SU438986A1

SU438986A1 - Automatic control device

Info

Publication number: SU438986A1
Application number: SU1938450A
Authority: SU
Inventors: Александр Кузьмич Грезин; Петр Ксенофонтович Карелин; Рифхат Абайдуллович Нугманов; Лев Сергеевич Третьяков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5727
Priority date: 1973-06-27
Filing date: 1973-06-27
Publication date: 1974-08-05

Description

1one

Устройство предназначено дл автоматического регулировани режимов криоге1нных систем охлаждени .The device is intended for automatic regulation of cryogenic cooling systems.

ИзБестиы устройства дл автоматического регулировани режимов низкотемпературных охлаждающих систем, содержащие охладитель (теплообменник), св занный одчим трубс проводом с источиижом холода, резервуаром с хладагентом, а другим через двухпозИЦио ный регулирующий клалан - с линией сброса inapOB хладагента.There are devices for automatic control of low-temperature cooling systems containing a cooler (heat exchanger) connected by a single pipe with a cold outlet, a reservoir with a refrigerant, and the other through a two-point regulating clalan with a refrigerant inapOB discharge line.

Дл поддержани -заданной температуры в основном охладителе ниМ и вторым трубопроводом установлен термочувствительный элемент, который через усилитель и фазочувствительное устройство св зан с «лапаном , регулирующим поток хладагента к охладителю.In order to maintain a predetermined temperature in the main cooler, a second sensor and a second pipe installed a temperature-sensitive element, which is connected via an amplifier and a phase-sensitive device to the valve controlling the flow of the refrigerant to the cooler.

Однако в таких устройствах незначительное отклонение температуры вызывает дискретное изменение положени регулирующего клапана и соответственно дискретное изменение расхода хладагента. Это приводит к лотер м хладагента, увеличению погрешности регулировани температуры особенно в криогенных системах с теплообменника ми в переходном и установившемс режимах. Применение нагревател дл уменьшени погрешности регулировани дополнительно увеличивает расход хладаге1нта.However, in such devices, a slight temperature deviation causes a discrete change in the position of the control valve and, accordingly, a discrete change in the flow rate of the refrigerant. This leads to a lottery of refrigerant, an increase in the error of temperature control, especially in cryogenic systems with heat exchangers in the transitional and steady state conditions. The use of a heater to reduce the control error further increases the flow rate of the coolant.

Целью изобретени вл етс улучшени динамических свойств и повышение к. п. д. системы за счет уменьшени расхода хладагента и j-величени времени его активного действи в зоне охладител .The aim of the invention is to improve the dynamic properties and increase the efficiency of the system by reducing the coolant flow rate and the j-value of its active time in the cooler zone.

С этой целью в предлол енном устройстве электромагнитные .клапаны установлены соответственио на входе в одну из секций теплообменника , на выходе из другой секции и на входе в редуктор, а входы регул тора соединены с реле времени и через трансформатор-- с одной из диагоналей измерительного моста.For this purpose, in the predlozhenny device, electromagnetic valves are installed at the entrance to one of the sections of the heat exchanger, at the exit from the other section and at the entrance to the gearbox, and the controller inputs are connected to a time relay and through a transformer to one of the diagonals of the measuring bridge .

На чертеже показано предложенное устройство дл автоматического регулировани режимов криогенных систем охлаждени .The drawing shows the proposed device for automatic control of cryogenic cooling systems.

Электромалнитный клапан 1 установлен на входе в одной из секций 2 многосекционного теплообменника 3 с гидравлическим сопротивлением 4 и подсоединен к одному из входов регул тора 5 с переменной структурой, содержашего усилитель и генератор импульсов.The solenoid valve 1 is installed at the inlet in one of the sections 2 of the multisection heat exchanger 3 with a hydraulic resistance 4 and is connected to one of the inputs of the controller 5 with a variable structure, containing an amplifier and a pulse generator.

