Струйный регулятор уровня жидкости в резервуаре Советский патент 1983 года по МПК G05D9/04 

I10 Изобретение относится к устройствам для регулирования уровня жидкости на принципе струйного управления и моЛет применяться, например, дяя регупирования отвоаа конденсата от регенерационных нагреватепей паровых турбин. Известны регуляторы уровня с применением поппавковых датчиков, в которых поплавок, поднимающийся вместе с подъе мом уровня, непосредственно управляет подъемом регулирующего вентиля. Известны также регуляторы уровня, основанные на измерении давления газа, проходящего через трубку, погруженную в жидкость, через открытый конец которо газ свободно барбатирует через жидкость резервуара. Для измерения уровня используется также электрический зонд с выходным сиг валом тока или напряжения., В регуляторах уровн используется также принцип струйного управления, при котором изменение динамического давпе ;ния, вызванное торможением турбулентной жидкостной струи, выходящей из питающего сопла и проходящей через слой жидкости. Все указаншле регуляторы имеют низкую мощность выходного сигнала датчика, которая недостаточна для управления регулирующим вентилем отвода. Ус-фойства . - обеспечивакяцие усиление сигнала, имеют сложный регулирующий контур, который в большинстве случаев приводит к недостаточно быстрому динамическому отклику такого контура на быстрое изменение уров ня,, что приводит к превышению уровня и аварийной ситуации, требующей выключения. Датчик уровня на принципе струйного управления дает достаточный с точки зрения мощности гидравлический выход для непосредственного управления гидравличес кими сервоприводами регулируквдих вентилей, но смесь паров, поглощенная турбулентной жидкостной струей вместе с неконденсирующимся газом при непосредственном присоединении датчика на принципе струи и гидравлического сервопривода при длинной трассе трубопровода, является причиной осцилляции управляющего давления и отклонения в контуре. Другим препятствием является возникновение водяного удара, который появляется при внезапной остановке жидкости в длинном соединительном трубопроводе для отвода конденсата при быстром закрытии регули,рующего вентиля. 6O Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Согласно изо етению струйный регулятор уровня жидкости в резервуаре, с6 держадий расположенный в соединенной с резервуаром камере датчик уровня с питаюиим и приемным соплами, расположенными соответственно выше и ниже уровня жидкости, и сепаратор, соединенный с регулирующим органом, установленным на отводном трубопроводе резервуара, содержит двухфазный выпускной зонд, лоток, диффузор и перфорированную рубку, один конеп которой соединен с приемным соплом, а другой расположен в сепараторе, в котором установлен двухфазный вьГ-. пускной зонд, а в нижней части камеры горизонтально установлен поток, под дном которого вокруг приемного сопаа расположен диффузор. На чертеже изображен струйный регупятор уровня жидкости в резервуаре. Струйный регулятор уровня резервуар 1, соединенную с ним камеру 2, в которой расположен датчик уровня 3, имеющий питающее сопло 4 и приемное сопло S, сепаратор 6, соединенный трубопроводом 7 с управляющей камерой 8 регулирующего органа 9, установленного на отводном трубопроводе 10 резервуара 1, Приемное сопло 5 соединено с сепаратором через перфорированную трубку 11, а двухфазный выпускной зонд 12 соединяет сепаратор 6 с каналом под дном лотка 13, установленн(во в нижней части камеры 2, В 2, вокруг питающего и приемного сопел установлен перфорированный кожух 14, а под дном, вокруг приемного сопла расположен диффузор 15. Привод регулирующего орга на 9 выполнен в виде поршня 16, подпорщневая полость 17 которого с установ ленной в ней пружиной 18 соединена трубкой 19 с отводным трубопроводом Ю. I Струйный регулятор уровня жидкости работает следукяцим . Управляющая турбулентная струя конденсата с паровой и газовой струей вытекает из питающего сопла 4 и взаимодействует со слоем конденсата в перфорированном кожухе 14, в который конденсат поступает через камеру 2 и лоток 13 из резервуара 1. Струя, смешанная с конденсатом, попадает в приемное сопло 5, имеющее цилиндрический участок для стабилизации потока, причем часть потока струи протекает через диффузор 15 и через канал под дном лотка 13 обратно в резервуар 1, Сжатая смесь вытекает через перфорированную трубку 11 в сепаратор 6, во внутреннем лрост- .ранстве которого происходит сепарация газовой и жидкостной фаз и при установившемся режиме устанавливается тределенный уровень жидкости в сепараторе на уровне проходного с чения двухфазно го выпускного зонда 12. При этом в сеп аторе устанавливается определенное давление, которое по трубопроводу 7 пе редается в управляющую камеру 8 над поршнем 16. Результирующая сила ; между давлением конденсата на поршень и пружиной 18 перемешает регулирующий орган, вызывая изменение, потока через отводной трубопровод Ю и, следователь но, изменение уровня жидкости в резерву ре 1. Давление под поршнем 16 через трубку 19 выравнивается с давлением в отводном трубопроводе 10. Снижение уровня жидкости в резер)а ре 1 вследствие уменьшения напуска и резервуар или увеличении выпуска через отводной трубопровод вызовет у меньшение протекания конденсата через лоток 13 в камеру 2. Падение уровня в камере 2 вызовет снижение разницы уровней на перфорированном кожухе 14 и уменьшение поступления жидкости внутрь пер орированного кожука 14 и снижение уров;ня в нем. Сопротивление протеканию струи Л1Э питающего сопяа 4 снижается, нагекани смеси в увеличивается, повыше ется давление в сепараторе и в управляющей камере 8. Поршень 16 перемещается и уменьшает проходное сечение регу лирующего органа, уменьшая слив жидкости из резервуара 1. Скорость перемещени поршня 16 определяет натекание конденсата в управляющую камеру 8 и вызванное им падение уровня в сепараторе 6 В проходном сечении двухфазного выпускного зонда 12 превалирует в результату .V V -M-f А|-А ( « г падения уровня протекание пара и газовой 1О 6О фазы из парогазовой подушки, а уменьшенное вытекание вещества вызывает быстоое повышение давления в сепараторе 6, Такой процесс с положительной обратной связью усиливается до момента превышения влияния отрицательной обратной связи между поднятием регулирующего органа, протеканием через отводной трубопровод 10 и повышением уровня в рез вуаре 1 , а также уменьшением протекания смеси из датчика уровня 3 в сепаратор 6. На динамическое влияние положительной обратной связи можно легко повлиять изменением геометрии двухфазного выпускного зонда 12, чем оптими зируется динамическое поведение регулирующего контура. Уменьшение возникновения водяного удара в результате быстрого закрытия регулирукадего органа 9 реализуется присоединением подпоршневого пространства трубкой 19 с ОТВОДШ.1М трубопроводом, Возрастакяцее давление, в трубопроводе 10 подается в подпоршневое пространство и уменьшает скорость протекания конденсата. Отсутствие влияния механических вибраций, радиационного фона, электромагнитных полей позволяет использовать изобретение на тяжелых производствах для энергетического и химического оборудования. Особенно рекомендуется его использование там, где необходимо регулировать уровень жидкости в небольшом диапазоне с быстрой динамической реакцией на измен шя уровня жидкости с высокой надежностью, которая обеспечивается использованием только механически движуихся деталей во всем контуре регулирования. Признано изобретением по результатам кспертизы, осуществленной Ведомством о Изобретательству Чехословацкой СоциаV rlOW/t- i Cll .ao 1. Djf TS. истической Республики

СТРУЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРЕ, соцержеаций расположенный в соеаиненн с резерву ером камере датчик уровня с питающим и приемным соплами, распопо.женными соответственно выше и ниже уровня жидкости, и сепаратор, соединенный с регулирующим органом, установпенным на отвсоном трубопроводе резервуара, отличающийся тем , что содержит двухфазный выпускной зонд, лоток, диффузор и перфорированную трубку, один конец которой соединен с приемным соплом, а другой расположен в сепараторе, в котором установлен двухфазный выпускной зонд, а в нижней части камеры гсфйэонтально установлен лоток, под дном которого вокруг приемного сопла расположен диффузор.