Система регулирования давления жидкости при наливе емкостей Советский патент 1986 года по МПК G05D16/00 

10

15

20

25

Изобретение относится к средствам регулирования давления жидкости в трубопроводах при заправке техники горючим и может быть использовано во всех областях народного хозяйства при создании автоматизированных: управления процессами перекачки и заправки техники горючим.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности системы.

На чертеже представлена блок-схема системы регулирования давления жидкости при наливе емкостей.

Система состоит из основного гид- роэлектроклапана 1, установленного на переточном канале 2, соединяющем напорный трубопровод 3 и раздаточное устройство 4, датчиков 5 и 6 давления, установленных соответственно на напорном трубопроводе и переточном канале, блока 7 управления с задатчиками 8 и, 9, байпасной линии 0 с установленными последовательно в ней по ходу потока-дополнительным гидроэлектроклапаном 11, емкостью 12 с датчиками 13 и 14 верхнего и нижнего уровней, устройством 15 принудительной подачи жидкости и обратным клапаном 16.

Блок управления 7 состоит из первого 17 и второго 18 компараторов, первого 19 и второго 20 логических элементов, первого, второго и третьего логических элементов И 21 - 23 и первого, второго и третьего усилителей 24 - 26 мощности,

В качестве гидроэлектроклапанов могут быть использованы электромагнитные клапаны мембранного и поршневого типов.

Датчики 5 и 6 давления - стандартные из системы ГСП с унифицированным выходом или потенциометрического типа ДТ-Г повышенной точности.

Для преобразования выходного сигнала датчиков давления, имеющих унифицированный токовый сигнал, в логический сигнал О или 1, могут использоваться преобразователи, собранные на микросхемах 134 и 140 серий или серийно-выпускаемые преобразователи типа ПУ-1С, В качестве датчиков уровня могут использоваться серийно-выпускаемые реле уровня РУМ-1Э, имеющие как унифицированный, так и релейный выход. Устройство принудительной подачи жидкости подби- нулю, то на их выходе напряжения так- рается, исходя из требуемой произ- , .же равны нулю и в связи с этим второй

30

35

40

45

50

55

водительности раздаточного устройства и давления, которые необходимо поддерживать в переточном канале и за обратным клапаном 16, В качестве устр.ойства принудительной подачи жидкости может использоваться любой насосный агрегат с проводом от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания, оборудованного устройством для его автоматического запуска или устройством для автоматического включения насоса. Как ва- риант в данной системе использовался насосный агрегат ЭНАРГ-30 с приводом от электродвигателя, который был оборудован устройством для автоматического запуска электродвигателя, собранным на базе магнитного пускателя. Обратный клапан подбирается из числа серийно-выпускаемых в зависимости от диаметра байпасной линии.

Система работает следующим образом.

При работе напорного трубопровода 3, когда давление в нем вьппе заданного значения, установленного задатчи- ком 8 давления и контролируемого датчиком 5 давления, а в раздаточном устройстве потребители готовы к наливу жидкости, и при этом давление в переточном канале 2 ниже значения, установленного задатчиком 9 давле- ния и контролируемого датчиком 6 давления, на выходе компаратора 18 напряжеь ие равно логической единице, а на выходе компаратора 17 - логическому нулю. Напряжение с выхода компаратора 18 поступает на второй вхо.д логического элемента И и на первый вход логического элемента И 22, На первом входе первого логического элемента И 21 напряжение также равно логической единице, так как выход компаратора 17 с первым входом логического элемента И 21 связан через логический элемент НЕ 19. Напряжение с выхода логического элемента И 21 поступает на вход первого усилителя 24 мощности и включает его. Усиленный сигнал с его выхода поступает на управляющий вход гидроэлектрокла- пана 1 и открывает его. Так как на входах логических элементов И 22 и 23, связанных с выходом компаратора 17 и с выходом первого логического элемента НЕ 19 соответственно, напряжения по величине равны логическому

0

5

0

5

нулю, то на их выходе напряжения так- .же равны нулю и в связи с этим второй

0

5

0

5

0

5

водительности раздаточного устройства и давления, которые необходимо поддерживать в переточном канале и за обратным клапаном 16, В качестве устр.ойства принудительной подачи жидкости может использоваться любой насосный агрегат с проводом от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания, оборудованного устройством для его автоматического запуска или устройством для автоматического включения насоса. Как ва- риант в данной системе использовался насосный агрегат ЭНАРГ-30 с приводом от электродвигателя, который был оборудован устройством для автоматического запуска электродвигателя, собранным на базе магнитного пускателя. Обратный клапан подбирается из числа серийно-выпускаемых в зависимости от диаметра байпасной линии.

