SE516804C2 - Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil - Google Patents

Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil

Info

Publication number
SE516804C2
SE516804C2 SE9801372A SE9801372A SE516804C2 SE 516804 C2 SE516804 C2 SE 516804C2 SE 9801372 A SE9801372 A SE 9801372A SE 9801372 A SE9801372 A SE 9801372A SE 516804 C2 SE516804 C2 SE 516804C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fate
piston
cylinder
valve
hot water
Prior art date
Application number
SE9801372A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9801372D0 (sv
SE9801372L (sv
Inventor
Soeren Ullberg
Original Assignee
Sundsvall En Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundsvall En Ab filed Critical Sundsvall En Ab
Priority to SE9801372A priority Critical patent/SE516804C2/sv
Publication of SE9801372D0 publication Critical patent/SE9801372D0/sv
Priority to EP02024565A priority patent/EP1284394B1/en
Priority to EP06117899A priority patent/EP1719959B1/en
Priority to EP99925525A priority patent/EP1080329B1/en
Priority to DK99925525T priority patent/DK1080329T3/da
Priority to DK06117899.2T priority patent/DK1719959T3/da
Priority to EP07119964A priority patent/EP1878991A1/en
Priority to DE69937490T priority patent/DE69937490T2/de
Priority to AT99925525T priority patent/ATE377736T1/de
Priority to DE69936546T priority patent/DE69936546T2/de
Priority to AT02024565T priority patent/ATE366897T1/de
Priority to DK02024565T priority patent/DK1284394T3/da
Priority to AU41784/99A priority patent/AU4178499A/en
Priority to PCT/SE1999/000641 priority patent/WO1999054665A1/en
Publication of SE9801372L publication Critical patent/SE9801372L/sv
Publication of SE516804C2 publication Critical patent/SE516804C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00Control of flow ratio
    • G05D11/16Controlling mixing ratio of fluids having different temperatures, e.g. by sensing the temperature of a mixture of fluids having different viscosities
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/28Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00Control of flow ratio
    • G05D11/02Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/1333Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of incoming fluid

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Description

'225 nare» u; 30 516 804 2 sion endast i en begränsad del av det flödesområde för vilken den är utformad, vilket vanligen utgörs av flöden överstigande ett visst minsta startvärde, dvs flödet måste uppgå till ett minsta värde innan dessa flödesgivare börjar indikera. Detta startvärde är ofta relativt högt och dessa flödesgivare är ofia ej heller noggranna ett stycke över detta startvärde, dvs i det nedre mätområdet. Se bland annat mätarlagens onogrannhetskurvor Boverkets författningssamling SFS 1994:26. Därför är en flödesgivare enligt känd teknik vanligen dimensionerad så att det förväntade flödet alltid ska ligga över startvärdet och att flöden under startvärdet normalt ej behöver bestämmas. De i mindre anläggningar frekvent använda mekaniska flödesmätarna utsätts för relativt stor förslitning och förlorar därvid med tiden ytterligare i precision. Detta kräver en relativt frekvent och därmed kostsam utbytesverksamhet.
Det föreligger således ett behov av en flödesgivare vilken med tillräcklig noggrannhet kan användas för att bestämma såväl låga som höga flöden och vilken uppvisar samma noggrann- het över hela det förväntade flödesornrådet. Dessutom ska en flödesgivare enligt föreliggande uppfinning lätt kunna installeras på ett integrerat sätt, exempelvis i ett kanalblock eller en ka- nalplatta innefattande ett flertal inre kanaler eller i eget anpassat hus vilket lätt kan installeras i ett cirkulations- eller annat kanalsystem för flödande fluider. Ett sådan block eller system kan med fördel vara anordnat för att ansluta en process såsom en termisk process till ett flertal yttre system för flödande fluider, såsom tappvatten kretsar, både kall och varm, värmesystem för uppvärmning av fastigheter och utrustning, kylsystem för fastigheter och utrustning, vär- mekällor såsom íjärrvärmenät, pannor, spillvärme från industriella processer etc. men även andra processer med flödande fluider vilka behöver kontrolleras och/eller övervakas på ett enkelt och driftsäkert sätt.
Det kan samtidigt konstateras att åtminstone för mindre fastigheter kapacitetsbehoven för att tillgodose tappvarmvattenberedningen är väsentligen likartade för de allra flesta hus. Detta förhållande skapar både behov av och utrymme för en enkel, lättillverkad och därmed billig varmvattenregulator. De utrustningar som finns kommersiellt tillgängliga är antingen både onödigt stora och dyra eller saknar någon väsentlig funktion. De måste därför kompletteras med tilläggsutrustning. Det föreligger således även ett behov att kunna samordna en flödesgi- vare enligt föregående beskrivning med en eller flera styrda ventiler till en regulator vilken utifrån det med flödesgivaren avkända flödet manipulerar ett annat flöde. Vid behov ska regu- latom innefatta medel för kompensation av den från flödesgivaren erhållna signal utifrån en n x I I I I I' ||».; n» anar 10 15 20 25 30 a ufo man 5 16 8 Û 4 En: inf ^ âušââ' ' . eller fler ytterligare avkända variabler före reglering, varigenom exempelvis en termisk process i en värmeväxlare kan styras utifrån föreliggande behov av kylning/värrnning. Känd traditionell styrutrustning för reglering av exempelvis tappvarmvattenproduktionen i en värmeväxlare bygger på att det alltid skapas endera en bristsituation eller ett överskott i den parameter som skall regleras och att regulatom strävar efter att efter bästa förmåga kompensera bort denna brist eller detta överskott. Denna procedur upprepas normalt vid varje störning som utrust- ningen utsätts för, t.ex. en flödesförändring i tappvarmvattenuttaget. Det är därför önskvärt med en regulator vilken erbjuder möjligheten att erhålla ett proportionellt korrekt flödesför- hållande mellan det tappvatten som ska värmas och det varmvatten som tillförs värmeväx- lingsprocessen som värmemedium, utifrån ett avkänt värmebehov. En sådan regulator eller styrventil klarar även de ytterst svåra reglerfall som uppkommer hos förbrukare med relativt sett små avtappningar tappvarmvatten där man nonnalt sett inte har någon cirkulationskrets för tappvarmvatten. Regulatom ska också vara lämpliga att använda för den omvittnat svår- bemästrade och karakteristiska ”on-off” reglering som är så typisk i små anläggningar.
UPPFINNINGEN Ett ändamål med den föreliggande uppfinningen är enligt en första aspekt att anvisa en enkel, fimktionssäker flödesgivare med stor noggrannhet över ett stort mätorriråde, vilket täcker alla förväntade flöden från väsentligen inget flöde till maximalt förväntat flöde, och är lämplig att använda för att kontinuerligt under lång tid avkänna en fluids flöde i en sluten kanal eller rör. Företrädesvis är flödesgivaren avsedd för att avkänna en fluids inflöde i, utflöde ur eller flöde genom en processutrustning eller del av processutrustning, exempelvis en termisk processutrustning såsom en värmeväxlare. Flödesgivaren ska utöver den enkla, robusta och tillförlitliga konstruktionen och stora noggrannheten över ett hela sitt mätorriråde innefatta medel varigenom den kan associeras till en registrerande enhet för mätning av förbmkad vo- lym och/eller energi och/eller till ett ställorgan för att styra eller manipulera ett flöde eller an- nan manipulerad processvariabel i processen. F lödesgivaren kan också i sig eller kombinerad med en brytare eller annan aktuator användas för att reglera, exempelvis starta/stoppa viss processutrustning såsom pumpar etc. Företrädesvis ska flödesgivaren vara lämplig att använda för övervakning av den termiska processen i en värmevâxlare som tillförs en primär och en 10 20 'zzs »ring ;30 516 804 sekundär fluid, varvid den sekundära fluidens flöde in i, ut ur och/eller genom värmeväxlaren avkärms medelst en flödesgivare enligt föreliggande uppfinning vilken i vissa föredragna utfö- ringsformer är associerad med ett ställorgan för manipulering av den primära fluidens flöde genom vårmeväxlaren eller annan manipulerad processvariabel och/eller reglering av process- utrustning. Föreliggande uppfinning anvisar en sådan flödesgivare enligt ingressen till patent- krav l innefattande en i en flödeskanal anordnad mätkolv vilken kännetecknas av de i den kän- netecknande delen av patentkrav 1 angivna särdragen. Vidareutvecklingar av flödesgivaren kännetecknas av särdragen enligt kraven 2 till 15.
En andra aspekt av föreliggande uppfinning avser en styrventil enligt ingressen till patent- krav 16 innefattande en sådan flödesgivare för att kärma av en första fluids flöde genom en forsta sluten kanal eller ett rör och en med flödesgivaren associerad styrd ventil for att styra eller manipulera en andra fluids flöde genom en andra sluten kanal eller ett rör, vilken kärme- tecknas av de i den kännetecknande delen av patentkrav l6 angivna särdragen. Ett mer speci- fikt ändamål for denna aspekt av föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en styrventil för att styra den termiska processen vid produktion av varmvatten, såsom tappvarmvatten medelst varmvatten från en extern varmvattenkälla, såsom ett fiärrvärmenät. Vidareutvecklingar av flödesgivaren kännetecknas av särdragen enligt kraven 17 till 26.
Vidare anvisar föreliggande uppfinningen användning av en flödesgivare enligt i det före- gående beskrivna första aspekten av uppfinningen i en värmeöverförande anordning för pro- duktion av varmvatten, företrädesvis tappvarmvatten från varmvatten erhållet från en extern varmvattenkälla, såsom ett fiärrvärmenät enligt patentkrav 27-29. Flödesgivaren används en- ligt patentkrav 27 för att faställa uttaget av varmvatten från den extema källan, i patentkrav 28 för att fastställa energiuttaget ur varmvattnet från den extema källan. Flödesgivaren kan även såsom anges i patentkrav 30 användas ensam eller i kombination med en brytare, en aktuator eller ett ställorgan för att styra utrustning eller manipulera processvariabler i en process inne- fattande en flödande fluid vars flöde avkärms med flödesgivaren.
Slutligen anvisar föreliggande uppfinning användning av en styrventil enligt den i det före- gående beskrivna andra aspekten av uppfinningen i en värmeöverförande anordning för pro- n a ø | o ; o; 10 15 20 '25 roar» ' 30 516 804 5 duktion av varmvatten, företrädesvis tappvarmvatten från varmvatten erhållet från en extern varmvattenkälla enligt patentkrav 30.