Электромагнитный клапан 6 установлен на лиеии высокого давлени РЬ св зывающей источник хладагента 8 с редуктором 9, электромагнитный клапан 7 - на выходном трубопроводе хладагента второй секции 10 теплообменника 3. Клапаны 6 и 7 подключены к двум выходам регул тора 5. Один вход регул тора подключен к реле времени 11, а второй через трансформатор 12 - к измерительному мосту 13.The solenoid valve 6 is installed on the high-pressure line Pb connecting the source of refrigerant 8 to the gearbox 9, the solenoid valve 7 is located on the refrigerant outlet pipe of the second section 10 of the heat exchanger 3. Valves 6 and 7 are connected to two outputs of the regulator 5. One regulator input is connected to time relay 11, and the second through the transformer 12 - to the measuring bridge 13.

Термочувствительный элемент, например терморезистор 14, включен Б одно плечо моста 13, питающа диагональ которого через трансформатор 15 нодключена к выходу .мультивибратора 16. На выходе теплообменника установлен «лапан 17, а на входе - фильтры 18 и 19.A thermosensitive element, for example, a thermistor 14, includes a single bridge B 13, supplying the diagonal of which through a transformer 15 is connected to the output of the multivibrator 16. At the exit of the heat exchanger is installed the valve 17 and filters 18 and 19.

Регул тор работает следующим образом.The regulator works as follows.

В начальный момент времени, соответствующий включению электромагнитных клапановAt the initial time, corresponding to the inclusion of solenoid valves

I,6 и 17, сигнал термочувствительного элемента , например сопротивление терморезйстораI, 6 and 17, the signal of the temperature-sensitive element, for example, the resistance of the thermistor

II,имеет максимальное значение т. соответствующее температуре окружающей рреды. В мосту 13 заданное значение сопротивлени термюрезистора sag- сравниваетс с истинным значением сопротивлени терморезистора . Разность определ ет 1велИчину напр жени рассогласовани Де. Напр жение .рассогласовани Ае, усиленное усилителем регул тора 5 включает электромагнитный клапан 1, а реле времени И начинает отсчет установки времени, определ ющего -выход системы, на реж-им.II, has a maximum value of m. Corresponding to the ambient temperature of the medium. In bridge 13, the set value of the resistance of the thermistor is sag- compared with the true value of the resistance of the thermistor. The difference determines the value of the mismatch voltage De. The mismatch voltage Ae, amplified by the amplifier of the regulator 5, turns on the solenoid valve 1, and the time relay AND starts counting the time setting determining the output of the system to mode.

Хладагент под высоким давлением PI поступает от источника S через клапан 6 на редуктор 9, в котором давление понижаетс до значени PS- От редуктора 9 хладагент разветвл етс на два потока: через .клапан 1 и фильтр 18 он направл етс в секцию 2, а через фильтр 19 - в секцию 10 теплообменника 3 и дроссел.ируетс .на гидравлических сопротнвленн х 4. При -этом давление PZ понижаетс до давлени РЗ. Так .как камера, в которую газ дросселируетс , изолирована от интенсивного теплообмена с окружающей средой , то температура хладагента понижаетс . О.брат.ный поток охлажденного хладагента, омыва снаружи оребренные трубки секции 2 и 10, охлаждает пр мой поток хладагента с давлением РЗ и через клапаи 17 канала обратного потока выбрасываетс в пространство , .окружающее систему охлаждени . К концу пускового периода за дросселем образуетс ожиженный хладагент, и достигаетс рабоча температура охлаждени . Терморезнстор 14 измен ет свое сопротивление и приводит измерительный мост 13 в состо ние равновеси . Регул тор 5 в тот момент, когда он выполн ет функцию усилител , выдает команду на выключение клапана 1, который прекращает подачу хладагента в секцию 2, При этом температура охлаждени поддерживаетс на заданном уровне за счет дросселировани небольшого количества газа, поступающего из секции 7 теплообменника 3. От регул тора 5 подаетс команда на реле времени 11, которое переходит на отсчет установкиThe high pressure refrigerant PI enters from source S through valve 6 to reducer 9, in which the pressure drops to PS-value. From reducer 9, the refrigerant splits into two streams: through valve 1 and filter 18 it goes to section 2, and filter 19 - to section 10 of heat exchanger 3 and is throttled. on hydraulic connections 4. At this pressure PZ is lowered to pressure РЗ. Thus, as the chamber into which gas is throttled is isolated from intensive heat exchange with the environment, the temperature of the refrigerant is lowered. O. return flow of the cooled refrigerant, washing the outside of the finned tubes of sections 2 and 10, cools the direct flow of the refrigerant with the RZ pressure and is thrown out through the valve 17 of the return flow channel into the surrounding cooling system. By the end of the start-up period, a liquefied refrigerant forms behind the choke and an operating cooling temperature is reached. The thermoresistor 14 changes its resistance and brings the measuring bridge 13 into equilibrium. The regulator 5 at the moment when it performs the function of an amplifier, issues a command to turn off the valve 1, which stops the supply of refrigerant to section 2, while the cooling temperature is maintained at a predetermined level by throttling a small amount of gas coming from section 7 of the heat exchanger 3 . From controller 5, a command is sent to time relay 11, which switches to the installation countdown.

