РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Полезная модель относится к приборостроению, в частности, к средствам регулирования теплопотребления зданий и сооружений, и может быть использована в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве.
Известен регулятор расхода теплоносителя (Патент РФ на полезную модель №140284, МПК G05D 7/00, 2013 г.), содержащий нормально открытый электромагнитный клапан и предохранительный клапан, подключенный входом к входу нормально открытого электромагнитного клапана, при этом выход предохранительного клапана связан с выходом нормально открытого электромагнитного клапана.
Недостатком данной полезной модели является его низкая надежность, что связано с возможностью завоздушивания параллельного нормально-открытому электромагнитному клапану канала, приводящего к снижению эффективности устранения гидравлических ударов и усложняющего процессы настройки регулятора расхода теплоносителя и опрессовки его конструкции.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является «Регулятор расхода теплоносителя» (Патент РФ на полезную модель №150892, МПК G05D 7/00, 2014 г.), принятый за прототип и содержащий нормально открытый электромагнитный клапан и предохранительный клапан, соединенные фитингами и/или патрубками вход к входу и выход к выходу.
Недостаток указанного регулятора расхода теплоносителя определяется его недостаточной надежностью и низкой ремонтопригодностью из-за необходимости прерывания на длительное время подачи теплоносителя потребителю тепла в случае проведения аварийных, ремонтных и/или профилактических работ на нормально открытом электромагнитном клапане и/или предохранительном клапане.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности и в улучшении ремонтопригодности регулятора расхода теплоносителя за счет обеспечения дополнительного параллельного нормально открытому электромагнитному клапану канала подачи теплоносителя потребителю тепла.
Технический результат достигается тем, что регулятор расхода теплоносителя содержит нормально открытый электромагнитный клапан и предохранительный клапан, соединенные фитингами и/или патрубками вход к входу и выход к выходу, а также дополнительно содержит три запорно-регулирующих модуля, причем объединенные входы нормально открытого электромагнитного клапана и предохранительного клапана соединены фитингами и/или патрубками с выходом первого запорно-регулирующего модуля, объединенные выходы нормально открытого электромагнитного клапана и предохранительного клапана соединены фитингами и/или патрубками с входом второго запорно-регулирующего модуля, а вход первого запорно-регулирующего модуля подсоединен фитингами и/или патрубками к входу третьего запорно-регулирующего модуля, подсоединенного фитингами и/или патрубками выходом к выходу второго запорно-регулирующего модуля, при этом входом регулятора являются объединенные входы первого и третьего запорно-регулирующих модулей, а выходом регулятора служат объединенные выходы второго и третьего запорно-регулирующих модулей.
На фиг. 1 приведен чертеж предлагаемого регулятора расхода теплоносителя.
Регулятор расхода теплоносителя содержит нормально-открытый электромагнитный клапан 1, предохранительный клапан 2, первый запорно-регулирующий модуль 3, второй запорно-регулирующий модуль 4, третий запорно-регулирующий модуль 5 и трубопроводы с фитингами и/или патрубками 6-13.
Входы нормально-открытого электромагнитного клапана 1 и предохранительного клапана 2 объединены трубопроводом с фитингами и/или патрубками 6 и соединены через трубопровод с фитингами и/или патрубками 7, первый запорно-регулирующий модуль 3 и трубопроводы с фитингами и/или патрубками 8 и 9 с входом третьего запорно-регулирующего модуля 5.
Выходы нормально-открытого электромагнитного клапана 1 и предохранительного клапана 2 объединены трубопроводом с фитингами и/или патрубками 10 и соединены через трубопровод с фитингами и/или патрубками 11, второй запорно-регулирующий модуль 4 и трубопроводы с фитингами и/или патрубками 12 и 13 с выходом третьего запорно-регулирующего модуля 5.
Входом регулятора расхода теплоносителя являются объединенные трубопроводами с фитингами и/или патрубками 8 и 9 входы первого запорно-регулирующего модуля 3 и третьего запорно-регулирующего модуля 5, а выходом регулятора расхода теплоносителя служат объединенные трубопроводами с фитингами и/или патрубками 12 и 13 выходы второго запорно-регулирующего модуля 4 и третьего запорно-регулирующего модуля 5.
Условный проход третьего запорно-регулирующего модуля 5, а также условные проходы трубопроводов с фитингами и/или патрубками 9 и 13 должны соответствовать условному проходу участка трубопровода, в который устанавливается регулятор расхода теплоносителя, для сохранения существующей величины гидравлического сопротивления данного участка трубопровода.
Регулятор расхода теплоносителя функционирует следующим образом.