En flödesgivare för att känna av flödet hos en i en sluten kanal strömmande fluid innefat- tar enligt första aspekten av föreliggande uppfinning en i kanalen anordnad mätkolv och indi- kerande medel. Ett sådant indikeringsmedel innefattar enligt en föredragen utföringsform en cylinder och en i cylindern axiellt rörlig kolv. Alternativt kan en sådan indikeringsanordning innefatta medel såsom en elektrisk brytare för att skapa en elektrisk utsignal. Indikerings- anordningen kan även utgöras av en enkel mekanisk anordning förbunden med mätkolven på ett sådant sätt att den kan användas för direkt avläsning av flödet. Mätkolven är så anordnad att en förändring i fluidens flöde genom kanalen förändrar mätkolvens läge i kanalen, vidare är mätkolven samordnad med indikeringsanordningen så att nämnda förändring i fluidens flöde genom kanalen genererar en förändring hos indikeringsanordningen, vilken kan avläsas, över- föras till ett mätvärde eller ge en utsignal till en aktuator. Företrädesvis är mätkolven anordnad att med god passning men inte helt utan en mellanliggande spalt ansluta mot kanalens vägg eller ett i kanalen anordnat löprör.
Mätkolven, vilken vid förändring av flödet rör sig axiellt i kanalen eller löpröret, innefattar i sig enligt en utföringsform hål och/eller slitsar. Hålen/slitsama är företrädesvis anordnade i kolvens mantelyta och konfigurerade över mantelytan och dimensionerade för att ge flödesgi- varen en lämplig hydraulisk karaktäristik och anpassa mätkolvens utslag till fluidens natur, förväntat flöde och/eller förväntade förändringar i flöde samt till den utrustning den ska sam- verka med. Altemativt är mätkolven anordnad i ett löprör, vilket i sig innefattar hål och/eller slitsar, vilka är konfigurerade och dimensionerade för att ge flödesgivaren en lämplig hydrau- lisk karaktäristik och anpassa mätkolvens utslag till fluidens natur, förväntat flöde och/eller förväntade förändringar i flöde samt till den utrustning den ska samverka med.
Den i huvudcylindem rörliga kolven är företrädesvis förbunden med mätkolven medelst en spindel, i denna ansökan betecknad mätkolvsspindel, eller liknande mekaniskt arrangemang varigenom den rörliga kolvens läge i huvudcylindem representerar ett flöde genom kanalen.
Spindeln är vek eller anordnad avlastad mot det statiska tryck som råder i kanalen. 10 15 20 '25 »nr-v 30 516 804 Enligt en utföringsforrn av första aspekten av föreliggande uppfinning innefattar flödesgi- varen dessutom en slavcylinder med en i slavcylindem anordnad axiellt rörlig kolv. Denna slavcylinder kommunicerar med huvudcylindern via en kommunikationskanal genom vilken ett trycköverförande medium flödar. Genom detta arrangemang med kommunicerande cylindrar kan det av mätkolven indikerade flödet i kanalen påverka läget på slavcylinderns rörliga kolv i slavcylindem. För att stabilisera flödesgivaren i fall då en dämpning av utslaget i slavcylindem önskas används en kommunikationskanal med vek dimension för kommunikationen mellan huvudcylinder och slavcylinder. Dessutom kan enligt ytterligare utföringsfonner av den första aspekten en eller flera kompensationsenheter, vilka är anordnade med medel att påverka den rörliga kolvens läge i slavcylindern, anslutas till slavcylindern för att påverka den rörliga kol- vens läge i slavcylindern utifrån en eller fler ytterligare variabler, såsom temperaturer. En så- dan kompensationsenhet innefattar företrädesvis rninst en sensor eller variabelavkännande kropp, minst en kompensationscylinder och en i kompensationscylindem rörlig kolv. Kompen- sationscylindern kommunicerar med slavcylindem via en kommunikationskanal i vilken ett trycköverförande medium flödar mellan cylindrarna så att den med kompensationsenheten avkända variabeln påverkar läget på slavcylinderns rörliga kolv i slavcylindern. Lämpliga sen- sorer eller variabelavkännande kroppar är temperaturavkännande kroppar, tryckavkännande kroppar, sensor för att känna av sammansättningar hos fluider, tillsatsänmen, produkter, mel- lanprodukter eller halter av fluider, tillsatsänmen, produkter, mellanprodukter eller sensorer för liknande variabler vilka har betydelse för en med flödesmätaren övervakad process. Före- trädesvis innefattar kornpenseringsenheterna enligt föreliggande uppfinning kompenseringsen- heter för temperatur på inkommande och/eller utgående fluider.
Enligt en föredragen utföringsforrn av första aspekten av föreliggande uppfinning är de ingående cylindrarna anordnade i form av hydraulcylindrar vilka kommunicerar medelst en eller flera hydraulledningar i ett hydraulsystem. En trycköverförande hydraulfluid flödar i hyd- raulsystemets ledningar mellan cylindrarna. Ett sådant hydraulsystem innefattar i den enklaste varianten endast mätkolvens huvudcylinder associerad medelst en hydraulledning med en slav- cylinder. Flödesgivarens hydraulsystem kan även innefatta en eller flera kompenseringsenheter med sensorer och hydraulcylindrar, varvid dessa kompenseringsenhetemas hydraulcylindrar medelst hydraulledningar är associerade med slavcylindem så att läget på slavcylindems kolv a n u ø n n ac ||>|n 10 15 20 n: . 25 'H30 516 804 7 kompenseras för den medelst kompenseringsenheten avkända variabeln. Mätkolven är därvid anordnad att avkärma ett flöde som medelst huvudcylinder, huvudcylinderns rörliga kolv och hydraulledningen överförs till slavcylinder, varvid den i slavcylindem rörliga kolvens läge re- presenterar flödet. Vid behov ansluts hydrauliska kompenseringsenheter för att på i det före- gående beskrivet sätt kompensera denna representation av flödet utifrån en eller flera avkända ytterligare variabler. Varvid krävs att givaren, innefattande mätkolv, huvudcylinder, slavcylin- der i respektive cylinder rörliga kolvar, kan lämna en mot flödet proportionell signal. Detta kan erhållas på ett antal sätt: - en induktiv avkänning av en eller flera av kolvarnas läge varvid en elektrisk signal alst- ras; - optisk avläsning av en eller flera av kolvarnas läge medelst ett i en cylinder anordnat fönster, detta kan alstra en signal eller ligga till grund för en manuell avläsning, för manuell avläsning används företrädesvis" ettigenomsynligt material med en inetsad skala varvid mo- mentanvärdet for flödet kan avläsas. Företrädesvis avkärms läge av den rörliga kolvens läge i slavcylindern varigenom ett kompenserat värde erhålls på flödet men avkänning kan även ske av mätkolvens eller den i huvudcylindern rörliga kolvens läge eller av flera av dessa kolvar lägen.
Enligt en annan utförandeform av forsta aspekten av föreliggande uppfinning är den an- ordnad att i kombination med en brytare, en aktuator eller ett ställorgan erbjuda en säker- hetsfimktion och/eller en direkt reglering vid vissa händelser. Exempelvis är en brytare, exem- pelvis en optoelektrisk eller mekanoelektrisk brytare installerad i anslutning till en eller flera av flödesgivarens cylindrar så att denns brytare aktiveras när kolven når ett visst törutbestämt läge, företrädesvis något ändläge. En sådan brytare, aktuator eller ställorgan är företrädesvis kopplad till en motor eller annan manipulator för att exempelvis erhålla en snabb öpp- ning/stängning av en ventil, start/stopp av cirkulationspump etc. .
Alternativt kan slavcylindem eller dess rörliga kolv vara associerad med en reglerenhet så- som en ventil för att utifrån det avkända och i vissa fall kompenserade flödet i mätkolvens ka- nal styra ett armat flöde eller en arman godtycklig manipulerad variabel, såsom effekten på en värmare, dosering av ett fast tillsatsämne eller liknande. o n n a c n ua :till 10 15 20 '25 30 516 804 Enligt en föredragen användning av flödesgivaren enligt första aspekten av föreliggande uppfinning att utifrån det avkända och kompenserade flödet registrera en uttagen förbrukad mängd, varvid den i det enklaste fallet registrerar ett uttag av en fluidmängd. Genom lämpliga kornpenseringsenheter vilka kompenserar för temperaturer på inflödande och/eller utflödande fluider kan en flödesgivare enligt föreliggande uppfinning även vara lämplig att registrera ett uttag av en energimängd, exempelvis i en värmeväxlare. Exempelvis är flödesgivaren ensam eller i kombination med en registrerande enhet anordnad att avkänna ett flöde av en fluid vil- ken tillförs en process, såsom en termisk process och mäta och registrera volymen av den till- förda fluiden. Föredragna användningar av flödesgivaren är för att i en värmeöverförande an- ordning för produktion av varmvatten, innefattande en värmeväxlare med ett första inlopp anslutet till en första kanal för tillförsel av kallvatten, ett andra inlopp anslutet till en andra kanal för tillförsel av varmvatten från en extern varmvattenkälla, ett första utlopp anslutet till ett tappvarmvatten system och ett andra utlopp anslutet för varmvattenretur till den extema varmvattenkällan; - mäta och/eller registrera volymen förbrukat varmvatten från den externa varmvattenkäl- lan - mäta, beräkna och/eller registrera energiuttaget ur varmvattnet från den externa varm- vattenkällan, utifrån ett kompenserat flödesvärde; och - använda flödesgivaren ensam eller i kombination med en brytare, en aktuator eller ett ställorgan för att styra processutrustning, exempelvis starta/stoppa en pump eller liknande eller för att manipulera en processvariabel, utifrån ett direkt avkänt eller kompenserat flödesvärde.
Den värmeöverförande anordning för beredning av tappvarmvatten, exempelvis en värme- växlare kan tillföras, varmvatten från en godtycklig extern källa såsom ljärrvärmevatten eller spillvärmevatten från en industriprocess eller annat liknande varmvatten. Den värmeöverföran- de anordningen kan även innefatta ytterligare värmeöverförande kretsar såsom en värmeöver- förande krets för beredning av varmvatten för ett vattenburet värmesystem för uppvärmning av en fastighet utifrån samma varmvattenkälla.
