RU9236U1 - Автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем - Google Patents

Abstract

Автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, содержащее клапан, вход которого соединен с трубопроводом, заполненным жидкостью, а выход - со сливным трубопроводом, отличающееся тем, что клапан дополнительно снабжен двумя стальными пружинами, двумя подвижными опорами, кольцевой замковой пружиной, выполненной из материала с термомеханической памятью формы, при этом первая опора соединена с запорным элементом клапана и первой стальной пружиной, вторая опора соединена со второй стальной пружиной, опоры соединены между собой кольцевой замковой пружиной и их взаимное положение зависит от температуры окружающей среды.

Description

Автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем

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.

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.

Для исключения подобного явления необходимо слить жидкость из системы при температуре жидкости, близкой к температуре ее замерзания.

Известна автоматическая система защиты трубопровода от замерзания, содержащая размещенный внутри трубопровода корпус с отверстиями, клапан и сливной трубопровод, при этом верхний конец сливного трубопровода закрыт клапаном с резиновым уплотнителем. При обледенении внутренней поверхности трубопровода отверстия в корпусе закрываются льдом, происходит интенсивное льдообразование, клапан начинает постепенно открываться и через верхний конец сливного трубопровода начинает происходит в сброс воды 1.

Недостатки этого устройства:

1.при низкой температуре окружающей среды и при небольшом потоке жидкости в сливном трубопроводе возможно замерзание жидкости в этом трубопроводе, что приведет к аварии

2.необходимость иметь размораживающую систему, чтобы разогреть трубопровод и клапан, заполненные льдом для возможности дальнейшего их использования.

Е 03 в 7/10

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является система предотвращения замерзания воды в трубопроводе внутри дома, реализуемая набором биметаллических термореле, 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 цепи прерывания соленоидного вентиля на входе трубопровода в дом 2.

Однако, известное устройство не позволяет предотвратить замерзание в замкнутой системе трубопроводов в отопительной системе дома и управлять соленоидным вентилем если произошло отключение электроэнергии. В этом случае потребуется дополнительный независимый источник питания.

Цель предлагаемой полезной модели - исключение аварии в системе подачи жидкости по трубопроводам при достижении температуры в помещении близкой к температуре замерзания жидкости. Эта цель достигается тем, что при температуре среды, окружающей трубопровод, близкой к температуре замерзания жидкости, скачкообразно открывают клапан для слива жидкости из системы, причем открытие клапана производят без дополнительных независимых источников энергии.

Предлагается автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, которое реализуют с помощью клапана с термочувствительным элементом (пружиной) на основе материала с термомеханической памятью формы 3. Термочувствительный элемент на основе материала с термомеханической памятью формы-пружина одновременно выполняет функции датчика, сравнивающего и исполнительного устройств.

На фиг. 1 представлено автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания системы подачи жидкости по трубопроводам. Устройство содержит клапан 1, вход которого соединени с трубопроводом 2, а выход со сливным трубопроводом 3, первую стальную пружину 4, которая соединена с первой подвижной опорой 5, которая в свою очередь соединена с запорным элементом клапана 6, вторая стальная пружина 7 соединена со второй подвижной опорой 8; кольцевую замковую пружину 9. Опоры 5 и всоединены пружиной 9. С опорой 8 соединена отжимная ручка 10.

Работа устройства протекает следующим образом. При нормальной температуре в помещении (например, 20 °С) опора 5 с помощью кольцевой замковой пружины 9 жестко связана с опорой 8. Под действием пружины 7 запорный элемент 6 клапана находится в нижнем положении и препятствует вытеканию жидкости из трубопровода 2. Если температура в помещении снизится до температуры близкой к температуре замерзания жидкости (например, 2 °С) сопротивление деформации пружины 9 уменьшается за счет эффекта пластичности мартенсинтного превращения, в результате чего она расжимается и опора 8 под действием пружины 7 перемещается вниз. Освобожденная опора 5 и связанный с ней запорный элемент 6 под действием пружины 4 поднимаются 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 отжимной ручкой 10 поднимают опору 8, в результате чего замковая пружина 9 входит в пазы опор 5 и 8 и под действием пружины 7 клапан будет закрыт.

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 фиг1), 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 6 соединено со сливным трубопроводом 7. При нормальной работе системы 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 расширительном бачке 8, и, когда установится нормальный режим работы системы отопления и

температура воды достигнет 20°С и более с помощью отжимной ручки вручную закрывают выпускное отверстие клапана, после чего открывают вентиль 6.

1.SU, 1120076, Е 03 В 7/10, 1983

2.Пат. 5402815 USA, МКИ F16 К 17/38, 1995

3.Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти/ И.И.Корнилов, О.К.Белоусов, Е.В.Качур.М.: Наука. 1977. 180 с.

Claims (1)

1. Автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, содержащее клапан, вход которого соединен с трубопроводом, заполненным жидкостью, а выход - со сливным трубопроводом, отличающееся тем, что клапан дополнительно снабжен двумя стальными пружинами, двумя подвижными опорами, кольцевой замковой пружиной, выполненной из материала с термомеханической памятью формы, при этом первая опора соединена с запорным элементом клапана и первой стальной пружиной, вторая опора соединена со второй стальной пружиной, опоры соединены между собой кольцевой замковой пружиной и их взаимное положение зависит от температуры окружающей среды.