0 времени Та.0 time Ta.

Если охладитель .находитс на заданнОМ температурном режиме, то через врем та реле времени И включаетс . Если температура в зоне охлаждени выще зада.нной, то за врем Т2 регул тор 5, работа в режиме генерации имлульсов, выдает определенное число импульсов, включа и выключа по заданной программе электромагнитные клапаны 1, 6 и 7. Величина време ни Т2 вы.брана в зависимо0 сти от посто нной времени объекта.If the chiller is at a predetermined temperature mode, then through time, that time relay AND is turned on. If the temperature in the cooling zone is higher than the setpoint, then during T2 the controller 5, operation in the mode of generation of impulses, produces a certain number of pulses, switching on and off according to a given program solenoid valves 1, 6 and 7. The magnitude of the time T2 is selected. depending on the time constant of the object.

Если В процессе работы в установивщемс режиме температура отклон етс от заданной, сигнал раосогласовани As вызывает повторение цикла.If, during steady state operation, the temperature deviates from the set one, the asynchronous signal As causes a repetition of the cycle.

Предмет изобретени Subject invention

Уст1ройство дл автоматического регулировани , состо щее из редуктора, электромагнитных клапа-нов, м.ногосекционного теплообме1нника , измерительного моста, реле времени , трансформатора и регул тора с перемен .ной структурой, содержащего усилитель -и генератор импульсов, отличающеес тем,A device for automatic control, consisting of a reducer, electromagnetic valves, a multi-section heat exchanger, a measuring bridge, a time relay, a transformer and a regulator with a variable structure containing an amplifier and a pulse generator, characterized by

5 что, с целью пювы.шени к. п. д., улучшени динамических свойств и увеличени .времени активного существовани криогенной систеiMbi , первый выход генератора импульсов соединен с электромагнитным клапаном, подключенным к усилителю и установленным на входе в одну из секций теплообменника, св занную через гидравлическое сопротивление с выходным трубопроводом хладагента; второй выход генератора импульсов соединен с элект5 ромагнитпым клапанам, установленным на выходе другой секции теплообменника; третий выход генератора импульсов св зан с электромагнитным клапаном, установленным на входе в ре дуктор; о.дин вход регул тора5 that, in order to improve the dynamic properties and increase the lifetime of the cryogenic system Mbi, the first output of the pulse generator is connected to an electromagnetic valve connected to the amplifier and installed at one of the heat exchanger sections, trough hydraulic resistance with refrigerant outlet piping; the second output of the pulse generator is connected to electro-magnetic valves installed at the output of another section of the heat exchanger; the third output of the pulse generator is associated with a solenoid valve mounted at the inlet to the reducer; o.d. controller entry

по.дключен к реле времени, а другой через трансформатор-к одной из диагоналей изме .рительного моста.connect to the time relay, and the other through the transformer to one of the diagonals of the measuring bridge.