Flödesgivaren enligt första aspekten av föreliggande kan även associerad med en flödes- reglerande enhet innefattande medel för att utifrån det avkända och kompenserade flödet reg- lera ett annat fluidflöde, såsom flödet av ett kylmedel eller värmemedium genom. till eller ur en vett» lO 15 20 .":25 :"': 30 516 804 9 värmeväxlare. Den flödesreglerande enheten kan således vara anordnad att reglera en första fluids inflöde till en process utifrån en andra fluids inflöde till samma process, att reglera en flödet av en tillsatsfluid vilken tillsätts en flödande första fluid utifrån den forsta fluidens av- kända flöde, att reglera effekten på en värmare eller liknande. Sådan flödesreglerande enheter eller ställorgan kan utöver ventiler av den typ som ingår i en styrventil enligt andra aspekten av uppfinningen vara pumpar med varvtalsreglerade motorer och liknande ställdon vilka steglöst eller i steg kan manipulera ett flöde. Naturligtvis kan flödesgivaren enligt första aspekten av föreliggande uppfinning även användas för att i en godtycklig process innefattande åtminstone ett flöde i kombination med en brytare, en ektuator eller ett ställorgan styra eller manipuler godtycklig processutrustning och/eller processvariabel utifrån det med flödesgivaren avkända flödet av en fluid vilken flödar i processen, exempelvis kan flödesgivaren vara ansluten till en doseringpump eller annan doseringsutrustning, till en värmare etc.
Den andra aspekten av föreliggande uppfinning avser en styrventil innefattande en flödes- givare av den typ som beskrivits i det föregående och en av flödesgivaren styrd ventil. Flödes- givaren är därvid anordnad för att avkänna flödet hos en i en sluten kanal strömmande fluid och den styrda ventilen är anordnad att manipulera ett flöde utifrån det med flödesgivaren av- kända flödet. Flödesgivaren innefattar därvid en i kanalen anordnad mätkolv, en cylinder, hu- vudcylinder och en i huvudcylindem axiellt rörlig kolv. Mätkolven är anordnad att vid en för- ändring i fluidens flöde genom kanalen förändra mätkolvens läge i kanalen samtidigt som mät- kolv, huvudcylinder och den i huvudcylindem rörliga kolven är samordnade med varandra så att en förändring i fluidens flöde genom kanalen förändrar den rörliga kolvens läge i huvudcy- lindem, vidare är huvudcylinderns rörliga kolv associerad med den styrda ventilen så att en förändring i den rörliga kolvens läge i huvudcylindem förändrar ventilens öppningsgrad. Före- trädesvis är mätkolven anordnad att med god passning men inte helt utan en mellanliggande spalt ansluta mot kanalens vägg eller ett löprör. Mätkolven eller altemativt löpröret innefattar hål och/eller slitsar, vilka är utformade och dimensionerade för att anpassa mätkolvens utslag till fluidens natur, förväntat flöde och/eller förväntade förändringar i flöde och till den styrda ventilen som den samverkar med. Vidare innefattar flödesgivaren vanligen en mätkolvsspindel, medelst vilken mätkolven är förbunden med den i huvudcylindem rörliga kolven till en meka- nisk enhet vilken fortsättningsvis benänmes givarkolv. Den styrda ventilen innefattar företrä- 10 15 20 :25 30 516 804 10 desvis en kägla och ett säte, en styrcylinder med eni styrcylindern axiellt rörlig styrkolv, en spindel vilken förbinder käglan med styrcylindems rörliga styrkolv, varvid styrcylindem är anordnad att med sin rörliga styrkolv reglera ventilens öppningsgrad som den mellan kägla och säte och att öppna spalten utifrån en påverkan från flödesgivarens huvudcylinder och den i huvudcylindern rörliga kolven. Företrädesvis är ventilens styrcylinder anordnad som slavcylin- der till flödesgivarens huvudcylinder varigenom regleringen av spalten mellan kägla och säte åstadkoms genom att flödesgivarens huvudcylinder kommunicerar med styrventilens styrcylin- der medelst en kommunikationskanal i vilken ett trycköverförande medium flödar.
Enligt en utföringsform av styrventilen enligt den andra aspekten av föreliggande uppfin- ning innefattar den minst en kompensationsenhet innefattande en sensor anordnad att avkärma en variabel hos en strömmande fluid, en kompensationscylinder vilken kommunicerar med styrventilens styrcylinder medelst en kommunikationskanal i vilken ett trycköverförande medi- um flödar, och att kompensationscylindern är anordnad med medel att utifrån en av sensorn avkänd förändring hos variabeln påverka flödet av trycköverförande medium mellan kompen- sationscylindern och styrcylindem för att kompensera ventilens öppningsgrad utifrån den av- kända variabelns förändring.
Enligt en föredragen utföringsforrn av styrventilen enligt andra aspekten av föreliggande uppfinning är flödesgivaren anordnad att avkänna flödet av en första fluid, vilken i en första sluten kanal tillförs en process, medan den styrda ventilen manipluerar flödet av en andra fluid vilket flödar i, till eller ur samma process. Styrventilen kan därvid innefatta en eller flera kom- penseringsenheter. En sådan kompenseringsenhet kan vara anordnad med medel att: - avkänna en variabel på en från processen erhållen produkt, att fastställa avvikelser mel- lan avkänt värde och förväntat värde på variabeln och att kompensera den styrda ventilens inställning utifrån en fastställd avvikelse; och/eller - att avkänna en variabel på en till processen tillförd fluid eller annat tillfört tillsatsärnne, att fastställa avvikelser mellan avkänt värde och förväntat värde på variabeln och att kompen- sera den styrda ventilens inställning utifrån en fastställd avvikelse. 10 15 20 516 804 ll En ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning avser användning av en styrventil enligt andra aspekten av föreliggande uppfinning såsom den återgivits i denna patentansökan för att styra produktionen av varmvatten i en värmeöverförande anordning, såsom en värmeväxlare, med ett första inlopp anslutet till en första kanal för tillförsel av kallvatten, ett andra inlopp anslutet till en andra kanal för tillförsel av varmvatten från en extern varmvattenkälla, såsom ett fjärrvärmevatten från ett fjärrvärmenät, spillvärnievatten från en industrianläggning eller liknande varmvatten, ett första utlopp anslutet till ett tappvarmvatten system och ett andra utlopp anslutet för varmvattenretur till den extema varmvattenkällan. Den värmeöverförande anordningen kan också innefatta en andra värmeöverförande krets ansluten till samma varm- vattenkälla och ett vattenburet värmesystem för uppvärmning av en fastighet eller liknande.
Styrventilen är företrädesvis anordnad att manipulera det fiån den extema varmvattenkällan erhållna varmvattnets flöde ur, genom eller till värmeväxlaren utifrån det med flödesgivaren avkända flödet av kallvatten till tappvarmvattenkretsen. Flödesgivaren är företrädesvis hyd- rauliskt associerad med den styrda ventilen för att utifrån det avkända inflödet av kallvatten för produktion av tappvannvatten, vid behov efter kompensation, styra utflödet av varmvattenre- tur från den extema varmvattenkällan ut ur värmeväxlaren. Flödesgivaren innefattar en mät- kolv, en hydraulisk huvudcylinder, en i huvudcylindern axiellt rörlig hydraulkolv vilken me- delst en mätkolvsspindel är förbunden med mätkolven. Den styrda ventilen innefattar en hyd- raulisk slavcylinder, en i slavcylindern axiellt rörlig hydraulkolv, en ventilkägla, ett säte och en ventilspindel, vilken förbinder slavcylindems hydraulkolv med ventilkäglan. F lödesgivarens hydraulcylinder är medelst en hydraulledning associerad med en den styrda ventilens slavcylin- der i ett hydraulsystem varigenom en förändring i det med mätkolven avkända flödet förändrar läget på slavcylindems hydraulkolv i slavcylindern och därigenom ventilens öppningsgrad.
Hydraulsystemet kan även innefatta ett godtyckligt antal kompenseringsenheter med hydraul- cylindrar associerade med slavcylindem. Dessa kompenseringsenheter uppvisar hydraulkolvar associerade med en sensor och anordnade att utifrån ett med sensorn avkänt variabelvärde, företrädesvis en temperatur, påverka läget på slavcylinderns hydraulkolv i slavcylindern och därigenom ventilens öppningsgrad. En sådan kompenseringsenhet är enligt en föredragen utfö- ringsform anordnad med en temperatursensor för att avkänna temperaturen på det ur värme- växlaren utströmmande tappvarmvatten för att undvika övertemperaturer på detta, ett så kallat skållriíngsskydd, vilket träder i fiinktion om tappvarmvattnets temperatur ut från en i en varm- o a n u o e nu innan 10 15 20 25 30 .av u n c ø a nu 516 8 0 4 šïï= :ffz - - 'II= 12 vattenberedare innefattad värrneväxlare är så hög att personskada kan uppkomma. Kompense- ringsenhetema kan också i vissa utföringsfonner tillåtas att via ventilens slavcylinder påverka genomflödet av fjärrvärmevatten eller varmvatten från annan extern källa för att vid perioder när väsentligen inget uttag av tappvarmvatten sker ombesörja vannhâllning av i vattenvärma- ren befintligt tappvarmvatten. Ytterligare kompenseringsenheter kan vid behov vara anordnade att avkänna temperaturen på inkommande fiärrvärmevatten och vid behov även kompensera detta genom en varmhållningsfunktion. Enligt en föredragen utföringsform av styrventilen en- ligt den andra aspekten av föreliggande uppfinning är styrventilen anordnad med medel för att korrelera uppmätt kallvattenflöde och avkänd temperatur på inkommande fiärrvärmevatten till önskad temperatur på utgående tappvarmvatten liksom att den innefattar en inbyggd funktion för varmhållning. Dessa medel innefattar naturligtvis intrimningsfunktioner varigenom de an- passas till de for den aktuella värmeväxlaren och fastigheten rådande förhållandena. Genom att medelst den ovan beskrivna styrenheten med flödessensor och kompenseringsenheter korrelera de uppmätta flödes- och temperaturvariablerna till inställningen hos den styrda ventilens öpp- ningsgrad erhålls en önskad temperatur på tappvarmvattnet väsentligen utifrån de in i värme- växlaren inströmmande fluiderna. Kompensering av typ skållningsskydd för att utifrån avvikel- ser i önskad temperatur justera ventilens öppningsgrad används företrädesvis i de fall där så- dana avvikelser, vilka kan uppkomma till följd av störningar eller fel i processen, kan vålla skada.
