RU131929U1 - DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS - Google Patents
DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS Download PDFInfo
- Publication number
- RU131929U1 RU131929U1 RU2012147535/07U RU2012147535U RU131929U1 RU 131929 U1 RU131929 U1 RU 131929U1 RU 2012147535/07 U RU2012147535/07 U RU 2012147535/07U RU 2012147535 U RU2012147535 U RU 2012147535U RU 131929 U1 RU131929 U1 RU 131929U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- output
- cryogenic
- heating element
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
1. Устройство для зонального обогрева криогенного регулирующего аппарата, содержащего закрепленный в кожухе криогенной емкости полый корпус регулирующего аппарата, внутри которого размещен подвижный вдоль корпуса шток, связанный одним концом с выходом привода перемещения штока, а другим - с запирающим элементом, изменяющим проходное сечение трубопровода, отличающееся тем, что с наружной стороны корпуса регулирующего аппарата установлено не менее одного резистивного нагревательного элемента и датчика температуры, а также введены регулятор напряжения, задатчик температуры и регулирующее устройство, подключенное первым входом к выходу задатчика температуры, вторым входом - к выходу датчика температуры, а выходом - к управляющему входу регулятора напряжения, подключенного силовым входом к источнику питания.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент выполнен кольцевым и разъемным в аксиальном направлении.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на наружной стороне корпуса привода установлены датчик температуры и резистивный нагревательный элемент, а также введены соединенные аналогично ранее введенным регулирующее устройство, задатчик температуры и регулятор напряжения.1. A device for zonal heating of a cryogenic control apparatus, comprising a hollow casing of the control apparatus fixed in a cryogenic capacity casing, inside of which a rod movable along the casing is located, connected at one end to the output of the rod displacement drive, and to the other with a locking element that changes the pipeline cross-section, characterized in that at least one resistive heating element and a temperature sensor are installed on the outside of the housing of the regulatory apparatus, as well as voltage regulator, temperature regulator and control device connected by the first input to the output of the temperature regulator, the second input to the output of the temperature sensor, and the output to the control input of the voltage regulator connected by the power input to the power source. 2. The device according to claim 1, characterized in that the heating element is made annular and detachable in the axial direction. The device according to claim 1, characterized in that a temperature sensor and a resistive heating element are installed on the outside of the drive housing, and a control device, a temperature regulator and a voltage regulator connected in the same way as previously introduced are introduced.
Description
Устройство относится к области криогенной техники и предназначено для обогрева регулирующих аппаратов, используемых в криогенных технологиях.The device relates to the field of cryogenic technology and is intended for heating control devices used in cryogenic technologies.
Известно устройство для зонального нагрева, содержащее нагревательные элементы, подключенные к источнику питания, размещенные в разъемном по образующей кожухе, состоящем из двух частей, причем форма нагревательных элементов повторяет форму нагреваемого объекта, нагревательные элементы соединены с одной стороны с токоподводами, с другой стороны - с кожухом, части кожуха соединены электрически между собой.A device for zone heating is known, containing heating elements connected to a power source, housed in a detachable housing forming in two parts, the shape of the heating elements repeating the shape of the heated object, the heating elements are connected on one side with current leads, on the other hand with casing, parts of the casing are electrically connected to each other.
Недостатком известного устройства является необходимость проведения сборочных операций при смене обогреваемого объекта.A disadvantage of the known device is the need for assembly operations when changing a heated object.
Наиболее близким является устройство для перекачки сжиженного газа, в частности регулирующего клапана, содержащего закрепленный в кожухе криогенной емкости полый корпус, внутри которого размещен подвижный вдоль корпуса шток, связанный одним концом с выходом привода перемещения штока, а другим - с тарелкой клапана, изменяющего проходное сечение трубопровода, по которому протекает сжиженный газ (Беляков В.П. Криогенная техника и технология, М.: Энергоатомиздат, 1982, с.52- 54).The closest is a device for pumping liquefied gas, in particular a control valve containing a hollow body fixed in a cryogenic tank housing, inside of which a rod movable along the body is located, connected at one end to the output of the rod displacement actuator, and the other to a valve disc that changes the passage section the pipeline through which liquefied gas flows (Belyakov V.P. Cryogenic equipment and technology, M .: Energoatomizdat, 1982, p.52-54).