В исходном состоянии первый запорно-регулирующий модуль 3 и второй запорно-регулирующий модуль 4 открыты, а третий запорно-регулирующий модуль 5 закрыт. При этом теплоноситель через трубопроводы с фитингами и/или патрубками 9 и 8, первый запорно-регулирующий модуль 3, трубопровод с фитингами и/или патрубками 7, нормально-открытый электромагнитный клапан 1, трубопровод с фитингами и/или патрубками 11, второй запорно-регулирующий модуль 4 и трубопроводы с фитингами и/или патрубками 12 и 13, подается потребителю с максимальным расходом.
Блок управления (не показан на чертеже) задает период регулирования расхода теплоносителя и в течение заданного периода регулирования определяет требуемую длительность (т.е. скважность импульса) подачи теплоносителя в систему отопления потребителя тепла через нормально-открытый электромагнитный клапан 1 и формирует команду на закрытие нормально-открытого электромагнитного клапана 1 по истечении длительности импульса.
При этом закрытие нормально-открытого электромагнитного клапана 1 производится при подаче напряжения питания на его катушку, а открытие нормально-открытого электромагнитного клапана 1 восстанавливается при снятии напряжения питания с его катушки.
Закрытие нормально-открытого электромагнитного клапана 1 сопровождается скачкообразным увеличением величины давления теплоносителя (гидравлическим ударом) в трубопроводах с фитингами и/или патрубками 6-9 и в первом запорно-регулирующем модуле 3, т.е. на входе регулятора расхода теплоносителя.
Всплеск давления теплоносителя нивелируется в результате кратковременного открытия (срабатывания) предохранительного клапана 2, и сброса порции теплоносителя не традиционным способом (т.е. в отдельный внешний сосуд), а в трубопровод потребителя тепла в обход уже закрытого нормально-открытого электромагнитного клапана 1 через трубопровод с фитингами и/или патрубками 6, предохранительный клапан 2, трубопроводы с фитингами и/или патрубками 10 и 11, второй запорно-регулирующий модуль 4 и трубопроводы 12 и 13.
В результате давление теплоносителя на входе регулятора расхода теплоносителя восстанавливается на прежнем уровне, после чего предохранительный клапан 2 закрывается, и подача теплоносителя в трубопровод потребителя тепла прекращается.
Наличие воздухоотводчика 14 в трубопроводе с фитингами и/или патрубками 10 исключает возможность завоздушивания регулятора расхода теплоносителя, что обеспечивает эффективность устранения возникающих при закрытии нормально-открытого электромагнитного клапана 1 гидравлических ударов, а также упрощает как предварительную настройку регулятора расхода теплоносителя, так и опрессовку его конструкции.
Применение нормально-открытого электромагнитного клапана 1 исключает прерывание поступления теплоносителя в систему отопления потребителя тепла в нештатных ситуациях, например, при аварийном отключении от сети электроснабжения.
В случае возникновения аварийной ситуации и/или необходимости осуществления ремонтно-профилактических работ на нормально открытом электромагнитном клапане 1 и/или предохранительном клапане 2 открывается третий запорно-регулирующий модуль 5, а первый запорно-регулирующий модуль 3 и второй запорно-регулирующий модуль 4 закрываются, что прерывает работу регулятора расхода теплоносителя, но потребителю тепла на время аварийных и/или ремонтно-профилактических работ подается теплоноситель с максимальным расходом.
Кроме того, это дает возможность при осуществлении монтажа регулятора расхода теплоносителя и последующих пуско-наладочных работах минимизировать длительность прерывания подачи теплоносителя в систему отопления потребителя тепла.
Иными словами, конструкция регулятора расхода теплоносителя позволяет не только автоматизировать процесс управления теплопотреблением зданий и сооружений, но и сохранить целостность и работоспособность исходной схемы теплоснабжения потребителя тепла.
При этом в схеме могут применяться различные запорно-регулирующие модули (как с ручным приводом, так и с электрическим и т.п. приводами), например, вентили, поворотные затворы, задвижки, электромагнитные клапаны и т.п.
Импульсная (порционная) подача теплоносителя потребителю тепла позволяет обеспечить величину среднего за период регулирования расхода теплоносителя в предельно широком диапазоне, т.е. от нуля до максимального значения при одновременном исключении нежелательных акустических шумов и сохранении максимального расхода теплоносителя как в формируемом импульсе теплоносителя, так и в аварийных ситуациях, что подтверждено экспериментально проведением испытаний и внедрением опытных образцов регулятора расхода теплоносителя.
Таким образом, реализация предложенного регулятора расхода теплоносителя позволяет обеспечить высокую надежность за счет полного исключения прерывания подачи теплоносителя потребителю тепла и значительно улучшить его ремонтопригодность.