Vid behov kan naturligtvis en flödessensor anordnas i inloppet för fiärrvärmevatten för att indikera och larma samt vid behov kompensera om det manipluerade flödet av fjärrvärme- vatten in, genom eller ur den värmeöverfórande anordningen avviker från det önskade, en så- dan avvikelse uppkommer företrädesvis endast vid fel i utrustningen.
Vid värmeöverförande anordningar som även innefattar en andra värmeöverförande ut- över en värmeväxlad krets för beredning av varmvatten till ett värmesystem kan denna andra krets vara: - en shuntkrets med en shuntledning för att tillföra fiärrvärmeretur från värmesystemet till inkommande fiärrvärmevatten uppströms värmesystemet; eller - en värmeväxlare för tex. ett värmesystem, varvid båda värmeväxlarna företrädesvis är, för att förbättra möjligheterna att erhålla en kompakt modulär anordning, plattvärmeväxlare. , » . - i | 10 15 20 25 30 516 804 13 Den grundläggande skillnaden mellan en styrventil enligt uppfinningen och en traditionell styrutrustning för reglering av tappvarmvattenproduktionen i en värmeväxlare är att den tradi- tionella regleringen bygger på att det alltid skapas endera en biistsituation eller ett överskott i den parameter som skall regleras och som regulatorn därefier strävar efter att efter bästa for- måga kompensera bort. Denna procedur upprepas normalt vid varje störning som utrustningen utsätts för, t.ex. en flödesförändring i tappvarmvattenuttaget. Eftersom en styrventil enligt någon av de i det föregående beskrivna utforingsformerna av uppfinningen alltid ger ett pro- portionellt korrekt flödesförhållande mellan det värmande och det kylande vattnet i värmeväx- lingsprocessen kan det med andra ord förutsättas att en vännecentral innefattande en styrventil enligt föreliggande uppfinning för att styra tappvarmvattenproduktionen ger en väsentligt for- bättrad komfort och att "motionsduschamas" plåga kan bli till ett minne blott. Styrventilen är vidare framtagen för att klara de ytterst svåra reglerfall som uppkommer hos förbrukare med relativt sett små tappvarmvattenbehov och där man normalt sett inte har någon varmvattencir- kulationskrets. Ventilen ger också med god komfort en väsentlig förbättring av den omvittnat svårbemästrade och karakteristiska "on-off" reglering som är så typisk i små anläggningar.
Ventilen bygger på att så snart ett varmvattenflöde uppträder så släpps alltid ett proportionellt korrekt fiärrvärmeflöde genom vattenvärmaren. När flödet ändras sker omedelbart erforderlig korrigering av íjärrvärmeflödet for att rätt varmvattentemperatur skall upprätthållas. När tapp- ningen avslutats stänger ljärrvärmeventilen momentant och därmed undviks bl.a. de påkalk- ningsfenomen av växlarytorna som orsakas av övertemperering p.g. a. att primäiventilen inte stänger fort nog när sekundärflödet och därmed kylningen upphör. Ventilen är enligt föredrag- na utföringsformer av typen egenmediastyrd ventil och behöver därför inte någon hjälpenergi.
Ventilen bygger på hydraulisk generering, omvandling och överföring av ställkrafter och ma- növrer via kommunicerande hydraulkölvar fyllda med olja som sarnmanbinds över smäckra rörledningar.
F IGURER Uppfinningen ska i det följande förklaras mer ingående och exemplifieras med en föredra- gen utforingsform under hänvisning till bifogade figurer. . s c n o o | nu :toan 10 20 25 30 516 8 0 4 §ïï= if; - if: - 'Iï= 14 Figur la visar en flödesgivare enligt en utföringsforrn av den första aspekten av förelig- gande uppfinning och lämplig att i kombination med en ventil enligt figur 2 ingå i en styrventil enligt den andra aspekten av föreliggande uppfinning, Figur lb visar i detalj den övre delen av flödesgivarens huvudcylinder i en variant med en kolv med kortare utsträckning i axiell led och alternativ avtätning mellan kolv och cylinder, Figur lc visar i detalj den övre delen av flödesgivarens huvudcylinder i en variant innefat- tande en elektrisk brytare i det övre ändläget, Figur ld visar en flödesgivare enligt en variant för elektrisk utsignal innefattande ett fjä- derarrangemang i anslutning till mätkolv och monterad friliggande på ett kopplingsblock, Figur le visar i detalj mätkolven och flödeskanalen i en altemativ utföringsforrn av flödes- givaren enligt figur ld innefattande ett hålat löprör, figur lf visar i detalj en vy av flödesgivarens enligt fig. ld eller le övre del anordnad med ett fönster för optisk avläsning av momentanflödet, Figur 2 visar en styrd ventil lämplig att, associerad med en flödesgivare enligt figur 1, ingå i en styrventil enligt föreliggande uppfinning, Figur 3a visar en komplett kompenseringsenhet av typen skållningskydd, lärnplig att, as- socierad med en flödesgivare enligt någon av figurerna la-lc och en styrd ventil enligt figur 2 eller 4 ingå i en styrventil enligt den andra aspekten av föreliggande uppfinning, Figur 3b visar överdelen av en kompenseringsenhet enligt figur 3a, av en alternativ utfö- ringsform som utöver skållningsskydd kan erbjuda en varrnhållningsfiinktion vid en lägre tem- peraturnivå än skållningsskyddsnivån, lämplig att, associerad med en flödesgivare enligt figur 1 och en styrd ventil enligt figur 2 ingå i en styrventil enligt den andra aspekten av föreliggande uppfinning.
Figur 3c visar övre delen av en kompenseringsenhet enligt figur 3a, av en altemativ ut- föringsform som utöver skållningsskydd kan erbjucda en vannhållriingsfunktion vid en tempe- raturriivå vilken är densamma som skållningsskyddet, lämplig att associerad med en flödesgi- vare enligt figur 1 och en styrd ventil enligt figur 2 ingå i en styrventil enligt den andra aspek- ten av föreliggande uppfinning.
Figur 4 visar en styrd ventil innefattande en till en del integrerad kompenseringsenhet, av en typ som kan erbjuda justering för temperaturen på inkommande primär fluid och en varm- r | - ø a u :nian 10 15 20 25 30 516 804 15 hållningsfiinktion, lämplig att, associerad med en flödesgivare enligt figur l ingå i en styrventil enligt andra aspekten av föreliggande uppfinning.
FIGURBESKRIVNTNG Beskrivningen av föredragna utföringsformer kommer till stor del att dels koncentreras till en enskild fiistående flödesgivare, dels till en styrventil enligt andra aspekten av föreliggande uppfinning innefattande en flödesgivare och en av flödesgivaren styrd ventil vid användning i en värmeöverförande anordning såsom en värmecentral i en mindre fastighet, dock är använd- ningen inte begränsad till detta utan ett flertal användningsområden kommer för fackmarmen att framstå som lika intressanta och självklara utifrån denna beskrivning i sin helhet och den följande beskrivningen av föredragna utföringsforrner i synnerhet.
Den med figurema la-le illustrerade flödesgivaren innefattar en mätkolv 1, vilken medelst en företrädesvis vek spindel 2 är associerad med en hydraulisk huvudcylinder 3 och en i hu- vudcylindern axiellt rörlig hydraulkolv 4. Mätkolven 1 är enligt de utföringsfonner som visas i figur la och ld anordnad med god passning, men inte helt utan spalt, i en flödeskanal 13, ex- empelvis inloppsröret för kallvattnet till en vattenvärmare. Mätkolven l innefattar utmed sin mantel hål 12 eller slitsar varigenom mätkolven 1 ges en till förväntat flöde och flödesföränd- ring samt fluidens karaktär och med hänsyn till eventuell samverkande utrustning anpassad hydraulisk karaktäristik. Den i huvudcylindem 3 rörliga kolven 4 kan beroende av kolvtätning- ens utformning såsom visas i figur la ges en lång utsträckning i axiell led eller som i figur lb en kortare.
Mätkolven 1, 1' har, för att göra anordningen nära nog okänslig för tappvattnets statiska tryck, endera ett mot trycket utbalanserat spindelarrangemang eller en i förhållande till aktiva kolv-tvärsnitts-arean proportionellt sett ytterst vek spindel 2 som förbinder kolven med den utanför bröstningen liggande huvudcylinderns hydraulkolv 4. När ett flöde uppstår eller för- ändras tvingas mätkolven 1, av det uppkomna dilïerenstrycket i kallvattnet över mätkolven balanserat av den mothållande kraft som beskrivs mer i det följ ande, att förskjutas i löpröret.
Vid ett ökat flöde mot rörets öppna ände in tex. i vattenvärmaren och vid ett minskat flöde i :naiv 10 20 25 30 516 804 16 motsatt riktning. Detta åstadkoms genom att mätkolven 1 strävar att genom hålen 12 hålla en mot flodet svarande hålarea öppen for genomflöde av vattnet eller att motsvarande öppnings- area skapas via slitsar. Trycldörlusten i kallvattnet som uppstår i kolven 1 kommer att variera med kolvens 1 öppningsgrad i en på forhand bestämd relation till den motkrafi som över ven- tilens arbetsområde skapas av slavcylinderns fiäder eller i en fiistående flödesmätare medelst ett inbyggt íjäderarrangemang. Tryckfallet väljs inom ett så lågt område, t.ex. ca 0.2 bar, att det samtidigt som det via kolvens aktiva tvärsnittsarea kan omvandlas till en tillräcklig ställ- kraft for huvudcylinderns kolv ändå inte skapar besvärande tryckskillnad mellan varmt och kallt tappvatten i tappvattensystemet.
