система автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок

Формула изобретения

Система автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок, содержащая вентилятор приточного воздуха, датчики температуры контролируемой воздушной среды и обратного теплоносителя калорифера, подключенные к регулятору температуры, бесконтактное логическое устройство, входы которого соединены с датчиком температуры воздуха после калорифера и выходами регулятора температуры, один из выходов бесконтактного логического устройства через магнитный пускатель подключен к электродвигателю вентилятора приточного воздуха и исполнительному механизму клапана наружного воздуха, а второй подключен к исполнительному механизму клапана обратного теплоносителя, отличающаяся тем, что в нее дополнительно вводятся вентилятор рециркуляционного воздуха с электродвигателем и магнитным пускателем, клапаны рециркуляционного и выбросного воздуха с исполнительными механизмами, блок дистанционного управления и таймер, при этом входы блока дистанционного управления подключены к пусковому устройству, выходы соединены через таймер с бесконтактным логическим устройством, третий выход которого подключен через магнитный пускатель к электродвигателю вентилятора рециркуляционного воздуха и исполнительным механизмам клапанов рециркуляционного и выбросного воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике вентиляции, в частности к системам автоматического управления и регулирования вентиляционных установок.

Известна система автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок, содержащая датчик-реле температуры наружного воздуха, связанный через промежуточное реле с регулирующим органом трубопровода обратного теплоносителя, датчик контролируемого параметра, соединенный через замыкающие контакты промежуточного реле с регулятором температуры, связанным с упомянутым регулирующим органом, и датчик температуры обратного теплоносителя, подсоединенный через размыкающие контакты упомянутого промежуточного реле к регулятору температуры, клапан наружного воздуха с исполнительным механизмом, термочувствительное устройство и импульсный прерыватель с приводом [1]

В качестве прототипа выбрана система автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок, содержащая вентилятор приточного воздуха, датчики температуры контролируемой воздушной среды и обратного теплоносителя калорифера, подключенные к регулятору температуры, бесконтактное логическое устройство, входы которого соединены с датчиком температуры воздуха после калорифера и выходами регулятора температуры, один из выходов бесконтактного логического устройства через магнитный пускатель подключен к электродвигателю вентилятора приточного воздуха и исполнительному механизму клапана наружного воздуха, а второй выход подключен к исполнительному механизму клапана обратного теплоносителя [2]

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата:

1. Система автоматического управления и регулирования, принятая за прототип, позволяет управлять только одним электродвигателем вентиляционной установки. На практике вентиляционные установки могут иметь в комплекте до четырех электродвигателей.

2. Не обеспечивается возможность подключения вентиляционной установки к компьютеру, что не позволяет включить установку в систему диспетчеризации электроприводов.

3. Отсутствует прогрев калорифера при пуске вентиляционной установки, что приводит к срабатыванию защиты калорифера от замерзания и невозможности запуска вентиляционной установки при низких отрицательных температурах наружного воздуха.

Задачи, решаемые изобретением: расширение функциональных возможностей системы, обеспечение возможности включения вентиляционной установки в систему диспетчеризации, снижение пусковых токов при пуске вентиляционной установки с числом электродвигателей более одного, прогрев калориферов при включении установки, повышение надежности и эффективности работы установки.

Решение задач обеспечивается тем, что в систему автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок, содержащую вентилятор приточного воздуха, датчики температуры контролируемой воздушной среды и обратного теплоносителя калорифера, подключенные к регулятору температуры, бесконтактное логическое устройство, входы которого соединены с датчиком температуры воздуха после калорифера и выходами регулятора температуры, один из выходов бесконтактного логического устройства через магнитный пускатель подключен к электродвигателю вентилятора приточного воздуха и исполнительному механизму клапана наружного воздуха, а второй выход подключен к исполнительному механизму клапана обратного теплоносителя, дополнительно вводятся вентилятор рециркуляционного воздуха с электродвигателем и магнитным пускателем, клапаны рециркуляционного и выбросного воздуха с исполнительными механизмами, блок дистанционного управления и таймер, при этом входы блока дистанционного управленя подключены к пусковому устройству, выходы соединены через таймер с бесконтактным логическим устройством, третий выход которого подключен через магнитный пускатель к электродвигателю вентилятора рециркуляционного воздуха и исполнительным механизмам клапанов рециркуляционного и выбросного воздуха.

