О1
О9
СП Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано .в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промьпиленности в частности, для регулирования расхода жидкости из конденсатосборников на газоконденсатном промысле. По основному авт. св. № 640271 известно пневматическое устройство управления расходом, содержащее запорный клапан , датчик давления, установленный на магистрали, дроссели, емкость, двухмембранные и трехмембранные реле с пружинами и канал питания. В этом устройстве открытие запорного клапана на дренажной линии выполняется по заданной программе, а закрытие - по сигналу реле давления, реагирующего на возрастание дав ления в линии при смене жидкой фазы на газовую. / Однако известное устройство не обеспечивает окончание цикла при отказе реле давления, оставляя запор ный клапан открытым, при этом возможны большие потери технологическог газа. Кроме того,устройство не позволяет контролировать уровень жидкости в конденсатосборнике, что може привести к переполнению конденсато- сборника сепаратора, проскоку жидкое ти в магистральный газопровод и образованию в нем жидкостных и гидратных пробок. Это, в конечном результа те, приводит к снижению пропускной способности магистрального газопрово да и к поломке газовых компрессо юв. Указанные недостатки снижают надежность известного устройства. Цель изобретения - повыдение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что пневматическое устройство управления расходом снабжено датчиком уровня с узлом сопло-заслонка, дополнительными трехмембранным и двухмембранным реле, двумя дополнительными регулируемыми дросселями и постоянным дросселем, через который канал питания соединен с соплом датчика уровня и с первой управляющей камерой дополнительного трехмембранного реле, соединенной через первый дополнительный регулируемый дроссель с второй управляющей камерой этого реле, проточная камера без пружины основного двухмембранного реле сообщена с запрещающей камерой основного трехмембранного реле через сопловую камеру и нормально открытое сопло дополнительного трехмембранного реле соединенное также с нормально закрытым соплом этого реле, выход основного трехмембранного реле связан через второй дополнительный регулируемый дроссель с управляющей Кс1мерой дополнительного двухмембранного реле, нормально закрытое сопло которого сообщено с датчиком давления. На чертеже приведв1 на принципиальная схема устройства. Устройство содержит датчик уровня с узлом 1 сопло - заслонка, установленным на конденсатосборнике 2 сепаратора 3, дополнительное 4 и основное 5 трехмембранные реле, основное б и дополнительное 7 двухмембранные реле, запорный клапан 8 и датчик 9 давления,установленные на дренаокной линии 10, гидравлический дроссель 11, установленный на дренажной линии перед датчиком давления, и редуктор 12 давления воздуха. Канал питания через редуктор давления воздуха и через дополнительный постоянный дроссель 13 соединен с узлом 1 сопло - заслонка датчика уровня и с первой управляющей камерой дополнительного трехмембранного реле 4, соединенной через первый дополнительный регулируемый дроссель 14 с второй управляющей камерой этого же реле. Кроме того, канал питания соединен с нормально закрытым соплом основного двухмембранного реле 6, проточная камера без пружины которого соединена с нормально открытым соплом этого же реле и через регулируемый дроссель 15 с атмосферой и с запрещающей камерой основного трехмембранного реле 5 через сопловую камеру и нормально открытое сопло {верхнее на чертеже ) дополнительного трехмембранного реле 4, соединенное также с нормально закрытым соплом этого же реле и пневмоемкость 16. Кроме того, канал питания соединен с нормально открытым соплом основного трехмембранного реле 5 и через проточную камеру с нормально закрытым соплом этого же реле и с-запорным клапаном 8, через постоянный дроссель 17 с датчиком 9 давления и через регулируемые.