För att eliminera risken for beläggningar på spindeln 2 från föroreningar och partiklar i vattnet och därmed en risk for fimlctionsstörningar är spindeln 2 i hela sin aktiva längd i vattnet omsluten av ett rör 5 med liten spalt 6 mot spindeln 2. På så sätt ornsätts inte vattnet runt spindeln. Huvudcylindern 3 kan utformas på två sätt vilket framgår av figurema la och lb skissema med antingen cylindern 3 eller kolven 4 som bearbetad tätningsyta mot avtätande o- ring. Hydraulkolvens 4 topp 4b är utformad så att den samtidigt innehåller funktionen for in- fästning av spindeln 2 och funktionen for injustening av flödesmätkolvens 1 arbetsområde. Hu- vudcylinderns 3 topp 3b är utformad så att den innehåller funktionen for injusteiing av ett er- forderligt rörelsestopp for hydraulkolven 4. Huvudcylinderns 3 topp 3b' kan såsom visas i figur lc utformas och kompletteras så att den innehåller en elektrisk slutare/brytarefunktion Sa for start och stopp av Lex. en cirkulationspump. Skyddsröret 5 for spindeln 2 är infäst i en skruv 7 som är ingängad i givareanordningens bröstning 8. Skruvens 7 ände är utformad som säte for spindelns 2 o-ringstätning i bröstningen 8. På motsvarande sätt har spindelavtätningen av hyd- raulcylindern utforts. Utrymmet mellan o-ringstätningarna är utformat som en tryckavlastning med läckageindikeringskanal 9. Flödesgivaren är fäst i en spåtring på cylindermanteln via en 'overfallsmutter med 8-kants-nyckeltag till en i kanalblocket över kallvatteninloppet till värme- växlaren fastlödd gängad studs. Ventilen är avtätad mot studsens innerrnantel via en o- ringstätrting.
Den i figurerna la-lb illustrerade flödesgivaren är främst avsedd att användas i samverkan med en icke visad slavcylinder, vilken kan ingå i en registrerande enhet eller i ett ställorgan tnavo 10 15 20 25 30 516 804 17 såsom en ventil av den typ som visas i figur 2 varvid flödesgivarens huvudcylinder 3 via en företrädesvis vek hydraulledning 10 överför olja till en slavcylinder, icke visad i figur 1, vilken är innefattad i en registreringsenhet eller ett ställorgan. Vid förändring av flödet i kanalen 13 bringas den av flödesgivarens mätkolven 1 alstrade rörelsen hos huvudcylinderns kolv 4 och med det den utträngda/indragna oljan ur respektive in i huvudcylindem 3 via hydraulledningen 10 att förändra läget på eni slavcylindem anordnad slavkolv, icke visad i figur 1, t.ex. i ett mot huvudcylinderkolvens 4 rörelseförhållande om 1:10. I applikationer där en sådan med en slavcylinder och eventuella kompenseringsenheter kommunicerande flödesgivare används för mätning som en del av en flödes- och/eller energimätning eller för styrning av en elektriskt styrd ventil erfordras att den ger upphov till en utsignal vilken är proportionell mot det avkän- da och/eller kompenserade flödet. Detta kan erhållas på ett antal sätt: - en induktiv avkänning av en eller flera av kolvarnas 1,4 läge varvid en elektrisk signal alstras; - optisk avläsning av en eller flera av kolvarnas 1,4 läge medelst ett i en cylinder anordnat fönster, detta kan alstra en signal eller ligga till grund för en manuell avläsning, för manuell avläsning används såsom visas i figur lf, företrädesvis ett fönster 3f av ett genomsynligt mate- rial med en analog skala varvid momentanvärdet för flödet kan avläsas. Företrädesvis avkärms den rörliga kolvens läge i slavcylindern varigenom ett kompenserat värde erhålls på flödet men avkänning kan även ske av mätkolvens eller den i huvudcylindem rörliga kolvens läge eller av flera av dessa kolvar lägen. Naturligtvis kan även momentanvärdet avläsas i en i givarens hu- vudcylinderns övre del integrerad resolver, se fig lf, med etsat mönster , erforderlig slid och skala. Om mönstret etsas i ett genomsynligt material som glas och glaset förses med en yttre analog skala kan dessutom momentanflödet visuellt avläsas genom att avläsa spindeltoppens alternativ den rörliga kolvens läge i huvudcylindern i förhållande till den analoga skalan.
Den i figur ld -lf visade flödesgivaren är speciellt lämpligt vid fristående flödesgivare för exempelvis energimätning. Flödesgivaren innefattar en mätkolv 1,1' med en egen inbyggd mothållande kraft vilken erhålls genom att mätkolven 1 såsom visas i figur ld är associerad med ett fiäderarrangemang la,4a. Denna mothållande kraft upprätthåller önskat diiïerenstryck över mätkolv l via en lämplig och anpassad ljäderuppsättning där ljäderkonstanten återspeglas i karaktäristiken för hålens/ slitsarnas 12 utlägg över mätkolvens l mantel, altemativt löprörets . e ø n o - ua unnar 10 20 25 30 516 804 18 l3c mantel. Fjädern la kan som visas i figur ld vara inrymd i vätskeutrymmet och alltså be- hövs ingen spindelavtätning och därmed heller ingen egentlig bröstning. En konstantfiäder kan också välj as , vilken kan vara anordnad i eller utanför vätskeutrymmet för att pålägga mätkol- ven 1,1' en mothållande krañ. Detta ger ett förenklat utlägg av hålytan eftersom karaktäristi- ken blir linjär. Flödesgivaren enligt figur ld är anordnad integrerad i ett kanalblock och inne- fattar även ett löprör 13' omgiven av en yttre kanal 13", ett stigrör, i vilket fluidens tillopp till flödesgivaren flödar, varvid fluiden genom stigröret 13" leds till och in i löpröret 13' där mät- kolven 1 är anordnad. Alternativt ges mätkolven ett enklare utförande 1' såsom visas i figur le där mätkolven l' är anordnad att löpa i ett i löprör l3c, varvid löpröret l3c innefattar utmed sin mantel hål 12" eller slitsar varigenom uppsättningen löprör l3c och mätkolv 1' ges en till den utrustning den ska samverka med och till förväntat flöde och flödesförändring samt flui- dens karaktär anpassad hydraulisk karalctäristik. I applikationer där flödesgivaren används för mätning som en del av en flödes- och/eller energimätning eller för styrning av en elektriskt styrd ventil erfordras att den ger upphov till en utsignal vilken är proportionell mot det avkän- da flödet. En användbar signal erhålls därvid från mätkolven 1,1' genom en induktiv avkänning av läget för spindelns topp 2a, varigenom en elektrisk signal alstras i kanalerna 22. Detta kan erhållas medelst en i i givarcylinderns övre del 30 integrerad resolver 21, med etsat mönster, erforderlig slid och skala. Om mönstret etsas i ett genomsynligt material som glas och övre delen 20 förses med ett fönster 3f och en yttre analog, skala se fig lf, kan dessutom momen- tanflödet visuellt avläsas genom att avläsa spindeltoppens läge i förhållande till den analoga skalan.
En styrventil enligt en utföringsforrn av den andra aspekten av föreliggande uppfinning in- nefattar en flödesgivare enligt någon den första aspekten av föreliggande uppfinning och en styrd ventil enligt den utföringsform som visas i figur 2. Det är föredraget att i en anordning för produktion av tappvarmvatten i en värmeöverförande anordning vilken tillförs kallvatten och varmvatten från en extern källa såsom ett fiärrvärmenät anordna styrventilen för att mani- pulera fiärrvärmevattnets eller annat likvärdigt varmvatten, flöde genom värmeväxlaren utifrån ett avkänt flöde av tappvarmvatten. Varvid styrventilen företrädesvis är baserad på en flödes- givare enligt någon av variantema som illustreras i figurema la - lc i kombination med en styrventil enligt den utföringsform som visas i figur 2 och vid behov kompletterad med kom- n n n Q n u se o anta, 10 20 25 30 516 804 19 penseringsenheter enligt figur 3a - 3c alternativt en ventil enligt figur 4. Flödesgivaren är där- vid företrädesvis anordnad att avkänna inflödet av kallvatten i tappvarmvattenkretsen. I figur 3a - 3c visas alternativa kompenseringsenheter att anordnas associerade med den i figur 2 vi- sade styrda ventilen och flödessensom såsom illustrerad av figur la-ld. Den i figur 3a visade kompenseringsenheten kan även vara associerad med den i figur 4 visade ventilen och en flö- dessensor enligt någon av de i figur la-ld illustrerade varianterna Kompenseringsenhetema som visas är integrerat anordnade i ett för en värmeväxlare anordnat kanalblock med inre hå- ligheter och kanaler men de kan naturligtvis även anordnas i egna anpassade ventilhus vilket utförs för anslutning till ett konventionellt rörsystem. Naturligtvis kan en ventil enligt figur 2 eller 4 och flödesgivare enligt figur la till lf användas för andra applikationer och installeras i egna ventilhus vilka anpassas till aktuella kanal eller rörsystem. De utföringsformer av styr- ventilen som illustreras med figur la-ld, 2, 3a-3c och 4 är tänkta att användas för att styra en värmeväxlingsprocess för varmvattenberedning och kan utföras och kombineras i flera olika varianter alltefter de yttre förutsättningar den skall kunna hantera men där den gemensamma "nämnaren" alltid är flödesgivaren enligt figur la-ld med sin huvudcylinder 3, huvudcylindems hydraulkolv 4 och mätkolv 1. Flödesgivaren kan vid tillverkningen ges önskad karaktäristik för sin uppgift att i samverkan med den styrda ventilen reglera utgående flöde av fiärrvärmeretur utifrån avkänt inflöde av kallvatten i tappvarmvattenkretsen. I sin enklaste variant innefattar styrventilen en flödesgivare och en av flödesgivaren styrd ventil av vilken en lämplig utfö- ringsform visas i figur 2 där flödesgivarens huvudcylinder 3 är associerad med en enkel slavcy- linder 35. Detta kommer att fungera väl under förutsättning att följ ande värden och kriterier är uppfyllda: - temperaturen på inkommande kallvatten är relativt konstant, vilket det i praktiken också norrnalt är, ca 10 °C - temperaturen på utgående varmvatten skall hållas på en förutbestämd nivå, t.ex. 50 °C, inte alltför mycket därifrån avvikande Valbar temperatur - temperaturen på inkommande íjärrvärmevatten är relativt konstant över tiden, t.ex. 65 °C - differenstrycket för fiärrvärmevattnet är relativt konstant över tiden, t.ex. 0.1 MPa ~ fiärrvärmeservisen innehåller en begränsad vattenmängd - fördelningsledningen(starnmen) hålls alltid varm. l0 15 20 25 30 516 804 20 Mätkolven 1 för tappvattenflödet enligt figur la-ld innefattar utmed manteln hål eller slit- sar 12, vilka dimensionerats till önskad karaktäristik och aktiv längd hålad eller slitsad kolv som med god passning, men inte helt utan spalt, placerats i inloppsröret l3 för kallvattnet till vattenvärmaren. Mätkolven 1 har, för att göra anordningen väsentligen okänslig för tappvatt- nets statiska tryck, endera ett mot trycket utbalanserat spindelarrangemang eller en i förhållan- de till kolvens l aktiva tvärsnittsarea proportionellt sett ytterst vek spindel 2 som förbinder kolven 1 med den utanför bröstningen liggande huvudcylinderns 3 hydraulkolv 4. När ett flöde uppstår eller ökar tvingas kolven, av det uppkomna eller förändrade dififerenstrycket i kallvatt- net över kolven, att förskjutas i röret 13 mot rörets öppna ände så att en mot flödet svarande hålarea blir öppen for genomflöde av vattnet eller att motsvarande öppningsarea skapas via slitsar. Tryckförlusten i kallvattnet som uppstår i kolven l kommer att variera med kolvens öppningsgrad i en på förhand bestämd relation till den motkraft som över ventilens arbetsom- råde skapas av slavcylinderns fjäder. Tryckfallet väljs inom ett så lågt område, t.ex. ca 0.2 bar, att det samtidigt som det kan omvandlas till en tillräcklig ställkrafi för huvudcylindems kolv ändå inte skapar besvärande tryckskillnad mellan varmt och kallt tappvatten i tappvattensyste- met.