Система работает следующим образом.

При работе напорного трубопровода 3, когда давление в нем вьппе заданного значения, установленного задатчи- ком 8 давления и контролируемого датчиком 5 давления, а в раздаточном устройстве потребители готовы к наливу жидкости, и при этом давление в переточном канале 2 ниже значения, установленного задатчиком 9 давле- ния и контролируемого датчиком 6 давления, на выходе компаратора 18 напряжеь ие равно логической единице, а на выходе компаратора 17 - логическому нулю. Напряжение с выхода компаратора 18 поступает на второй вхо.д логического элемента И и на первый вход логического элемента И 22, На первом входе первого логического элемента И 21 напряжение также равно логической единице, так как выход компаратора 17 с первым входом логического элемента И 21 связан через логический элемент НЕ 19. Напряжение с выхода логического элемента И 21 поступает на вход первого усилителя 24 мощности и включает его. Усиленный сигнал с его выхода поступает на управляющий вход гидроэлектрокла- пана 1 и открывает его. Так как на входах логических элементов И 22 и 23, связанных с выходом компаратора 17 и с выходом первого логического элемента НЕ 19 соответственно, напряжения по величине равны логическому

я

и третий усилители мощности не включены, а следовательно, закрыт гидро- электроклапан 11 и обесточено устройство 16 принудительной подачи жидкости. В этом случае жидкость из напор- ного трубопровода 3 через гидроэлек- троклапан I по переточному каналу 2 поступает в раздаточное устройство 4 к потребителям жидкости. Обратный клапан 16 препятствует поступлению этой жидкости по байпасной линии 10 через устройство 15 принудительной

подачи в емкость 12. 1

Если в переточном канале за гидро12

электроклапаном 1 , ввиду отключен1{я потребителей жидкости, давление в раздаточном устройстве повышается выше заданного значения, устанавливаемого задатчиком 9 и контролируемого датчиком 6 давления, то на выходе компаратора 17 напряжение становится равным логической единице, а на первом входе логического элемента И 21 - логическому,нулю, так как логический элемент НЕ 19 преобразует напряжение из логической.единицы в логический нуль. За счет этого отключается первый усилитель 24 мощности и закрывается гидроэлектроклапан 1. Если при этом емкость 12 пуста или не полностью заполнена жидкостью, то с выхода датчика 13 уровня, установленного в верхней части емкости 12, напряжение, равное по величине логической единице, поступа ет на второй вход логического элемента И 22, так как на пе:рвом и третьем его входах напряжения равны логической единице, то на выходе напряжение также будет равно логичес- кой единице. Оно поступает на вход второго усилителя 25 мощности и включает его. С его входа усиленный сигнал поступает на управляющий вход гидроэлектроклапана и открывает его. Жидкость из напорного трубопровода 3 через гидроэлектроклапан 11 поступает в емкость 12 и наполняет ее до тех пор, пока жидкость не поднимется до уровня датчика 1 3 уровня, В этом случае датчик 13 сработает, на его выходе появится напряжение, равное логическому нулю, которое поступит на второ вход второго логического элемента И 22, что вызовет отключение второго усилителя 25 мощности и закрытие гидроэлектроклапана 1 1. Поступление жидкости в емкость 12 прекратится. Как только

.

20

25

30

2592234

давление в переточном канале 2 за гидроэлектроклапаном 1 уменьшится, что может быть следствием увеличения числа потребителей в раздаточном 5 устройстве 4, то вновь по команде от блока управления откроется гидроэлектроклапан 1 и закроется гидроэлектро- клапан 11. Такое поочередное открытие и закрытие гидроэлектроклапанов 1 и

10 11 обеспечивает поддержание предельно допустимых давлений жидкости в раздаточном устройстве 4, где оно не должно превышать максимально допустимой величины, .установленной за 5 датчиком 8, и в напорном трубопрово- |де, где оно не должно снижаться меньше величины установленной задатчиком 9. Последняя величина поддерживается в заданном пределе для обеспечения нормальной работы напорного трубопровода.