дроссели 18 и 19 с управляющими камерами основного двухмембранного реле 6 и дополнительного двухмембранного реле 7, нормально закрытое сопло которого соединено с разрешающей камерой основного трех / eмбpaннoгo реле Бис датчиком 9 давления через командную линию 20. Задача автоматизации процесса от-вода жидкостей из технологических аппаратов (в данном случае из конденсатосборника 2) газовых и газоконденсантных промыслов - одна из актуальных и .сложных. Её сложность обусловлена специфическими условиями эксплуатации устройств автоматики. Так, образование кристаллогидратов, на чувствительных элементах регуляторов приводит к их отказам. Отказы системы регулирования могут быть связаны с плохой осушкой командного газа (воздуха), со значительным изменением газосодержания (плотности) отводимой жидкости при изменении температуры и давления в аппарате. На газовых промыслах газ через сепараторы (в да ном случае через сепаратор 3) идет постоянно с определенным технологическим режимом (под которым понимают ся температура, давление, расход газа через сепаратор, насыщенность газового потока жидкостью). Поэтому жидкость поступает в конденсатосборник 2 сепаратора 3 в различных ко.личествах и зависит от перечисленных выше факторов. Для полного использования объема конденсатосборника 2 и снижения частоты ср.абатывания устройства на дренажной линии 10 устанавливают датчик 9 давления, который реагирует на смену фаз жидкость - газ. Кроме того установка датчика 9 давления повышает точность срабатывания устройства и снижает потери в дренажную линию 10. Однако при выходе из строя датчик давления не обеЬпечивает окон чание цикла работы устройства, остав ляя запорный клапан открытым,, поэтом работа датчика давления дублируется временной программой с помощью узла (дроссель 19 и реле 7). Вариант дублирования с установкой второго датчика параллельно первому повышает стоимость устройства. Появляется необходимость постоянного кон роля за работой датчиков давления и их переключение с работакиаего на резервный при отказе в работе одного из них. Кроме того, датчики находятся в работе в более жестких-условиях т. е. установлены непосредственно у технологических аппад)атов и контакти руют со средой, а элементы cxeNW устройства пи:та1отся :хороию очищенным командаым газом (воздухом) и находят ся в более лучших условиях эксплуатации, вследствие чего вероятность выхода устрой ст в а и з строя уме ньщает ся Устройство работает следук цим образом. Пневматическое питание устройства может подаваться как. до включёння технологической установки в работу, так и во время ее работы, в первом случае закрытие запорного клапана 8 происходит по истечении времени на которое настроен дополнительный регулнруакий дроссель 19, так как в установке нет ни газа, ни жидкости, а следовательнб, не работает датчик давления 9. Во втором случае ( установка включена в работу) закрытие зёшорного клапана 8 происходит от датчика 9 давления, который срабатывает при смене фаз жидкость - газ. Открытие запорного клапана 8 происходит одновременно с подачей пневматического питания. В первоначальный момент включения сепаратора 3 в работу его кондеисатосбррник 2 пуст, а следовательно, газ с каплями жидкости заполняет конденсатосборник 2 и дренажную линию 10 до запорного клапана 8. Конденсатосборник 2 постепенно заполняется жидкостью, и между ним и запорным клапаном 8 в дренажной линии 10 образуется газовая пробка, на которую реагирует датчик 9 давления в первоначальный момент открытия запорного . клапана 8 (первый проскок газа). Жидкость из конденсатосборника 2 уда- ляется до появления газа и дренажной линии 10, при этом происходит смена фаз жидкость - газ с резким, повышением давления после гидравлического дросселя 11, на которое реагирует датчик 9 давле ния (второй проскок газа), закрывая запорный клапан 8. При неплотном закрытии запорного клапана 8 газовая пробка не образуется и первый проскок газа в дренажную линию 10 не происходит, но это не нарушает работу устройства. Пневматическое питание подается через редуктор 12 давления воздуха к нормально закрытому соплу основного дв хмембраннбго реле 6, через