Styrventilen med slavcylindem 35 är enligt den i figur 2 visade utföringsfornien förbunden med den i figur 1 redovisade flödesgivarens huvudcylinder 3 via en hydraulledning 10 och slavcylinderns 35 íjäderbelastade kolv 36 är fäst vid den styrda ventilens spindel 37. Vid tapp- ning bringas den av flödesgivarens mätkolven l alstrade rörelsen hos huvudcylindems kolv 4 och med det den utträngda oljan ur huvudcylindem 3 via hydraulledningen 10 att lyfia slavkol- ven 36 och därmed ventilkäglan 38 från sitt säte 41 för genomsläpp av fiärrvärmevatten, t.ex. i ett mot huvudcylinderkolvens 3 rörelseförhållande om 1:10. När tappningen minskar eller upphör bringar fiäderkraften slavkolven 36 att dels stänga ventilkäglan 38 dels att föra tillbaka olja till huvudcylindem 3 som i sin tur bringar dess kolv 4 och flödesgivarens mätkolv l att minska sitt utslag eller helt återgå till utgångsläget om tappningen upphör. En viss minsta ol- jemängd av atmosfärstryck återstår i slavcylinder 35 vid helt stängd ventilkägla 38. Ventilens lock 39 med tryckkammare 40 är nedgängat i slavcylindern 35 och låst med låsskruvar. Slav- cylinderns 35 övre manteldel är slitsad med 2-4 spår för det justerbara ljäderhållararrange- manget som krävs för att dels kompensera för toleranser för fiädrama dels för att i någon mån v v a | o o o. !;=>: 10 20 25 30 516 804 21 förändra och kunna ställa in önskad varmvattentemperatur, Ventilens ändhuv 44 är pågängad på slavcylindems 35 mantel och utgör samtidigt mothåll för íjäderhållararrangemanget och vred för injustering av fiäderkrafi och därmed också varmvattentemperatur. Den fiäderbelasta- de kolven 36 utgör säte för den inre fjädern och har för ihopmonteringens skull förlängd hals.
Kolvhalsen är förbunden med spindeln via 2-4 spårskruvar. Bröstningens spindelgenomföring är försedd med dubbla o-ringstätningar med mellanliggande tryckavlastning och dräneiingska- nal. Ventilsätet 41 är via gängförband förbundet med bröstningen och nedsänkt i kanalblockets utloppsrör 42 för fiärrvärmevattnet från vattenvärmaren och avtätat mot röret med en o- ringstätning. Slawentilen är fäst i en spårring på cylindermanteln via en överfallsrnutter med 8- kants-nyckeltag till en i kanalblocket över fjärrvärmeutloppet från värmeväxlaren fastlödd gängad studs. Ventilen är avtätad mot studsens innermantel via en o-ringstätning. Slavventilen har för att göra ventilen okänslig för fiärrvärmevattnets statiska tryck företrädesvis en tryckavlastad kägla och för att bl.a. nedbringa dimensionerna ett speciellt fiäderarrangemang som trots ett kort axiellt utrymme kan uppvisa en låg fiäderkonstant. Tryckavlastningen åstad- koms genom en i spindelns centrum anordnad kanal vilken förbinder flödeskanalen med en i spindelns andra ände anordnad tryckkarnmare 40, varvid spindeln i denna andra ände är an- ordnad med en kolv vilken anligger tätande via en o-ring mot tryckkammarens innerytor. Den- na kolv uppvisar väsentligen samma tvärsnitts yta som käglans i säteshålet mot det statiska trycket exponerade aktiva yta. Ventilen blir härmed utbalanserad och väsentligen okänslig för det statiska trycket i flödeskanalen. Ventilens ändhuv 44 utgör samtidigt vred för injustering av fiäderkraft. Oljehydraulkretsen är vid O-flödesförhållande alltid helt trycklös/atmosfärstryck.
Ventilen består av minst en tappvarmvattenflödesindikerande flödesgivarekolv 1, placerad i inloppsledningen 13 för kallvatten till vattenvärmaren, förbunden via en klen spindel 2 med en vek huvudhydraulcylinder 3 med kolv 4, van' en stor rörelse med liten krañ omvandlas till ett tillräckligt stort tryck för att övervinna en ljäderkraft i minst en slavcylinder 35 med kolv 36 som i sin tur påverkar en ventilkägla 38 i fiärrvärmeledningen 42 från vattenvännaren att öpp- na eller stänga eller stå stilla ständigt i direkt proportion mot behovet av fiärrvärmevattenflöde för att tillgodose rätt temperatur på tappvarmvattnet. Ventilen har företrädesvis en tryckav- lastad kägla 38, och speciellt fiäderarrangemang 43. Ventilens ändhuv utgör vred för injuste- ring av fiäderkrañen i detta arrangemang 43 och därmed tappvarmvattentemperaturen. . n 1 u - o ~ un 10 15 20 25 :niin III3O 516 804 22 I anläggningar där temperaturen och/eller dilïerenstrycket på íjärrvärrnevattnet över tiden uppvisar måttliga variationer uppåt, men där t.ex. ovanstående värden inte mer än kortvarigt eller marginellt underskrids, men ovanstående kriterier i övrigt är giltiga, kompletteras flödes- sensorn och styrventilen med en kompensationsenhet av den typ som visas i figur 3a. Kompen- sationsenheten som visas i figur 3a innefattar en kompensationscylinder 45, en självverkande känselkropp 46 for temperaturen i värmeväxlarens utlopp för varmvattnet, förbunden med en fiäderbelastad hydraulisk kolv 47 i kompensationscylindem 45, som i sin tur är hydrauliskt förbunden med slavcylindem 35 for styrventilen, som visas i figur 2, medelst hydrauledningen 48. Med denna kompensering kan övertemperaturer väsentligen undvikas genom att kompen- seringsenhetens cylinder 45 drar upp erforderlig oljemängd från slavcylindern 35 så att fjärrvärmeventilen minskar sin öppningsgrad och sitt ljärrvärmevattengenorrisläpp, allt for att undvika risk for övertemperaturer på varmvattnet. Kompensationscylindern i figur 3a vilken är anordnad att avkänna temperaturen på från värmeväxlaren utgående tappvarmvatten är for- bunden med slavcylindern 35 via en smäcker hydraulledning 48. Kompensationscylinderns fiäderbelastade hydraulkolv 47 är fast vid en spindel 49 som påverkas av en termisk känsel- kropp i t.ex. utrymmet for utloppet 50 for tappvarmvattnet från vattenvärmarens värmeöver- forande kanalelement. Känselkroppens 46 temperaturområde, slaglängd och erforderlig fjäder- krafi kan väljas i förhållande till önskad temperaturkompensationsformåga och arbetsområde for kompensationcylindem 45. Detta blir samtidigt dimensionerande faktorer for valet av cy- linderdiameter och fjäder 51. Kompenseringsenhetens hydraulkolv 47 har på sin ovansida ut- forts som säte 52 och styrning för kolvfiädern 51 och på sin undersida utförts med en ansats 53 som rörelsestopp nedåt. Bröstningen 54 är forsedd med dubbla o-ringstätningar 54a, 54b for spindelgenomforingen med mellanliggande tryckavlastning och en dräneringskanal 55 vil- ken även fiingerar som läckageindikeringskanal. Hållaren för känselkroppen är utförd i form av ett utanpå spindeln liggande, mot känselkroppen 46 och bröstningen 54, o-ringsavtätat rör 56.
Röret 56 är via ett vid tillverkningen justerbart gängforband 56b igängat i bröstningen 54.
Känselkroppen 46 är fast vid röret 56 via spårstift eller spårring 57. Cylindem 45 har i sin topp ett igängat lock 58 med nyckeltag för insexnyckel. Locket utgör samtidigt övre säte och styr- ning för kolvfi ädern 51. Kompensationscylindern är fäst i en spårring på cylindermanteln via en överfallsmutter med 8-kants-nyckeltag till en i kanalblocket över varrnvattenutloppet från min: 10 15 20 25 ~' so 516 804 23 värrneväxlaren fastlödd gängad studts 59. Ventilen är avtätad mot studtsens innerrnantel via en o-ringstätning.