Недостатком данного устройства является то, что при изменении температуры и влажности окружающей среды элементы криогенного регулирующего аппарата при температуре внутри аппарата порядка - 180 C, находящиеся снаружи криогенной емкости, обледеневают. При низких температурах и повышенной влажности воздуха лед образуется не только на наружных поверхностях аппарата, но и в опорах, по которым перемещаются подвижные элементы аппарата. Это вызывает заклинивание подвижных элементов аппарата и может привести к потере его работоспособности, вплоть до выхода из строя. Этот недостаток особенно ярко проявляется после длительной эксплуатации криогенной установки.The disadvantage of this device is that when the temperature and humidity of the environment change, the elements of the cryogenic control apparatus at a temperature inside the apparatus of about 180 C outside the cryogenic reservoir are icy. At low temperatures and high humidity, ice is formed not only on the outer surfaces of the apparatus, but also in the supports along which the moving elements of the apparatus move. This causes jamming of the movable elements of the device and may lead to a loss of its operability, up to failure. This disadvantage is especially pronounced after prolonged operation of the cryogenic installation.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в обеспечении желаемого распределения температур элементов аппарата по всей его длине, при котором исключается образование наледи и заклинивание подвижных соединений, а также возможность установки системы обогрева в работающем оборудовании без его разборки.The technical problem solved by the proposed device is to provide the desired temperature distribution of the elements of the apparatus along its entire length, which eliminates the formation of ice and jamming of movable joints, as well as the possibility of installing a heating system in operating equipment without disassembling it.
Технический эффект, заключающийся в обеспечении непрерывного режима работы криогенного обору егодования и безперебойного функционирования, достигается тем, что в известное устройство, содержащее закрепленный в кожухе криогенной емкости полый корпус регулирующего аппарата, внутри которого размещен подвижный вдоль корпуса шток, связанный одним концом с выходом привода перемещения штока, а другим - с запирающим элементом клапана, изменяющего проходное сечение трубопровода, по которому протекает сжиженный газ, с наружной стороны корпуса регулирующего аппарата установлено не менее одного резистивного нагревательного элемента и датчика температуры, а также введены регулятор напряжения, задатчик температуры и регулирующее устройство, подключенное первым входом к выходу задатчика температуры, вторым входом - к выходу датчика температуры, а выходами - к управляющему входу регулятора напряжения, подключенного силовым входом к источнику питания.The technical effect of providing a continuous operating mode of cryogenic equipment and uninterrupted functioning is achieved by the fact that in a known device comprising a hollow body of a regulating apparatus fixed in a cryogenic capacity housing, inside of which a rod movable along the body is placed, connected at one end to the output of the displacement drive rod, and the other with a locking element of the valve, changing the flow area of the pipeline through which the liquefied gas flows, from the outside at least one resistive heating element and a temperature sensor are installed, and a voltage regulator, a temperature regulator and a regulating device are connected, connected by the first input to the output of the temperature regulator, the second input to the output of the temperature sensor, and the outputs to the control input of the voltage regulator, connected by a power input to a power source.
Кроме того, в предлагаемом устройстве нагревательный элемент может быть выполнен разъемным по оси корпуса.In addition, in the proposed device, the heating element can be made detachable along the axis of the housing.
Предлагаемое устройство может быть также дополнено установленными на наружной стороне корпуса привода датчиком температуры и резистивным нагревательным элементом, аналогичными указанными выше, а также введены, соединенные аналогично ранее введенным, регулирующее устройство, задатчик температуры и регулятор напряжения.The proposed device can also be supplemented by a temperature sensor mounted on the outside of the drive housing and a resistive heating element similar to those indicated above, as well as introduced, connected in the same way as previously introduced, a control device, a temperature regulator and a voltage regulator.
Известно использование резистивных электрических нагревателей и автоматических регуляторов температуры для нагрева различных промышленных объектов (см. например, Автоматическое управление электротермическими установками: Учебник для вузов / A.M.Кручинин, К.М.Махмудов, Ю.М.Миронов и др.; Под ред. А.Д.Свенчанского). - М.: Энергоатомиздат, 1990. с.175-207). Применение резистивных нагревателей с системами автоматического регулирования температуры авторам не известно.It is known to use resistive electric heaters and automatic temperature controllers for heating various industrial facilities (see, for example, Automatic control of electrothermal installations: Textbook for universities / AMKruchinin, K.M. Makhmudov, Yu.M. Mironov et al .; Ed. A .D. Svenchansky). - M.: Energoatomizdat, 1990.p.175-207). The use of resistive heaters with automatic temperature control systems is not known to the authors.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен разрез стенки камеры в месте установки регулирующего аппарата, а на фиг.2 - функциональная схема регулятора температуры.The device is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows a section of the wall of the chamber at the installation site of the regulatory apparatus, and figure 2 is a functional diagram of a temperature controller.
Устройство для обогрева криогенного регулирующего аппарата (фиг.1) содержит закрепленный в кожухе криогенной емкости полый корпус регулирующего аппарата 1, внутри которого размещен подвижный в осевом направлении корпуса шток 2, связанный одним концом с выходом привода 3 перемещения штока, а другим - с запирающим элементом 4, изменяющим проходное сечение трубопровода 5, по которому протекает находящийся в криогенной емкости сжиженный газ с температурой Θвн, лежащей в диапазоне - 130--180°C. Стрелками на фиг.1 показано направление потока газа в трубопроводе 5. Криогенная камера на чертеже не приводится, поскольку ее форма (в виде цилиндра или призмы) не оказывает влияния на существо предложения. На фиг.1 приведен фрагмент оболочки (стенки) криогенной камеры, состоящей из внутренней 6 и наружной 7 стенок, полость между которыми заполнена насыпным теплоизолирующим материалом 8, например перлитом. В криогенной камере между внутренней и наружной стенками выделена полость для размещения регулирующего аппарата (цилиндрической или призматической формы, что несущественно), герметично отделенная от стенок 6 и 7 криогенной камеры оболочкой 9, которая также заполняется теплоизолирующим материалом 10 (например, стекловатой). Полый корпус 1 регулирующего аппарата установлен внутри полости образованной оболочкой 9 и стенками 6, 7 криогенной камеры. С наружной стороны корпуса 1 регулирующего аппарата установлено не менее одного резистивного нагревательного элемента 11 и датчика температуры 12. Число нагревательных элементов может быть произвольным и определяется с одной стороны, мощностью, необходимой для нагрева аппарата до желаемой температуры, а с другой, - размерами нагревательных элементов 11 и объемом полости, в которой размещен регулирующий аппаратA device for heating a cryogenic control apparatus (Fig. 1) comprises a hollow casing of the control apparatus 1 fixed in a cryogenic tank casing, inside of which a
Для поддержания требуемой температуры корпуса 1 регулирующего аппарата введены регулятор напряжения 13, задатчик температуры 14 и регулирующее устройство 15. Первый вход регулирующего устройства 15 соединен с выходом задатчика температуры 14, второй вход устройства 13 соединен с выходом датчика температуры 12, а выходом - с управляющим входом регулятора напряжения 13, подключенного силовым входом к источнику питания 16 (фиг.2).To maintain the required temperature of the housing 1 of the regulating apparatus, a
Для удобства монтажа каждый нагревательный элемент 11, охватывающий корпус 1 аппарата, целесообразно выполнять разъемным в направлении оси корпуса.For ease of installation, each
При низких температурах Θн окружающей среды и повышенной влажности может оказаться целесообразной установка на корпусе привода 3 дополнительных нагревательных элементов 17 и датчиков температуры 18, аналогичных основным нагревательным элементам 11 и датчикам 12. Схема подключения к источнику питания 16 дополнительных нагревательных 17 аналогична схеме подключения основных нагревательных элементов 11 (см. фиг.1).At low temperatures Θ n ambient and high humidity can be advantageous to install on the
Устройство работает следующим образом. В работающей криогенной установке сжиженный газ имеет температуру, лежащую в диапазоне - 130--180°C, в то время, как температура наружного воздуха может колебаться от -40 до +40°C. При плюсовых температурах наружного воздуха, низкой влажности и хорошей теплоизоляции обледенение трущихся деталей аппарата, как правило, не происходит. Однако при увеличении влажности воздуха и понижении температуры окружающей среды происходит обледенение подвижных элементов аппарата, как внутри его корпуса, так и снаружи. Для обеспечения работоспособности регулирующего аппарата при изменении температуры окружающей среды на его корпусе 1 предлагается устанавливать один или более нагревательный элемент 11 и датчик температуры 12, располагая его на некотором расстоянии от нагревательного элемента. Полость, ограниченная с одной стороны корпусом 1 регулирующего аппарата, а с другой, - оболочкой 9 криогенной камеры, как правило, имеет ограниченный объем и труднодоступна для установки каких-либо дополнительных элементов, поскольку в ней расположены различного рода опоры, удерживающие аппарат в криогенной камере.The device operates as follows. In a working cryogenic installation, liquefied gas has a temperature lying in the range - 130-180 ° C, while the outdoor temperature can range from -40 to + 40 ° C. At plus outside temperatures, low humidity and good thermal insulation, icing of the friction parts of the apparatus, as a rule, does not occur. However, with increasing air humidity and lowering ambient temperature, the moving elements of the apparatus are iced up, both inside its body and outside. To ensure the operability of the regulatory apparatus when the ambient temperature changes, it is proposed to install one or
Для удобства монтажа нагревательного элемента 11 в действующей криогенной установке его целесообразно выполнять в виде разъемного вдоль оси корпуса регулирующего аппарата 1 и плотно охватывающего последний кольца, осевые и радиальные размеры которого определяются расстоянием между удерживающими корпус регулирующего аппарате 1 опорами и диаметром технологической полости, окружающей корпус аппарата. По указанным причинам может оказаться более предпочтительным устанавливать несколько нагревательных элементов 11 меньшей длины и диаметра, чем один такой же мощности. Кроме того, установка нескольких нагревателей позволяет обеспечить лучшее распределение температур по длине аппарата, что благоприятно сказывается на его работоспособности. После установки нагревательных элементов 11 и термопар 12 полость вокруг корпуса регулирующего аппарата 1 заполняют теплоизоляционным материалом, например минеральной ватой, не взаимодействующей с кислородом.For ease of installation of the
Поддержание требуемого распределения температур корпуса 1 регулирующего аппарата исключает заклинивание подвижного штока 2 и обеспечивает надежное функционирование запирающего элемента 4 при изменении температуры и влажности окружающего воздуха в широких пределах.Maintaining the required temperature distribution of the housing 1 of the control apparatus eliminates jamming of the
При низких температурах окружающей среды мощности нагревательных элементов, установленных на корпусе 1 аппарата, может оказаться недостаточно для поддержания требуемой температуры привода 3, что может привести к его обледенению. Для исключения обледенения корпуса привода аппарата на его корпусе целесообразно установить дополнительные нагревательные элементы и датчик температуры, аналогичные установленным на корпусе 1. Регулирование мощности нагревательного элемента, установленного на корпусе привода 3, осуществляется с помощью регулятора температуры (фиг.2), аналогичного регулятору температуры, используемому для нагревательных элементов, установленных на корпусе 1 аппарата.At low ambient temperatures, the power of the heating elements installed on the housing 1 of the device may not be enough to maintain the required temperature of the
Для обеспечения работоспособности аппарата при изменении температуры окружающей среды необходимо регулировать мощность, поступающую на нагревательный элемент 11, поддерживая, тем самым, заданную температуру корпуса регулирующего аппарата 1. Поддержание требуемой температуры корпуса 1 регулирующего аппарата обеспечивается с помощью системы автоматического регулирования температуры, включающей в себя (для каждого нагревательного элемента 11) регулятор напряжения 13, регулирующее устройство 15, задатчик температуры 14 и датчик температуры 12. Регулятор напряжения 13 подключен силовым входом к источнику питания 16 (питающей сети переменного тока), а управляющим входом - к выходу регулирующего устройства 15. Регулирующее устройство 15 сравнивает сигнал Θз, поступающий от задатчика температуры 14, с сигналом Θ обратной связи, поступающим от датчика температуры 12, расположенного на корпусе 1 аппарата. На выходе регулирующего устройства 15 вырабатывается сигнал, пропорциональный разности температур ΔΘ=Θз-Θ, который обеспечивает регулирование мощности, поступающей в нагревательный элемент 11. Как следует из приведенного выражения, изменение температуры Θ корпуса 1 регулирующего аппарата при изменении температуры окружающей среды будет приводить к изменению мощности, поступающей в нагревательный элемент и, следовательно, будет приводить к восстановлению заданного температурного режима аппарата.To ensure the operability of the apparatus when the ambient temperature changes, it is necessary to regulate the power supplied to the