Введение в систему вентилятора рециркуляционного воздуха с электродвигателем и магнитным пускателем, клапанов рециркуляционного и выбросного воздуха с исполнительными механизмами, блока дистанционного управления и таймера позволяет расширить технические возможности обработки воздуха, подаваемого в обслуживаемые объекты, обеспечивая более оптимальные технологические процессы, включать вентиляционную установку в систему диспетчеризации, выполнять поочередный пуск электродвигателей вентиляторов с целью снижения пусковых токов в системе электроснабжения, а также осуществлять предварительный прогрев калориферов при включении вентиляционной установки, за счет чего повышается надежность и эффективность работы системы.

На чертеже представлена функциональная схема системы автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок.

Система содержит вентилятор рециркуляционного воздуха 1 с электродвигателем 2 и магнитным пускателем 3, вентилятор приточного воздуха 4 с электродвигателем 5 и магнитным пускателем 6, калорифер 7 с исполнительным механизмом 8 клапана на линии 9 обратного теплоносителя, клапан наружного воздуха с исполнительным механизмом 10, клапан рециркуляционного воздуха с исполнительным механизмом 11, клапан выбросного воздуха с исполнительным механизмом 12, регулятор температуры 13 с датчиком 14 температуры контролируемой воздушной среды и датчиком 15 температуры обратного теплоносителя, бесконтактное логическое устройство 16, входы которого подключены к датчику 17 температуры воздуха после калорифера, регулятору температуры 13, таймеру 18, входы которого через блок дистанционного управления 19 подключены к пусковому устройству 20.

Система автоматического управления и регулирования для вентиляционных установок работает следующим образом.

Вентилятор рециркуляционного воздуха 1 приводится во вращение электродвигателем 2 при поступлении управляющего сигнала с пускового устройства 20 на блок дистанционного управления 19, с помощью которого запускается таймер 18 и через бесконтактное логическое устройство 16 включается магнитный пускатель 3, запускающий электродвигатель 2.

С таймера 18 через бесконтактное логическое устройство 16 подается команда на открытие исполнительного механизма 8 клапана на линии 9 обратного теплоносителя для прогрева калорифера 7 в течение заданного времени, после чего таймер 18 разрешает включение магнитного пускателя 6, электродвигателя 5 вентилятора приточного воздуха 4, исполнительных механизмов 10, 11, 12 и регулятора температуры 13.

С датчика 14 температуры контролируемой воздушной среды сигнал поступает на регулятор температуры 13.

При температуре контролируемой воздушной среды ниже заданной на регуляторе температуры 13 исполнительный механизм 8 клапана обратного теплоносителя импульсно открывается, увеличивая количество теплоносителя, проходящего через калорифер 7, при температуре выше заданной исполнительный механизм 8 клапана обратного теплоносителя импульсно закрывается.

В случае понижения температуры воздуха за калорифером ниже критической, определяемой расчетом для конкретной установки, по сигналу датчика 17 логическое устройство 16 отключает магнитный пускатель 6, электродвигатель 5 вентилятора приточного воздуха 4 открывает исполнительный механизм 8 клапана обратного теплоносителя для прогрева калорифера 7 и "запоминает" аварийную ситуацию.

При отключенном вентиляторе 4 с помощью датчика 15, регулятора температуры 13, логического устройства 16 и исполнительного механизма 8 клапана обратного теплоносителя осуществляется периодический прогрев калорифера 7, препятствующий замерзанию последнего.

Отключение системы производится по команде с пускового устройства 20. Электродвигатели 2, 5 отключаются, исполнительные механизмы 10, 12 закрываются, исполнительный механизм 11 открывается, исполнительный механизм 8 клапана обратного теплоносителя управляется по сигналам датчика 15, прогревая калорифер 7.

Предлагаемая система испытана на действующих вентиляционных установках.

В испытанной системе в качестве датчиков 14, 15, 17 использованы медные термопреобразователи сопротивления типа ТСМ с номинальной статической характеристикой преобразования 50М, регулятора температуры 13 - микроэлектронный регулятор температуры РТМ-3М, бесконтактное логическое устройство выполнено на базе микросхем серии К561, блок дистанционного управления позволяет использовать оптроны АОТ 110А или герконовые реле РЭС 55А; таймер собран на микросхеме КР1006 ВИ1, функции пускового устройства выполняет компьютерная система.

Предлагаемая система позволяет осуществить управление вентиляционной установкой, содержащей 4 вентиляционных агрегата.

Испытания показали, что заявляемая система в отличие от известных расширяет функциональные возможности, обеспечивает возможность включения вентиляционной установки в систему диспетчеризации, предусматривает снижение пусковых токов, осуществляет прогрев калориферов при включении вентиляционных агрегатов, что повышает надежность и эффективность работы установки.