I en värmeöverförande anordning inkopplad till ett system enligt föregående beskrivning med relativt stabila tilloppstemperaturer och ett stabilt diiferenstryck men vilket har en ljärrvärmeservis, vilken innehåller en större mängd vatten och/eller en fördelningsledning som inte hålls varm av genomcirkulation är det önskvärt komplettera styrventilen med en kompen- seringsenhet för varmhållning för att undvika att íjärrvärmevattnet periodvis kallnar. En sådan vannhållning erhålls indirekt med en styrventil associerad med en kompenseringsenhet enligt figur 3a men som försetts med en cylinderdel enligt figur 3b eller 3c. Kompenseringsenheterna för varmhållning, vilka visas i figur 3b och 3c innefattar en temperaturkänselkropp av samma typ och konstruktion som den som visas i figur 3a varför endast kompensationscylindrarna och med dessa associerade komponenter visas i figur 3b och 3c. Kompenseringsenheten i figur 3b visar en kompensationscylinder 66 och en i kompensationscylindern anordnad kompensa- tionskolv 67. Kompensationskolven 67 är försedd med en inre “varrnhållningskolv" 68, som påverkas av en, med en viss distans till vannhållningskolven 68 på spindeln för temperaturkän- selkroppen, monterad fiäderbelastad hylsa 70, som när temperaturen för känselkroppen sjunkit till en vid tillverkningen av kompensationskolven 67 förutbestämd nivå, t. ex. 40 °C, bringar vannhållriingskolven 68 att pressa olja från kompensationscylindern 66 till den i figur 2 visade slavcylindern 35 för styrventilen som då öppnar ventilen för fiärrvärmevattnet som kan överfö- ra värme via värmeväxlaren till varmvattnet. Omvänt stänger varmhållningskolven 68 fiärrvär- meventilen när temperaturen på känselkroppen uppnått bestämd nivå. Processen utvecklas efierhand till ett konventionellt reglerförlopp för konstanthållning av temperaturen kring kän- selkroppen, allt för att inte skapa onödigt långa väntetider på varmt tappvatten när tappningen startar. Kompensationscylindem enligt figur 3b har i princip samma verkan för att undvika övertemperatur på varmvattnet som den som beskrivits under hänvisning till figur 3a. Vid för hög temperatur på känselkroppen, exempelvis en temperatur över 50 °C, lyfts kompensa- tionskolven 67, vilken som inaktiv vilar på stödklackar 69, av spindeln och hylsan 70 så att enhetens cylinder 66 drar erforderlig öljemängd från ventilens slavcylinder 35, se fig 2. n ø ~ . ø u no »surr 10 15 20 25 ao 516 804 24 En principiellt liknande, men enklare och antagligen billigare, varmhållningsfiinktion för användningar där varmhållningstemperaturen kan accepteras, eller önskas, ligga på samma temperaturnivå som varmvattnet normalt skall hålla, tex. 50 °C, erhålls med den i figur 3c visade kompenseringsenheten. Där kompensationskolven 75 inte uppvisar något rörelsestopp nedåt så att den i sig själv direkt kan påverka slavcylindem 35 till vannhållning. Med en sådan utformning följer att kompensationscylindem enligt figur 3c även i viss utsträckning kan kom- pensera upp temperaturen på varmvattnet vid lägre temperaturer på inkommande fjärrvärme- vatten än den som ventilen dimensionerats for, t.ex. lägre än ovan nämnda 65 °C. Motsvaran- de gäller naturligtvis även for lägre diñerenstryck eller båda dessa avvikelser samtidigt.
Om bevekelsegrunderna for varmhållning föreligger men där en indirekt varmhållnings- fiinktion for fiärrvärmeservisen även tappvarmvattnet i värmeväxlaren inte kan accepteras och/eller där en kompensationsfunktion for lägre fiärrvärmetemperaturer önskas och tillika en kompensationsfunktion for högre och stora variationer i temperaturen på inkommande fiärrvärmevatten önskas kan slavcylindern utforas med inbyggd kompensation for en avvikan- de fiärrvärmetemperatur och som samtidigt innehåller en direktverkande varmhållningsfiink- tion av tjärrvärmeservisen, vilket framgår av den i figur 4 visade ventilen med en integrerad kompenseringsenhet, via en i fiärrvärrnetilloppet monterad självverkande termisk känselkropp 165 som genom en hydraulisk överforingsanordning l66,167, 168 överför sitt läge till en i top- pen på slavcylindem 136 monterad egen slavkolv 169 som i sin tur påverkar en anordning for anpassning av fiärrvärmeventilens lyfihöjd vid alla förekommande tappflöden i förhållande till vad som krävs for rätt varmvattentemperatur utifrån den aktuella temperaturen på inkomman- de fiärrvärmevatten som under tappning kan få variera högst väsentligt, Lex. från 60 °C till 120 °C utan att varmvattentemperaturen förändras och som vid varmhållning hålls tex. vid 40 °C.
Styrventilen med den temperaturkompenserade slavcylindem 136 är, enligt den i figur 4 visade utforingsforrnen, vilken dels är anordnad for kompensation av ventilens lyfthöjd utifrån en varierande temperatur på inkommande ljärrvärmevatten och dels erbjuder en varmhåll- ningsfunktion, förbunden med deni figur 1 redovisade huvudcylindern 3 via en smäcker hyd- raulledning 10 och slavcylindems fiäderbelastade hydraulkolv 135 är fäst vid ventilspindeln 10 15 20 225 »ruin :30 516 804 25 172 via ett länkannsystem 173 som innefattar minst 2 motsidigt monterade länkarmspar. Län- karmsystemens 173 yttre ledpunkter 175 löper i ledskenor 174. Ledskenomas 174 längdaxels lutning i förhållande till spindelns 172 längdaxel är variabel och kan påverkas av tex. en an- ordning som i sin tur t.ex. kan påverkas av en termisk känselkropp 165 för temperatur, t.ex. fiärrvärmevattnets inloppstemperatur. Geometrin för dels länkarmssystemet 173 dels ledske- noma 174 dels anordningen för ledskenomas lutning kan väljas så att önskad karaktäristik för spindelns172 rörelse i förhållande till hydraulkolven 135 erhålls på ett sådant sätt att rörelsen både kan försvagas och kan förstärkas eller varieras utmed rörelsen. Upphängningen av ledskenoma 174 och anordningen för ledskenomas lutning är dessutom utformade så att an- ordningen för ledskenornas lutning kan bringa ledskenorna 174 att, utan signal på flöde till slavhydraulkolven 136 från flödesgivarekolven och huvudcylindem 3, lyña spindeln 172 och dess kägla 138 för genomsläpp av fiärrvärmevatten för varrnhållning. Vid tappning bringas den av den i figur 1 visade mätkolven 1 alstrade rörelsen hos huvudcylindems kolv 4 och med det den utträngda oljan ur huvudcylindern 3 via transport genom den mellan cylindrarna 3,136 anslutna veka hydraulledning 10 att lyfta slavkolven 135, t.ex. i ett mot huvudcylinderkolvens 4 rörelseförhållande om 1:10. Slavkolvens 135 rörelse överförs via länkarmsystemet 173 till spindeln 172 i beroende på ledskenomas 174 lutning, t.ex. beroende på fjärrvärmevattnets inloppstemperatur, så att rätt öppningsgrad erhålls mellan ventilkäglan 138 och sätet 141 för genomsläpp av fiärrvärmevatten så att önskad tappvarmvattentemperatur erhålls ut från vat- tenvärmaren. När tappningen minskar eller upphör bringar fiäderkrafien från ljäderarrange- manget 143 slavkolven 135 att via länkarmsystemet 173 dels stänga ventilkäglan 138 dels att föra tillbaka olja till huvudcylindern 3 som i sin tur bringar dess kolv 4 och mätkolv 1 att mins- ka sitt utslag eller helt återgå till utgångsläget om tappningen upphör. En viss minsta olje- mängd av atmosfarstryck återstår i slavcylindern 136 vid helt stängd ventilkägla 138. Ventilen har tryckavlastad kägla 138, och speciellt íjäderarrangemang 143, liknande det såsom redan beskrivits för det allmänna fallet enligt figur 2. Locket 139 med tryckkammaren 140 är i sin övre del utformad som styrning för anordningen för ledskenomas lutning och dess fiädrar l76a,176b. Locket 139 med tryckkammaren 140 är i sin nedre del slitsad med minst 2 motstå- ende urtag, icke visade, som rymmer arrangemanget för länkarmsystem 173, ledskenor 174 och anordningen för ledskenornas lutning och är via gängförband förbunden med ett mel- lanstycke 179 som i sin tur via gängförband är nedgängad över slavcylindem 136 och där båda rum» 10 15 20 25 -lso 516 804 26 delarna är låsta med låsskruvar. Länkarmsystemens 173 ledpunkt 175 iledskenan 174 är för- sedd med lagrade rullar som med god passning löper i ledskenebanan. Ledskenoma 174 är i sin nedre del, via ett mot ledskenans längdaxel lutande spår 177, upphängda i en tapp i lockets 139 slitsade nedre del. Ledskenorna 174 är i sin övre del, som löper i anordningen för ledske- nornas lutning, utförda som gafllar vars ändar l74a är försedda med en axel med ett lagrat grövre rullpar och en på samma axel lagrad vekare rulle . Den vekare nillen löper mot en, med som en cylinder utförd centrumdel 180 med minst 2 motstående stycken till banor utvikta vingar, övre fiäderbelastad bana 180a som har givits en lutning som ständigt strävar efier att bringa ledskeneänden l74a utåt. De grövre rullarna löper mot en, med som en cylinder utförd centrumdel 181 med lika antal som ovan till motstående banor utvikta vingar, undre bana 18 1 a som kan förflyttas i höjdled, t.ex. styrt av en temperatur, och som strävar efter att bringa ledskeneänden l74a inåt. Om banan 18 la styrs av en temperatur i exempelvis fiärrvärmevatt- nets tillopp kan tex. vid stigande temperatur banan av kolven 169 förflyttas nedåt och omvänt vid fallande temperatur banan av fjädern 176b förflyttas uppåt. Den cylindriska centrumdelen 181 är i sin övre ände via gängförband förbunden med ett fjäderbelastat övergångsstycke 182 som i sin tur är uppstyrt i locket 139. Övergångsstycket 182 mottar och överför t.ex. den av en temperatur från kolven 169 styrda rörelsen. Den undre banan 181a kan även, t.ex. styrt av en temperatur, efier att den vid fallande temperatur bringat rullarna och ledskeneänden till sitt innersta läge, vid fortsatt temperaturfall, lyfta ledskenan, som då i sin nedre infästning löper i sitt spår 177 mot infästriingstappen och tvingar in länkarmamas 173 i ledskenan 175 ytterled, varvid spindeln 172, efter att slavkolven 135 bringats nedåt och pressat ut så mycket olja till huvudcylindem 3 att huvudcylinderns kolv 4 nått sitt övre stopp, lyfis och ventilkäglan 138 öppnar för genomsläpp av fjärrvärmevatten. Slavcylindems 136 övre manteldel är slitsad med minst 2 stycken motstående spår för det justerbara fiäderhållararrangemanget som krävs för att dels kompensera för toleranser för fiädrarna dels för att t.ex. i någon mån förändra och kunna ställa in önskad varmvattentemperatur. Ventilens ändhuv 185 är utformad som yttre stöd för anordningen 18 la för ledskenornas lutning och i sin topp försedd med en slitsad fast och jus- termutter 186 för exempelvis den termiska känselkroppens slavcylinder 168. Ändhuven 185 är via gängförband förbunden med lockets 139 nedre del och låst med låsskruvar i densamma. En vridring för injustering av ljäderkraft och därmed också varmvattentemperatur är pågängad på slavcylinderns 136 mantel och utgör samtidigt mothåll för ljäderhållararrangemanget. Kolven - a n n A nu |u>»> 10 15 516 804 27 135 utgör säte för den inre fjädern och har för ihopmonteringens skull förlängd hals l35a.