В настоящее время регулятор напряжения 13 выполняется на тиристорах и выпускается серийно. Регулирующее устройство 15 выполняется, как правило, в виде серийно выпускаемого программируемого микропроцессорного контроллера, в котором оператором задается на дисплее требуемая температура Θз. В качестве датчика температуры 12 целесообразно использовать стандартную термопару, например хромель-копелевую. Таким образом, реализация регулятора температуры не вызывает трудностей и выполняется на серийных покупных элементах.Currently, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012147535/07U RU131929U1 (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012147535/07U RU131929U1 (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU131929U1 true RU131929U1 (en) | 2013-08-27 |
Family
ID=49164334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012147535/07U RU131929U1 (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU131929U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2588585C1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Криотерм" (ООО "Криотерм") | Device for adaptive heating of cryogenic device |
RU2653529C1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-05-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for heating a cryogenic apparatus |
RU183149U1 (en) * | 2017-08-21 | 2018-09-12 | Общество с ограниченной ответственностью "КРИОТЕРМ" | DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS |
-
2012
- 2012-11-08 RU RU2012147535/07U patent/RU131929U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2588585C1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Криотерм" (ООО "Криотерм") | Device for adaptive heating of cryogenic device |
RU2653529C1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-05-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for heating a cryogenic apparatus |
RU183149U1 (en) * | 2017-08-21 | 2018-09-12 | Общество с ограниченной ответственностью "КРИОТЕРМ" | DEVICE FOR PRECISE TEMPERATURE REGULATION IN TECHNICAL GAS HEATERS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU131929U1 (en) | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS | |
RU2521102C1 (en) | Device for zonal heating of cryogenic control apparatus | |
US20130220590A1 (en) | Method and system for controlling the temperature of components | |
CN103673608A (en) | Heating furnace for Hopkinson pressure bar experiment | |
US20110193017A1 (en) | Autoclave reactor heating assembly and methods | |
KR20120132226A (en) | Arctic Vessel With Automatic Temperature Control Function of Space Heater | |
RU144886U1 (en) | DEVICE FOR ZONE HEATING OF CRYOGENIC REGULATING APPARATUS | |
MX2015005164A (en) | Thermostatic valve. | |
CN108025514B (en) | Device for heating a given area of a part | |
GB2514116A (en) | Temperature control | |
RU2653529C1 (en) | Device for heating a cryogenic apparatus | |
CN105190178B (en) | Gas regulation accessory | |
RU2588585C1 (en) | Device for adaptive heating of cryogenic device | |
WO2016174475A1 (en) | An electronic radiator valve regulator, a radiator valve assembly and a radiator control system | |
CN205933926U (en) | Whole heat treatment system is changed on line to large -scale hot -blast furnace vault | |
CN206096965U (en) | Subregion temperature control system and device | |
US3332254A (en) | Heater for the maintenance of stable two-phase flow in uninsulated, flexible-transfer-line cryogenic systems | |
RU2561502C1 (en) | Thermoelectric generator using thermal energy of flared gas | |
CN108436067A (en) | A kind of casting holding furnace based on PLC control system | |
CN106086365A (en) | Bulk heat treatmet system changed online by large-scale air stove vault | |
CN205209269U (en) | Accurate heating system of high security | |
RU169322U1 (en) | THERMAL INSULATING CASE TO INCREASE THE RELIABILITY OF SECURITY VALVES | |
RU159991U1 (en) | DEVICE FOR ADAPTIVE HEATING OF CRYOGENIC APPARATUS | |
KR102419434B1 (en) | Freeze prevention apparatus and freeze prevention system including the same | |
RU121075U1 (en) | SAMPLING BLOCK |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20131109 |