Система регулирования давления в напорном трубопроводе Советский патент 1984 года по МПК G05D16/20 

1112 Изобретение относится к средства автоматического.регулирования дав- ления в трубопроводных системах и может быть применено при автоматиза ции процессов массовой выдачи жидкостей в емкости, преимущественно в автомобильные и железнодорожные .цистерны. . .Известна система для автоматич с кого регулирования давления в напо ных трубопроводах, которая содержит пружинные перепускные клапаны, уста навливае ме на напорной линии насоса и соединенные через трубопровод с резервуаром, или электрические да чики давления, по сигналам которых через электронные блоки управляют исполнительными механизмаьш клапанов сброса, установленных на линии сброса жидкости в резервуар 13« Недостатком этой системы является невысокая точность в поддержании заданного давления из-за погрешности датчиков давления, которая, как правило,, составляет 2,5-4%. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является сис тема регулирования давления жидкости при заправке автомобильных и железнодорожных цистерн, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат и датчик давления, установленные на линии подачи жидкости, подсоединенной к параллельно включенным раздаточным стоякам с раздаточньми рукавами, включающими ограничители предельно го уровня, установленные за запорны ми, элементами, клапаны-отсекатели и регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, связан ный с управляющим входом насосного агрегата, датчик.температурь жидкости в Насосном агрегате, коммутатор, таймер, установленные в каждом раздаточном стояке последовательно соединенные регулятор положения.кла пана-чэтсекателя и электрогидропреобр зователь,а также регулятор-гидравлической характеристики линии подачи.жидкости, первыми, входами связанны с линией подачи жидкости, причем вы ход датчика температуры жидкости в насосном агрегате связан с первым входом регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата, вторые выходы которого подключены к соответствукмцим выходам коммутато ра, а выход - к второму входу регулятора гидравлической характеристики линии подачи жидкости, входы таймера соединены с соответствующими выходами всех регуляторов положения клапанов-отсекателей, а выход - с управляющим входом коммутатора, информационным входом подключенного к пыходу датчика давления, вход регулг.тора положения клапана-отсекателя в каждом раздаточном стояке связан с выходом запорного элемента и ограничителя предельного уровня, а выходные каналы электропреобразователя связаны с раздаточным рукавом и с надмамбранной полостью клапанаотсекателя, установленного перед раздаточным рукавом С2. Недостатком известной системы является значительное время переходного процесса, приводящее к снижению производительности перекачки, обусловленное наличием клапана-отсекателя на раздаточных стояках, требующего сложной настройки в соответствии с гидравлической характеристикой линии подачи жидкости, что приводит к значительной погрешности регулирования и снижает надежность системы в целом. Цель изобретения - повышение надежности и точности системы путем улучшения качества регулирования, Указанная цель достигается тем, что система регулирования давления в напорном трубопроводе, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат,, установленный на линии подачи жидкости, псдсоединенной к параллельно включенным раздаточным стоякам, регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, выход которого подключен к управляющему входу насосного агрегата,.а также регулятор гидравлической характеристики линии подачи жидкости, первым входом связанный с линией подачи жидкости, а выходомс линией сброса жидкости, дополнительно содержит последовательно соединенные датчик расхода, установленный на линии подачи жидкости i после насосного агрегата, преобразователь частота-код и блок сравнения, сигнализаторы наличия потока в раздаточных стояках, последовательно соединенные сумматор и преобразователь напряжение - код, а также преобразователь код - напряжение, подключенный входом к выходу блока 3 сравнения, первьм выходом - к перво му входу регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата,, а вторым выходом - к второму входу регулятора гидравлической характери тики линии подачи жидкости и к вто рому входу регулятора гидравлическо характеристики насосного агрегата, причем выход преобразователя напряжение - код связан с вторым входом блока сравнения, а выходы сигнализа торов наличия потока в раздаточных стояках соединены с соответствующи ми входами сумматора, На чертеже представлена блок-схе ма регулирования давления в напорно трубопроводе. Система состоит из резервуара 1, линии 2 подачи жидкости, насосного агрегата 3, состоящего из двигателя с исполнительные механизмом и насоса, турбинного датчика 4 расхода, раздаточных стояков 5, линии 6 сбр са, регулятора 7 гидравлической характеристики линии подачи жидкости, состоящего из клапана 8 сброса и гидроэлектроклапана 9, преобразователя 10 частота-код, блока 11 сравнения, сигнализаторов 12 наличия потока в раздаточных стояках, пре образователя 13 напряжение-код, на входе которого установлен сумматор 1 преобразователя 15 код - напряжение и регулятора 16 гидравлической характеристики насосного агрегата. В качестве преобразователя 10 может быть использован любой стандартный элемент, осуществляющий пре образование сигналов турбинного дат чика 4 расхода (ТДР или НОРД), имею щих вид синусоидальных колебаний с частотой, пропорциональной расходу . жидкости, в частоту, а затем в двои ный код. . Преобразователь 13 осуществляет преобразование под1ваемого с сигнализаторов 12 через сумматор 14 постоянного напряжения в частоту, а затем в двоичньш код. В преобразователь 15 код-напряжение поступает разность сигналов двоичного кода из блока II сравнения, а с выхода преобразователя 15 снимаются унифицированные сигналы постоянного напряжения, необходимые для управления регулятора 16. Система работает следующим обра зом. 9 Жидкость из резервуара 1 по линии 2 подачи жидкости поступает на вход насоса насосного агрегата 3, который подает ее к раздаточным стоякам 5. Количество перекачиваемой жидкости учитьшается турбинньм датчиком 4 расхода, при этом электрические сигналы с него и с сигнализаторов 12 потока поступают в преобразователь 10 частоты электрических импульсов в код и через сумматор 14 в преобразователь 13 напряжения в код. Кодовые сигналы преобразователей сравниваются в блоке 11, который формирует кодовые сигналы, преобразованные в блоке 15 из кода в напряжение, на изменение ; частоты вращения вала двигателя насосного агрегата 3 регулятором 16 и на регу-: лятор 7 изменения гидравлической характеристики линии подачи жидкости через гидроэлектроклапан 9 и клапан 8 сброса, установленный на линии 6 сброса. При равенстве кодовых сигналов, поступаюы(их с преобразователей 10 и 13, управляющие сигналы с блоков 11 и 15 на регулятор 16 и регулятор 7 не подаются, и система работает в оптимальном установившемся режиме. С увеличением числа работающих потребителей, т.е. при наибольшем количестве подключенных раздаточных стояков 5, уровень сигналов, поступивших с сигнализаторов 12 наличия потока и преобразованных в блоке 13, выще, чем уровень сигналов, поступивших с турбинного датчика 4 и преобразованных в код в блоке 10, так как в целом система инерционна, а подача жидкости насосным агрегатом 3 остается постоянной. При сравнении уровней кодовых сигналов в блоке 11 управляющий положительный сигнал с него поступает в блок 15, в котором преобразуется в положительное напряжение, поступает на второй вход регулятора 16, который, воздействуя на исполнительный механизм двигателя, увеличивает частоту вращения его вала, соответственно увеличивается и подача жидкости насосным агрегатом 3 до получения равенства сигналов в блоке 11 с турбинного датчика 4 и сигнализаторов 12 Наличия потока..

При уменьшении числа работающих потребителей уровень сигналов, поступающих с сигнализаторов 12 наличия потъка и преобразованных в блоке 13, ниже, чем. уръвень сигналов, поступивших с турбинного датчика 4 и преобразованных в код в блоке 10. При сравнении уровней сигналов, поступивших с преобразователей 10 и 13, отрицательиый управляющий сигнал с блока И, преобразованный в отрица- тельное напряжение в блоке 15, поступает одновременно на первый вход регулятора 16 и на вход регулятора 7 гидравлической характеристики линии подачи жидкости. Регулятор 16, воздействуя на исполнительный механизм двигателя, уменьшает частоту вращения его вала, соответственно уменьшается и подача жидкости насосным агрегатом 3, а клапан 8 сброса, управляемый гидроэлектроклапанэм 9, открыт, в результате чего произойдет сброс жидкости по линии 6 в резервуар 1 до получения равенства сигналов в блоке 11 с турбинного датчика 4 и отiсигнализаторов 12 наличия потока, преобразованных бло.ками 10 и 13. Система переходит в установившийся оптимальный режим работы без резких нарастаний давле(НИЯ.

Применение изобретения позволит поддерживать в системе оптимальное давление, исключать резкое его повышение при отключении потребителей и обеспечивать переход давления к исходному за более короткие сроки, при этом повышается надежность и эф фективность используемого оборудова ния путем улучшения качества регулирования давления в трубопроводе.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯДАВЛЕНИЯ В НАПОРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат, установленный на линии подачи жидкости, подсоединенной к параллельно включенным раздаточным стоякам, регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, выход которого подключен, к управляющему входу насосного агрегата, а также регулятор гидравлической характеристики линии подачи жидкости, первьм входом связанный с линией подачи жидкости, а выходом с линией сброса жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности системы, она дополнительно содержит последовательно соединенные датчик расхода, установленный на линии подачи жидкости после насосного агрегата, преобразов,атель частота-код и блок сравнения, сигнализаторы наличия потока в раздаточных стояках, последовательно соединенные сумматор и преобразователь напряжение-код, а также преобразователь код-напряжение, подключенный входом к выходу блока сравнения, первым выходом - к первому входу регулятора гидравлиg .ческой характеристики насосного агрегата, а вторым выходом - к -второму входу регулятора гидравлической характеристики линии подачи жидкости и к второму входу регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата, причем выход преобразователя напряжение - код связан с вторым входом блока сравнения, а выходы сигнализаторов наличия потока в раздаточных стояках соединены с соответствующими входами сумматора.