Kolvhalsen 135a är förbunden med spindeln 172 via minst 2 stycken motstående länkarmsys- tem 173 som är infasta i i spår liggande svep på kolvhals 135a och spindel 172. Bröstningens 190 spindelgenomföring är försedd med dubbla o-ringstätningar med mellanliggande tryckav- lastning och dräneringskarial 191 vilken även utgör läckageindikeringskanal. Ventilsätet 141 är via gängförband 142 förbundet med bröstningen 190 och nedsänkt i kanalblockets utloppsrör för fiärrvärmevattnet från vattenvärmaren och avtätat mot utloppsröret med en o-ringstätning.
Ventilen är fäst i en spårring 195 på cylindermanteln via en överfallsmutter 196 med 8-kants- nyckeltag till en i kanalblocket över fiärrvärmeutloppet från värmeväxlaren fastlödd gängad studs. Ventilen är avtätad mot studsens innennantel via en o-ringstätning. Känselkroppen 165 för temperatur i figur 4 kan t.ex. vara en temperaturgivare med en smäcker rörledning 167 som hydraulisk överföring för fiärrvärmevattnets framledningstemperatur och då placerad t. ex. i en givareficka i försknivningen för fjärrvärmefiltret. Givarefickan utförs i sin yttersta del som ett nyckeltag för en insexnyckel och i sin fortsatta del med en dimension och en tolerans som ger en god passning och därigenom god anliggning mot känselkroppens mantel. Behovet av passning behöver inte överdrivas eftersom temperaturens variation över tiden kommer att vara mycket långsam. Slavcylindern enligt figur 4 kan naturligtvis kompletteras och associeras med ett så kallat skållningsskydd, företrädesvis med ett utförande enligt figur 3a. Anslutningen sker i så fall via den i figur 4 visade hydraulledningen 48. a Q . a . on

Claims (8)

10 15 20 25 30 516 åï PATENTKRAV
1. Styrventil innefattande en flödesgivare och en av flödesgivaren styrd ventil, där flödesgivaren är anordnad att avkänna flödet hos en i en sluten kanal strömmande fluid och där den styrda ventilen arbetar utifrån det avkända flödet; att flödesgivaren innefattar en i kanalen anordnad mätkolv, en cylinder, huvudcylinder och en i huvudcylindern axiellt rörlig kolv, att en förändring i fluidens flöde genom kanalen förändrar mätkolvens läge i kanalen; att mätkolv, huvudcylinder och den i huvudcylindem rörliga kolven är samordnade med varandra så att en förändring i fluidens flöde genom kanalen förändrar den rörliga kolvens läge i huvudcylindem och att huvudcylinderns rörliga kolv är associerad med den styrda ventilen så att en förändring i den rörliga kolven läge i huvudcylindern förändrar ventilens öppningsgrad; att den styrda ventilen innefattar en kägla och ett säte, en styrcylinder med en i styrcylindem axiellt rörlig styrkolv, en spindel vilken förbinder käglan med styrcylinderns rörliga styrkolv och att styrcylindem med sin rörliga styrkolv reglerar ventilens öppningsgrad som den mellan kägla och säte öppna spalten, kännetecknad av att flödesgivarens huvudcylinder kommunicerar med styrcylindem medelst en kommunikationskanal i vilken ett trycköverförande medium flödar, varvid styrventilen utgör en egenmediastyrd självverkande reglerenhet.
2. Styrventil enligt patentkrav l, kännetecknad av en kompensationsenhet innefattande en sensor anordnad att avkärma en variabel hos en strömmande fluid, en kompensationscylinder vilken kommunicerar med styrcylindem medelst en kommunikationskanal i vilken ett trycköverförande medium flödar, och att kompensationscylindem är anordnad med medel att utifrån en av sensorn avkänd variabel påverka flödet av trycköverförande medium mellan kompensationscylindem och styrcylindem för att kompensera ventilens öppningsgrad utifrån den avkända variabeln.
3. Styrventil enligt patentkraven 1 eller 2, kännetecknad av att flödesgivaren är anordnad att avkänna flödet av en första fluid vilken i en första sluten kanal tillförs en process och att den styrda ventilen reglerar flödet av en andra fluid vilken i en 10 15 20 25 30 516 804 m andra sluten kanal strömmar ur, till eller genom samma process, utifrån en av styrventilen i sig hydrauliskt genererad, omvandlad och Överförd styrsignal vilken appliceras på den styrda ventilen.
4. Styrventil enligt patentkrav 3, kännetecknad av en kompenseringsenhet med medel att avkänna en variabel på en från processen erhållen produkt, att fastställa avvikelser mellan avkänt värde och förväntat värde på variabeln och att kompensera den styrda ventilens inställning utifrån en fastställd avvikelse.
5. Styrventil enligt patentkrav 3 eller 4, kännetecknad av en kompenseringsenhet med medel att avkänna en variabel på en till processen tillförd fluid eller annat tillfört tillsatsärnne, att fastställa avvikelser mellan avkänt värde och förväntat värde på variabeln och att kompensera den styrda ventilens inställning utifrån en fastställd avvikelse.
6. Styrventil enligt krav l, kännetecknad av att mätkolven med god passning men inte utan mellanliggande spalt är anordnad att löpande ansluta mot ytan hos ett i kanalen anordnat löprör.
7. Styrventil enligt krav 6, kännetecknad av att mätkolven och/eller löpröret utefter respektive mantel innefattar hål och/eller slitsar, att hålen och/eller slitsama är utformade och dimensionerade för att anpassa mätkolvens hydrauliska karaktäristik, ställkraft och utslag till fluidens natur, förväntat flöde, förväntade förändringar i flöde och/eller associerad utrustning.
8. Användning av en styrventil enligt något av krav l - 7 för att styra produktionen av varmvatten i en värmeväxlare med ett första inlopp anslutet till en första kanal för tillförsel av kallvatten, ett andra inlopp anslutet till en andra kanal för tillförsel av varmvatten från en extern varmvattenkälla, ett första utlopp anslutet till 516 804 30 ett tappvarmvatten system och ett andra utlopp anslutet för vannvattenretur till den extema varmvattenkällan.
SE9801372A 1998-04-20 1998-04-20 Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil SE516804C2 (sv)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801372A SE516804C2 (sv) 1998-04-20 1998-04-20 Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil
PCT/SE1999/000641 WO1999054665A1 (en) 1998-04-20 1999-04-20 Heat transferring device
EP07119964A EP1878991A1 (en) 1998-04-20 1999-04-20 Control process for a heat transferring device
AT99925525T ATE377736T1 (de) 1998-04-20 1999-04-20 Wärmetauscher
EP99925525A EP1080329B1 (en) 1998-04-20 1999-04-20 Heat transferring device
DK99925525T DK1080329T3 (da) 1998-04-20 1999-04-20 Varmeoverförende anordning
DK06117899.2T DK1719959T3 (da) 1998-04-20 1999-04-20 Varmeoverførselsindretning
EP02024565A EP1284394B1 (en) 1998-04-20 1999-04-20 Control process for a heat transferring device
DE69937490T DE69937490T2 (de) 1998-04-20 1999-04-20 Wärmetauscher
EP06117899A EP1719959B1 (en) 1998-04-20 1999-04-20 Heat transferring device
DE69936546T DE69936546T2 (de) 1998-04-20 1999-04-20 Verfahren zur Regelung einer Wärmetauscher-Einrichtung
AT02024565T ATE366897T1 (de) 1998-04-20 1999-04-20 Verfahren zur regelung einer wärmetauscher- einrichtung
DK02024565T DK1284394T3 (da) 1998-04-20 1999-04-20 En styreproces til en varmeoverförselsanordning
AU41784/99A AU4178499A (en) 1998-04-20 1999-04-20 Heat transferring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801372A SE516804C2 (sv) 1998-04-20 1998-04-20 Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9801372D0 SE9801372D0 (sv) 1998-04-20
SE9801372L SE9801372L (sv) 1999-10-21
SE516804C2 true SE516804C2 (sv) 2002-03-05

Family

ID=20411019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9801372A SE516804C2 (sv) 1998-04-20 1998-04-20 Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE516804C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9801372D0 (sv) 1998-04-20
SE9801372L (sv) 1999-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0069530A3 (en) Mud by-pass regulator apparatus for measurement while drilling system
WO2015091691A1 (en) A valve and a method of controlling a valve in a fluid conduit
US4955194A (en) Damping arrangement for damping the oscillations of valve controlled by pressure fluid
EP1284394B1 (en) Control process for a heat transferring device
US5795998A (en) Flow sensor and fuel control system
SE516804C2 (sv) Styrventil innefattande en flödesgivare och en av denna styrd ventil samt användning av en sådan styrventil
CA1137945A (en) Thermostatic devices
IT9067147A1 (it) Limitatore del quantitativo di lubrificante.
US2864589A (en) Heat transfer device
US2339753A (en) Liquid control apparatus
US1939970A (en) Thermostatic controlled mixing valve
WO1994009424A1 (en) Pressure regulating flow control apparatus
US3470896A (en) Parallel line fluid system with meter regulating valve
US2658522A (en) Flow metering device
US4350285A (en) Viscosity regulating apparatus and method
DK167038B1 (da) Gennemstroemnings-reguleringsventil
DK2217985T3 (en) Thermostat valve actuator
CN101235923A (zh) 基于感温弹簧的恒温龙头
CA1243251A (en) Liquid flow controller having pressure balanced piston for delivering constant flow
GB2289116A (en) Flow control valve assembly
EP0301687A2 (en) Temperature compensating fluid metering valve
KR101669488B1 (ko) 스마트 복합밸브
SU1142724A1 (ru) Устройство дл регулировани уровн жидкости в емкости
CN111795028B (zh) 一种压差与流量复合控制的水压人工肌肉关节控制阀
SU721806A1 (ru) Регул тор температуры жидкости

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed