SU1140105A1

SU1140105A1 - Device for control of temperature of liquid

Info

Publication number: SU1140105A1
Application number: SU823526422A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Клепиков; Игорь Иванович Поярков; Вениамин Александрович Ларин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6707
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1985-02-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус с входным и выходным патрубкаьш и расположенной в нем теплоизол ционной втулкой, в полости которой с зазором установлен нагреватель , подключенный к регул тору, соединенному с датчиком температуры, отличающеес тем, что, с целью повышени точности устройства , оно снабжено смесителем, внутри которого установлена перегородка , образующа две камеры, срединенные между собой отверсти ми, выполненными в перегородке, причем перва камера с установленными в ней датчиком температуры соединена с полостью теплоизол ционной втулки с выходом смесител , а втора камера соединена с выходным патрубком корпуса и выходом смесител .A DEVICE FOR REGULATING LIQUID TEMPERATURE, comprising a housing with an inlet and outlet nozzle and an insulating sleeve disposed therein, in the cavity of which a heater is installed with a gap connected to a controller connected to a temperature sensor that is different in that it is equipped with a mixer, inside of which a partition is installed, forming two chambers, middle of each other with openings made in the partition, the first chamber with sensors installed in it com temperature coupled with thermal insulation sleeve cavity yield mixer and the second chamber is connected with an outlet housing and the outlet of the mixer.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , в частности, в электронной промьштенности при изготовлении ИС и ВИС.The invention relates to a measurement technique and can be used, in particular, in electronic form in the manufacture of IC and VIS.

Известно устройство дл регулировани температуры жидкости, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, нагреватель и регул тор , вход которого соединен с датчиком температуры, а выход - с нагревателем . Датчик температуры размещен в перегородке, раздел ющей-входной и выходной патрубки, и св зан теплопроводом (втулкой) с обоими патрубками Cl3A device for regulating the temperature of a liquid is known, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a heater and a controller, the inlet of which is connected to the temperature sensor and the outlet to the heater. The temperature sensor is located in the partition separating the inlet and outlet nozzles, and is connected by a heat conductor (sleeve) to both the nozzles Cl3

Однако устройство имеет значительную инерционность в установках проточной нагреваемой среды с незначительным перепадом температур на входе и выходе (). Недостаточный уровень сигнала, вырабатываемого датчиком при изменении температуры среды в пределах единиц градусов, обусловливает необходимость повышени чувствительности схемы регул тора и усложнени схемы что, в свою очередь, может привести к дополнительным ошибкам вследствие разброса параметров элементов схемы в процессе работы.However, the device has a significant inertia in the installations of a flow-through heated medium with a slight temperature difference at the inlet and outlet (). Insufficient signal generated by the sensor when the temperature of the medium changes within units of degrees causes the need to increase the sensitivity of the controller circuit and the circuit complexity, which, in turn, can lead to additional errors due to variation in the parameters of the circuit elements during operation.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство , ,дл регулировани температуры жидкости, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в полости которого размещены подключенньй к регул тору и св занный с датчиком температуры нагреватель с установленной на нем теплоизол ционной втулкой, имеющей со стороны нагревател сквозной канал t2.The device closest to the invention is, for regulating the temperature of the liquid, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in the cavity of which a heater connected to the temperature regulator and connected to the temperature sensor with a heat insulating sleeve installed on it is located channel t2.

Однако известное устройство не обеспечивает требуемой точности поддержани температуры жидкости. Это объ сн етс следующим. При включени нагревател происходит нагревание всего объема жидкости, проход щей через устройство Дл регулировани температуры, а также нагревание теплоизол ционной втулки с датчиком те.мпературы и стенок корпуса. При отключении нагревател (после достижени заданной температуры жидкости происходит медленное охлаждение датчика температуры, так как он охлаждаетс вместе с теплоизол ционной втулкой и жидкостью, наход щейс в ней. А так как при отключенном нагревателе движение жидкости в канале теплоизол ционной втулки прекращаетс (при включенном нагревателе оно осуществл лось главньм образом конвекцией), то возможно только его медленное диффузионное охлаждение. Это ведет к запаздыванию сигнала на включениеИ отключение нагревател .However, the known device does not provide the required accuracy of maintaining the temperature of the liquid. This is explained as follows. When the heater is turned on, the entire volume of fluid passing through the device is heated to control the temperature, as well as the heat insulating sleeve with the temperature sensor and housing walls is heated. When the heater is turned off (after a predetermined temperature of the liquid is reached, the temperature sensor slowly cools, since it cools together with the heat insulating sleeve and the liquid inside it. And since the heater is turned off, the movement of the liquid in the heat insulating sleeve is stopped) it was mainly carried out by convection), then only its slow diffusion cooling is possible, which leads to a delay in the signal to turn on and to turn off the heater.

Цель изобретени - повышение точности поддержани температуре: жидкости .The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature: liquid.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл регулировани температуры жидкости, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и расположенной в нем теплоизол ционной втулкой, в полости которой с зазором установлен нагреватель, подключенньй к регул тору, соединенному с датчиком температуры, введен смеситель, внутри которого установлена перегородка, образующа две камеры, соединенные между собой отверсти ми , выполненными в перегородке , причем перва камера с установленным в ней датчиком температуры соединена с полостью теплоизол ционной втулки и выходом смесител ,-. а втора камера - с выходным йатрубком корпуса и выходом смесител .The goal is achieved in that a device for controlling the temperature of a liquid, comprising a housing with inlet and outlet nozzles and an insulating sleeve located therein, in the cavity of which a heater is installed with a gap connected to a controller connected to a temperature sensor, a mixer is inserted inside the partition is installed, which forms two chambers connected with each other by holes made in the partition, the first chamber with a temperature sensor installed in it connected to a polo with an insulating sleeve and a mixer exit, -. and the second chamber - with the output of the housing body and the exit of the mixer.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство дл регулировани температуры жидкости.The figure shows schematically the proposed device for controlling the temperature of the liquid.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, нагревател 4, теплоизол ционной втулки 5 со сквозным каналом 6, смесител 7, имеющего две сообщающиес посредством отверстий 8 и 9 камеры 10 и 11, датика 12 температуры, регул тора 13 температуры, трубопроводов 14 и 15 и дроссел 16. Посредством трубопровода 14 вход камеры 10 смесител 7 соединен со сквозным каналом 6 теплоизол ционной втулки 5, а посредством трубопровода 15 выходной атрубок 3 корпуса 1 соединен с входным отверстием камеры 11.The proposed device consists of a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 with nozzles, a heater 4, a heat insulating sleeve 5 with a through channel 6, a mixer 7 having two communicating via holes 8 and 9 chambers 10 and 11, temperature sensor 12, temperature controller 13 pipelines 14 and 15 and throttles 16. Through pipe 14, the inlet of chamber 10 of mixer 7 is connected to the through channel 6 of the heat insulating sleeve 5, and through pipe 15 of the output pipe 3 of housing 1 is connected to the inlet of camera 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При наличии жидкости включаетс нагреватель 4. Изменени температуры фиксируютс датчиком 12 температуры . Регул тор 13 температуры поддерживает необходимую температуру жидкости на выходе из камеры 11 смесител 7, выключа нагреватель 4 и вновь включа его. Расход жидкости регулируетс дросселем 16,In the presence of fluid, heater 4 is turned on. Temperature changes are detected by temperature sensor 12. The temperature controller 13 maintains the required liquid temperature at the outlet from the chamber 11 of the mixer 7 by turning off the heater 4 and turning it on again. The flow rate is controlled by the choke 16,

Регулирование температуры жидкости осуществл етс следующим образом .The temperature of the fluid is controlled as follows.

При включении нагревател 4 жидкость , наход ща с в канале 6 теплоизол ционной втулки 5, нагреваетс и путем конвекции поднимаетс вверх. Далее по трубопроводу 14 она поступает в камеру 10 смесител 7. Омыва датчик 12 температуры, жидкость через отверсти 8 и 9 поступает в камеру 11, где смешиваетс с более холодной жидкостью, поступанщей в эту камеру из корпуса 1 через трубопровод 15, и поступает через выходное отверстие камеры 11 к потребителю. Устойчивое поступление жидкости из камеры 10 в камеру 11 обеспечиваетс тем, что давление жидкости-в камере 10 больше, чем в камере 11 на величину, определ емую конвективным движением жидкости в канале .6 теплоизолирующей втулки 5.When the heater 4 is turned on, the fluid in the channel 6 of the heat insulating sleeve 5 is heated and raised by convection. Next, through the pipeline 14, it enters the chamber 10 of the mixer 7. Washing the temperature sensor 12, the liquid through the holes 8 and 9 enters the chamber 11, where it mixes with the cooler liquid that enters the chamber from the housing 1 through the pipeline 15, and enters through the outlet the opening of the chamber 11 to the consumer. A steady flow of fluid from chamber 10 into chamber 11 is ensured by the fact that the pressure of fluid in chamber 10 is greater than in chamber 11 by an amount determined by the convective movement of fluid in the channel .6 of the heat insulating sleeve 5.

При достижении заданной температуры датчик 12 подает сигнал на регул тор 13, который отключает нагреватель 4.When the set temperature is reached, the sensor 12 sends a signal to the regulator 13, which turns off the heater 4.

При отключенном нагревателе 4 даление в камерах 10 и 11 смесител 7 выравниваетс , так как прекращаетс конвективное движение жидкости в канале 6 и теплоизол ционной втулке 5. При этом часть жидкости, поступающей в камеру 11 из корпуса 1, попадает через отверстие 8 в камеру 10 и далее, омыва датчикWhen the heater 4 is turned off, the pressure in the chambers 10 and 11 of the mixer 7 is leveled, since the convective movement of the fluid in the channel 6 and the heat insulating sleeve 5 is stopped. At the same time, part of the liquid entering the chamber 11 from the housing 1 enters further washing the sensor

12 температуры вновь попадает в камеру через отверстие 9. Происходит интенсивное охлаждение датчика 12 температуры жидкостью, поступающей из корпуса 1 и имеющей более низкую температуру, чем жидкость, поступающа в камеру 10 из канала 6 теплоизол ционной втулки 5. При охлаждении жидкости, омьшающей датчик 12, до температуры ниже заданной подаетс сигнал на регул тор 13, который включает нагреватель. Цикл повтор етс .12 temperature enters the chamber through the opening 9. Intensive cooling of the temperature sensor 12 by the fluid coming from the housing 1 and having a lower temperature than the fluid entering the chamber 10 from the channel 6 of the heat insulating sleeve 5. When the fluid cooling the sensor 12 , to a temperature below the set point, a signal is sent to the regulator 13, which turns on the heater. The cycle is repeated.

Расположение датчика температуры в отдельной камере способствует интенсивному его омьшанию нагретой жидкостью. При включенном нагревателе холодна вода на него не попадает, так как давление в камере, где он расположен, в данный момент больше, чем в наружной камере, где происходит смешивание гор чего и холодного потоков жидкости. При отключенном нагревателе давление в камерах выравниваетс и холодный поток жидкости попадает через отверсти 8 и 9 в камеру, где расположен датчик 12 температуры. Таким образом, интенсивное охлаждение датчика температуры , позвол ет включать и выключать нагреватель с высокой частотой при-относительно высоком градиенте температуры, котора: задаетс датчиком , что обусловливает повышение точности поддерживани температуры устройства.The location of the temperature sensor in a separate chamber contributes to its intensive micronization of the heated liquid. When the heater is turned on, cold water does not reach it, because the pressure in the chamber where it is located is currently greater than in the outer chamber, where the hot and cold fluid flows are mixed. When the heater is turned off, the pressure in the chambers is equalized and a cold stream of fluid flows through the openings 8 and 9 into the chamber where the temperature sensor 12 is located. Thus, intensive cooling of the temperature sensor allows the heater to be turned on and off with a high frequency at a relatively high temperature gradient, which: is set by the sensor, which leads to an increase in the accuracy of temperature maintenance of the device.

Вследствие повышени точности поддержани температуры технологической жидкости выход годных изделий увеличиваетс на 2-3%.Due to an increase in the accuracy of maintaining the temperature of the process fluid, the yield of suitable products increases by 2-3%.

Claims

DEVICE FOR REGULATING A LIQUID TEMPERATURE, comprising a housing with an inlet and outlet nozzle and a heat-insulating sleeve located therein, in the strip of which a heater is connected with a gap connected to a controller connected to a temperature sensor, characterized in that, in order to increase the accuracy of the device, it equipped with a mixer, inside of which a partition is installed, forming two chambers, interconnected by holes made in the partition, the first chamber with the sensor installed in it the temperature is connected to the cavity of the insulating sleeve with the outlet of the mixer, and the second chamber is connected to the outlet pipe of the housing and the outlet of the mixer.