Устройство для измерения межфазового уровня Советский патент 1986 года по МПК G01F23/22 

15

20

25

Изобретение относится к нефтедоывающей и нефтеперерабатывающей траслям промьппленности, в частности к устройствам для непрерывного змерения уровня раздела нефть - во- 5 а в технологиче ских ег костях, например в отстойниках-деэмульгаторах.

Цель изобретения - уменьшение погрешностей измерений.

На фиг. 1 показана схема устройст- О ва; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство состоит из крыльчатки 1, соединенная с электроприводом 2 посредством оси 3. В статорную обмотку электропривода ;включен измеритель 4 тока (или другой вид преобразователя, например измеритель крутящего момента). Крьшьчатка установле- на.-.на опоре 5 в сосуде 6 емкости 7, которая с помощью трубопровода 8 сообщается с неподвижным цилиндром 9, внутри которого размещен полый подвижный цилиндр IО со щтырем 11. Неподвижный 9 и подвижный О цилиндры водонефтяная смесь из промежуточно1 о имеют взаимно совпадающие прорези 12 и 13„ Подвижный цилиндр 10 через шток 14 кинематически связан с исполнитель-, ным механизмом с обратной связью и устройством 15 преобразования перемещения в электрический сигнал. Устройство 16 сравнения и управления электрически связано с измерителем 4 тока, задатчиком 17 и исполнительным механизмом 15, который, в свою очередь, связан с указателем 18 межфазового уровня. На чертеже показаны такисе контролируемый сосуд 19, например отстойник-деэмульгатор, и сливной патрубок 20 из емкости 7.

Устройство работает следующим об- разом.

Водонефтяная смесь из межфазового (2ЛОЯ М (а при других уровнях - нефть Н или вода В) через продольные прорези 1Z и 13 соответственно неподвижного 9 и подвижного 10 цилиндров и соединительный трубопровод 8 поступает в сосуд 6. Эта жидкость, поднимаясь вверх по сосуду 6, оказывает определенное сопротивление вращению крьшьчатки 1 и сливается через край сосуда 6 в емкость 7, откуда она отводится через сливной штуцер 20.

Известно, что сопротивление, оказываемое жидкостью вращению крьтьчат- ки 1, зависит от вязкости, т.е.

30

35

М

КР

CuJ,

15

20

25

5

О -, а.

-

245888

где

30

35

40

45

50

55

- крутящий момент на оси

крьшьчатки;

С - постоянный коэффициент; 1Л-1 - угловая скорость йращения

оси;

h - кинематическая вязкость. Известно также, что вязкость промежуточного слоя почти на порядок отличается от вязкостей нефти и воды, в свою очередь, вязкость нефти больше вязкости воды в несколько раз, поэтому крутящий момент на оси 3 крьшьчатки 1 в зависимости от измеряемой, среды, поступающей в сосуд 6 из сосуда 19, различный и отличается один от другого на такой же порядок, следовательно, отличается и ток в статорной обмотке электропривода 2, измеряемого-преобразователем 4.

При изменениях уровня промежуточного слоя М из сосуда 19 в сосуд 6 может поступать либо вода В, либо водонефтяная смесь из промежуточного сдоя М, либо нефть Н со значениями вязкостей, резко отличающимися один от другого.

Управляющее устройство 16 в соответствии с разностью сигналов от преобразователя 4 и задатчика 17 вырабатывает управляющее воздействие на исполнительный механизм 15, кото- рьш перемещает посредством щтока 14 подвижньш цилиндр 10 вверх или вниз до тех пор, пока через прорези 12 и 13 соответственно цилиндров 9 и 10 водонефтяная эмульсия (промежуточного слоя М) из сосуда 19 не поет- тупит в сосуд 6 и не будет равно . нулю в измерительном блоке устройства 16, разность сигналов от преобразователя 4 и задатчика 17. Таким, образом, полый подвижный цилиндр .10 непрерывно перемещается за изменением промежуточного слоя М. Это перемещение также непрерывно фиксируется через исполнительный механизм 15 указателя 18 межфазового уровня.

Предлагаемое устройство функционирует, как следящая система. Обратная связь исполнительного механизма 15 обеспечивает устойчивую работу системы.

Формула изобретения

Устройство для измерения межфазового уровня, содержащее крыльчатку с приводом от электродвигателя.

измеритель крутящего момента и следящую систему с реверсивным двигателем, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений, оно снабжено дополнительным сосудом и блоком отвода пробы, состоящим из неподвижного цилиндра, сообщенного с контролируемым сосудом через продольную щель в его стен124

5888 ке

, и подвижного цилиндра, помещенного внутри неподвижного цилиндра и выполненного с отверстием, совмещенным с продольной щелью, диаметром равнь1М щирине щели, при этом подвижный цилиндр связан с реверсивным двигателем и с дополнительным сосудом, в который помещена крыльчатка.

Изобретение относится к нефтедобывающей и перерабатывающей отраслям промьшшенности. Для уменьшения погрешности измерений уровня в устройство введен блок отвода пробы, . состоящий из неподвижного 9 и установленного в нем подвижного 10 цилиндров. При изменении уровня промежуточного слоя в контролируемом сосуде 19 полый цилиндр 10 непрерывно перемещается за этим слоем посредством штока 14 исполнительным механизмом 15, отслеживая его через прорези 12 и 13. Поступившая из контролируемого сосуда 19 через блок отвода и трубопровод 8 в дополни- тельньй сосуд 6 среда оказывает сопротивление вращению крыльчатки 1, зависящее от вязкости среды. Преобразователь 4 фиксирует изменение крутящего момента на оси 3 крыиьчат- ки 1 по изменению тока в статорной обмотке. 1 ил. W Ю 4 сл 00 00 00 20 слив Фиг.1

Редактор А.Козориз

Составтиель М.Рачков Техред М.Ходанич

Заказ 3986/31 Тираж 705Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фиг. 2

Корректор Г.Решетник