дополнительный постоянный дроссель 13 и дополнительный регулируемый дроссель 14 в управлявшие ка14еры дополнительного трехмембранного реле 4, к нормально -закрытому узлу 1 сопло заслонка датчика уровня и через нор мально открытое сопло и пооточную кам меру основного трехмембранного реле 5 к запорному клапану 8, который при этом откроется. Давление воздуха нарастает как в командной линии 20 датчика 9 дарления, так и в управляющих камёрг1х основного и дополнительного |Двухмем«5ранных реле 6 и 7 через регулируемые дроссели 18 (основной) и 19 {дополнитель-- ный) соответственно. В случае выпуска газа (первый проскок газа) в дренажную линию 10 и сра(5атывания датчика 9 давления закрытие запорного клапана 8 не происходит, что обусловлено задеЕяскоЙ на основном регулируемом дросселе 1В. По истечении времени задержки давление в управляющей камере основного двУхмембранного реле 6 перебрасялвает мембранный блок в другое крайнее положение, в результате чего давление питания поступает через проточные реле 6 а 4 в пнёвмоемкость 16 и запрещающую камеру основного трехмелЛбранного реле 5. Однако закрытие эгшорного клапана 8 не происходит у так как это Давление не htoжет преодолеть усилия пружины и усилия, развиваемого давлением воздуха в Другой разрешающей камере основного трехмембранного реле 5, соединенной
с нормгшьно закрытыми соплами датчика 9 давления и дополнительного двухмембранного реле 7 и через основной постоянный дроссель 17 с линией питания запорного клапана 8.
Основной постоянный дроссель 17 служит для ограничения расхода воздуха в случае отказа клапанного устройства датчика 9 давления, т. е. в . случав, (согда клапанное устройство датчика 9 давления постоянно открыто. 0
В таком состоянии устройство находится до второго выпуска газа в дфенажную линию 10, т. е. до смены фаз жидкость - газ, после чего давление в дренажной линии 10 резко по- 15 вышается и срабатывает датчик 9 давления, который соединяет разрешаюаую камеру основного трехмембранного реле 5 с атмосферой.
Давление з другой запреь ающей ка- 20 мере этого же реле преодолевает пружины и соединяет линию питания 3anoi;iHoro клапана 8 через проточную камеру без пружины .с атмосферой. Запорный клапан 8 закрывается. При 25 этом давление в управляющей камере двухмембранного реле б уменьшается до его срабатывания, соединяются .запрещающая камера.трехмембранного реле 5, пневмоемкость 16 через про- ЗО точную дополнительного трех««ембранного реле 4 регулируемый дроссель 15 (основной) с атмосферой, включается в работу BpefieHHoe устройство, собранное на пневматическом 35 звене регулируемый дроссель 15 пневмоемкость 16.
После снижения давления в запрев аощей камере основного трехмембранного реле 5 до величины его срабаты- 40 вания, давление питания подается на запорный клапан 8, который открывается.
Цикл работка повторяется.
При отказе датчика 9 давления, д, т. е. в первом случае (клапанное устройство датчика 9 давления не открыто и не сброшено давление с разрешгиощей камеры основного трехмембранного реле 5), с задержкой по мени, определяемой на дополнительном регулируемом дросселе 19, заполняется управляющая камера дополнительного вухмембранного реле 7 из линии пита- ния запорного клапана 8, вследствие его, происходит сброс давления из 55 азрешакяцей камеры основного трехмембраиного реле 5 и соединение линии итания запорного клапана 8 с атгюсферой через проточную камеру этогб е реле. После закрытия запорного . 60 лапана 8 с заде Я1ской по времени, пределяемой регулируемлм дроссеем 18 разблокировывается двухмембанноб реле 6, соединяя пневкюемHcoGTb 16 и запрещающую камеру основ- 5
ного трехмембранного реле 5 через регулируемый дроссель 15 с атмосферо
Цикл работы повторяется.
Если датчик 9 давления отказал в работе и его клапанное устройство постоянно открыто, т. е. соединено с атмосферой (второй случай отказа), в разрешающей какюре основного трехмембранного реле 5 во время работы запорного клапана 8 давление создаваться не будет, что приводит к частому срабатыванию запорного клапана 8.
