывает трудностей и выполняется на серийных покупных элементах. На фиг. 3 показаны графики изменения температуры подогреваемого газа с использованием описываемого выше устройства. Зеленая - температура подогреваемого газа, красная - температура теплоносителя, синяя - температура окружающего воздуха. Графики наглядно иллюстрируют высокое качество поддержания температуры газа в процессе заправки баллонов.The
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129608U RU183149U1 (en) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129608U RU183149U1 (en) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU183149U1 true RU183149U1 (en) | 2018-09-12 |
Family
ID=63580599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017129608U RU183149U1 (en) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU183149U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6381518B1 (en) * | 1998-08-19 | 2002-04-30 | Ranco Incorporated Of Delaware | Electronic oven temperature controller having adaptable temperature regulation limits |
RU130419U1 (en) * | 2012-11-19 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | RESISTANCE ELECTRIC FURNACE TEMPERATURE REGULATOR (OPTIONS) |
RU131929U1 (en) * | 2012-11-08 | 2013-08-27 | Михаил Викторович Рубцов | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS |
RU2521102C1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-06-27 | Михаил Викторович Рубцов | Device for zonal heating of cryogenic control apparatus |
-
2017
- 2017-08-21 RU RU2017129608U patent/RU183149U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6381518B1 (en) * | 1998-08-19 | 2002-04-30 | Ranco Incorporated Of Delaware | Electronic oven temperature controller having adaptable temperature regulation limits |
RU2521102C1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-06-27 | Михаил Викторович Рубцов | Device for zonal heating of cryogenic control apparatus |
RU131929U1 (en) * | 2012-11-08 | 2013-08-27 | Михаил Викторович Рубцов | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS |
RU130419U1 (en) * | 2012-11-19 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | RESISTANCE ELECTRIC FURNACE TEMPERATURE REGULATOR (OPTIONS) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202277233U (en) | Closed-loop temperature control rapid heater | |
US4535222A (en) | Temperature control system | |
RU183149U1 (en) | DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS | |
US20200080730A1 (en) | System and method of controlling a mixing valve of a heating system | |
US20170328599A1 (en) | System and method of controlling a mixing valve of a heating system | |
RU2629645C1 (en) | Temperature control method in heating chamber | |
CN103838271A (en) | Redundancy temperature measuring type full-automatic heat processing power source control system | |
US2008007A (en) | Heat control method and apparatus | |
US1873421A (en) | Method and apparatus for controlling temperatures | |
US3633820A (en) | Furnace installation with commutative control system | |
JPH04299973A (en) | Method for controlling culture device | |
RU130419U1 (en) | RESISTANCE ELECTRIC FURNACE TEMPERATURE REGULATOR (OPTIONS) | |
RU2656751C1 (en) | Device for temperature control of the temperature controlling air of the ascent unit | |
JPS5623236A (en) | Controlling method for heating of annealing furnace | |
SU363838A1 (en) | METHOD OF REGULATING THE AIR TEMPERATURE | |
DE444919C (en) | Device for heating oils and hydrocarbons by means of electricity | |
DE916853C (en) | Liquid instantaneous water heater, especially for preheating the coolant in body cavity roentgen pipes | |
SU851354A1 (en) | Device for controlling temperature of water in fishing-crib area | |
SU595621A1 (en) | Device for automatic control of air-cooled heat-exchance apparatus | |
RU138554U1 (en) | ELECTRIC FURNACE CONTROL DEVICE RESISTIVE HEATING RESISTANCE | |
GB910353A (en) | Improvements in or relating to heaters | |
SU135645A1 (en) | Method for automatic control of titanium magnesium-thermal reduction process | |
SU407152A1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF HEATING HEATING SYSTEM | |
SU468226A1 (en) | Thermostat | |
SU1640681A1 (en) | Device for regulation of temperature in autoclave |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180607 |