186547. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramló hűtőközegek, különösen hűtővíz hőmérséklet szabályozására
1 186 547 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés áramló hűtőközegek, különösen hűtővíz hőmérsékletszabályozására az áramlási keresztmetszetbe beiktatott beavatkozó-fojtótagos szabályozószelep alkalmazásával, amelynél a hütendő gépen, berendezésen átáramoltatott hűtőfolyadék, különösen hűtővíz időegységre eső mennyiségének szabályozása az elfolyó, már felmelegedett közeg hőmérsékletének függvényében történik. A vegyiparban, de számos más iparágban is sok technológia megköveteli az állandó hűtést. Ennek legegyszerűbb formájaként a hütendő berendezést, gépet hűtővíz-vezetékre kapcsolják rá, és a befolyó keresztmetszetet úgy méretezik, hogy a szükséges hűtés biztosítva legyen. Ennek nyilvánvaló hátránya a szabályozatlanság, aminek folytán az optimálisnál sokkalta nagyobb hűtővíz-mennyiségre van szükség. A hűtővíz-mennyiség szabályozására számos megoldás ismert, ezek közül a legegyszerűbb esetben egy tetszőlegesen megválasztható helyen elhelyezett hőmérő jelzi a hőmérsékletet, a szabályozás pedig a befolyó keresztmetszetet szűkítő vagy bővítő szelep kézi működtetésével történik. Ennél bonyolultabb megoldásoknál a hőmérő és a szabályozószerv között elektromos vagy elektronikus kapcsolat van, a befolyó hűtővíz mennyiségének szabályozása tehát automatikusan történik, azonban az ilyen megoldások bonyolultságuknál fogva költségesek és számos hibaforrást rejtenek magukban. A találmány célja, hogy igen egyszerű eszközökkel biztosítsa az átfolyó hűtővíz mennyiségének automatikus szabályozását. Ecél megvalósításához az a felismerés vezetett, hogy ha az átfolyó hűtővíz mennyiségét nem a befolyás, hanem az elfolyás oldalán szabályozzuk, a hőmérő-eszköz és a beavatkozószerv funkcióit egy összevont, kombinált szabályozószelep végezheti. A kitűzött célt tehát olyan tárgyi kapcsolási elrendezéssel érjük el, amelynél a hűtött berendezés illetve gép hűtőrendszerének a találmány értelmében egy főágra és egy mellékágra elágaztatott elfolyóvezetéke van, és a főágba egy érzékelő rendelkezőszervével a mellékágba beépített kombinált szabályozószelep keresztmetszet-változtató beavatkozó-fojtótagja van beiktatva. Találmányunk szerint tehát a hűtendő illetve hütött berendezés elfolyóvezetékét kétfelé ágaztatjuk. Az egyik ágba, amely a teljes hütőközegáram célszerűen közel 95%-át ereszti át, a kombinált szabályozószelep fojtó-elzárótagját illetve elemét iktatjuk be, míg a fennmaradó közegáramot áteresztő mellékágba építjük be az összevont érzékelőrendelkező szervet. A mellékágon átáramló viszonylag kis mennyiségű hűtőközeg alkalmas arra, hogy a magával hozott mindenkori hőmennyiség útján az érzékelőrendelkezőszervre hasson. A szabályozás időállandójának befolyásolására különböző intézkedések alkalmasak. Célszerűnek bizonyult a találmány szerinti kapcsolási elrendezés olyan kiviteli alakja, amelynél a mellékágban egy előnyösen kézi működtetésű fojtószelep is van. Ezzel a teljes átáramló közegmennyiség megoszlási aránya bizonyos határok között változtatható. Előnyösnek bizonyult, ha a kombinált szabályozószelep érzékelö-rendelkezőszerve legalább részben egy, a mellékágban elhelyezett, az elfolyó hűtőközeggel átjárt puffertartályban van elrendezve. Ezzel a szabályozókor időállandója növelhető, esetenként bekövetkezhető belengések valószínűsége csökkenthető. Más kivitelek esetén célszerű lehet, ha a puffertartályon illetve az érzékelő-rendelkezőszerv közvetlen környezetén a mellékág legalább részben csőkígyóként van átvehetve. így egyrészt lényegében zárt áramlási rendszer biztosítható, másfelől a hőcserélőfelületek megnövelhetők. Az időállandó befolyásolására illetve a rendszer hőtehetetlenségének esetenként kívánatos növelésére alkalmas intézkedés szerint a puffertartály meghatározott hőkapacitású pangó folyadékot is tartalmazhat, aholis a hőkapacitás a folyadék megválasztásával (eltérő fajhőjü folyadékok alkalmazásával) és a folyadékmennyiség változtatásával is befolyásolható. A szabályozórendszer esetenként szükségessé válható gyors kiiktathatósága és/vagy pl. túlhevülés, üzemzavaresetén kívánatos lökésszerű, hirtelen hőelvonás érdekében az elfolyóvezetéknek egy, a főággal és a mellékággal egyaránt párhuzamosan kapcsolt elzárószelepet, különösen elzárócsapot tartalmazó megkerülővezetéke is lehet. A megkerülövezeték illetve az elzárószelep illetve -csap átömlÖ-kereszlmetszete az elfolyóvezeték főágának és mellékágának együttes keresztmetszetével legalább egyenlő, célszerűen azonban azt meghaladó kell legyen. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés mint hőmérséklet-szabályozó rendszer jól alkalmazható minden olyan helyen, ahol valamilyen gép folyamatos hűtése pl. átfolyó víz segítségével történik, így pl. kompresszorok, vákuumgépek, hűtőgépek, stb. esetében. A megoldás optimális vízfelhasználást biztosít, tehát vízmegtakarítást tesz lehetővé, amellett működéséhez nem igényel segédenergiát, szerkezete egyszerű, és üzembiztos, végül olcsón megvalósítható, mivel legfontosabb szerkezeti eleme, az érzékelő-rendelkező szerv önmagában ismert, kereskedelemben kapható alkatrész, vagy ilyenekből kialakítható. A fentiekből következik, hogy egyrészt egyszerű eszközökkel automatikus szabályozás valósítható meg, másrészt minden höfokváltozás jól követhető, így a szabályozórendszer alkalmazásával kiaknázhatóvá válnak akár a meteorológiai változásokból származó előnyök is. A találmány lényegét az alábbiakban egy példaképpel kapcsolási elrendezés kapcsán a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajz a kapcsolási elrendezés lényeges funkcionális szerkezeti elemeit és azok kapcsolatát bemutató tömbvázlat. Egy adott esetben vízhűtéses 1 gép közelebbről nem részletezendő, átáramlásos hűtőrendszere 11 befolyóvezeték révén a vízhálózatba vagy valamely hűtővízellátó rendszer nyomóoldalára van csatlakoztatva. Az 1 gép hűtőrendszerének felmelegedett, távozó vize 12 elfolyóvezetékbe áramlik be. amely 121 főágra és 122 mellékágra van elágaztatva. A 122 mellékág kombinált 2 szabályozószelep 21 érzékelő-rendelkezőszervét, példaképpen táguló-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