Для устранения частого срабатывания запорного клапана 8 и полного опорожнения конденсатосборника 2 сепаратора 3 необходимо основной регулируемый щюссель 18 настроить на такую временную задержку, чтобы до полного опорожнения конденсатосборника 2 успело набраться давление- в управляющей камере основного двухмембранного реле б до 0,8 кг/см, при котором реле б переключается, пода-г вая давление питания в запрещающую камеру основного трехмембранного реле 5, которое переключается и закрывает запорный клапан 8. Таким образом, время задержки на регулируемом дросселе 18 должно быть равно времени полного опорожнения конденсатосборника 2 минус 5-10 с. Следовательно, регулируемый дроссель 18 предотвращает срабатывание устройства, т. е. закрытие запорного клапана 8 в случае первого проскока газа и в в случае выхода из строя датчика 9 давления, когда его клапанное устройство открыто.
Временная задержка на дополнительном регулируемом дросселе 19 должна быть равной времени опорожнения конденсатосборника 2 плюс 5-10 с, что дает возможность работать датчику 9 давления и включать в работу дополнительное двухмембранное реле 7 только в случае отказа датчика 9 давления, когда его запорный клапан закры
Двухмембранное дополнительное реле 7 идентично основному двухмембранному реле б и имее тот-же уровень срабатывания.
При резком повышении уровня жидкости в конденсатосборнике 2 сепаратора 3 в результате изменения технологичеркого режима, срабатывает датчик уровня, соединяя с атмосферой управляющие камеры дополнительного трехмембранного реле 4. В результате згшержки сброса давления из одной управлякиоей камеры, определяемого регулируемым дросселем 14 (дополнительным) реле переключается, соединя пневмоемкость 16 и запрещающую камеру основного трехмембранного реле 5 с атмосферой. Основное трехмембранное реле 5 срабатывает, подавая пита
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Пневматическое устройство управления расходом | 1977 |
|
SU640271A1 |
Пневматический двухпозиционный регулятор уровня жидкости | 1981 |
|
SU1004987A1 |
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ | 1972 |
|
SU358684A1 |
Устройство для автоматического отвода конденсата из газопровода | 1977 |
|
SU735859A1 |
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР С ОТМЕРИВАНИЕМ ДОЗЫ ПО УРОВНЮ ЖИДКОСТИ В ТАРЕ | 2020 |
|
RU2754139C1 |
Устройство для автоматического отвода конденсата из газопровода | 1974 |
|
SU494559A1 |
Пневматический плотномер жидкости | 1982 |
|
SU1062563A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИиз АППАРАТОВ, | 1968 |
|
SU222097A1 |
Пневмогенератор импульсов | 1977 |
|
SU690468A1 |
Устройство для автоматического удаления жидкости из технологических аппаратов | 1987 |
|
SU1539728A1 |
ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТШЙСТВр УПРАШ1ЕЯ ИЯ РАСХОДОМ ПО авт. ев. 640271, о тли чающееся тем, что, с цел1 повшоения нал жностй, оно снабжено датчиком уровня с узлом сопло-заслонка, дополнительныi кш трехмембранным и двухмембраншм реле, дополнительнюш регулируеквфш дросселями и постоянным дросЬелем, через который канал питания соединен с соплом датчика уровня и с первой управляккчей камерой дополнительного т{ е 4ембранного р1вле, соединенной через первый дополаитель1шй регулируе шй даоссёль с второй управляющей камерой этого реле, проточная камера без яружишя основного двухмембранного реле оообцеиа с запрещающей камерой основного трехмембранного резсстловую камеру и нормально открытое сопло дополнительного трехмембранного реле, соеди ненное-также с нормально закрвтым сошюм этого реле, выход основного трехмембранногю реле связан через второй дополнительный регулнрушлшй ,-1 дроссель с управляюсцей кгтерой допрл нительного дву рлембранного реле, нор-1 мгшьио закр ьйгое сопло которого сообщено с датчиком Давления. F
Авторы
Даты
1983-04-30—Публикация
1981-06-08—Подача