При уменьшении давления в напорном трубопроводе 3 ниже предела, установленного задатчиком 8 и контролируемого датчиком 5 давления, гидроэлектроклапаны 1 и 11 по команде от блока 7 управления закроются, не допуская поступление жидкости из трубопровода 3 в переточной канал 2 к раздаточному устройству 4 и в емкость 12, так как на выходе компаратора 18 напряжение станет равно логическому нулю, поступающему на входы первого и второго логических элементов И 21 и 22, что вызовет отключение первого и второго усилителей 24 и 25 мощности и закрытие гидроэлектроклапанов 1 и 11, Если в этом случае давление за гидроэлектроклапаном 1 в , раздаточном устройстве 4 уменьшится и станет меньше величины, установленной задатчиком 9 (что может быть вследствие увеличения числа потребителей жидкости, то от датчика 6 давления на вход компаратора 17 поступает соответствующий сигнал, и на его выходе напряжение становится равным логическому нулю. За счет этого с выхода первого логического элемента НЕ 19 и с выхода первого логического элемента И 21 через второй логический элемент НЕ 20 на первый и второй входы третьего логического элемента И 23 поступают напряжения, равные по величине логической единице, И так как емкость 12 наполнена, то и с выхода датчика 14 уровня на третий вход третьего логического эле45

50

55

5

мента И 23 поступает напряжение, paBrfoe логической единице. На выходе его напряжение также равно логической единице, которая поступает на вход третьего усилителя 26 мощности и включает его. Усиленный сигнал с его выхода поступает на устройство 15 принудительной подачи жидкости 15 и включает его. Жидкость из емкости 12 через обратный клапан 16 начинает поступать в раздаточное устройство 4 При отключении потребителей жидкости давление в раздаточном устройстве 4 и в этом случае может повыситься. Тогда это давление воспринимается датчиком 6 давления и с его выхода на вход компаратора 17 поступает другое напряжение, выдавая появление на его выходе напряжения, рав

ного логической единице. Это напряже- 20 пятый и шестой входы которого соедини е через первый логический элемент НЕ 19 поступает на вход третьего логического элемента И 23 в виде логического нуля, вызывая отключение усинены с выходами датчиков верхнего и нижнего уровней соответственно, второй выход - с входом дополнительного гидроэлектроклапана, а третий выход - с входом устройства принудительной подачи жидкости.

лителя 26 мощности и устройства 15 принудительной подачи жидкости. Последнее может отключиться даже и по команде от датчика 14 уровня, .когда уровень жидкости в емкости 12 понизится за счет того, что на тре- тьем входе третьего логического элемента И 23 напряжение станет равно логической единице.

Режим работы напорного трубопровода 3, раздаточного устройства 4, объем емкости 12 и последовательность подачи потребителей жидкости под налив к раздаточному устройству подбираются такими, чтобы совместно с работой системы регулирования давле- ния жидкости обеспечить бесперебойность подачи жидкости к раздаточному устройству 4.

Формула изобретения

1, Система регулирования давления жидкости при наливе емкостей, содержащая .основной гидроэлектроклапан установленный на переточном канале, соединяющем напорный трубопровод с раздаточным у стройством, задатчики, подключенные выходами.k первому и .второму входам блока управления соответственно, третий вход которого соединен с выходом первого датчика да&ления, установленного на напорном трубопроводе, а первый выход - с

входом основного гидроэлектроклапана, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, она содержит второй дат- чик давления, установленный в переточном канале после основного гидроэлектроклапана, установленные по ходу потока жидкости в байпасной линии дополнительный гидроэлектроклапан, емкость с датчиком верхнего и нижнего уровней, устройство принудительной подачи жидкости и обратный клапан, связанный выходом с переточным каналом и входом раздаточного устройства, вход байпасной линии соединен с переточным каналом перед основным гидроэлектроклапаном, выход второго датчика давления подключен к четвертому входу блока управления.

пятый и шестой входы которого соеди

нены с выходами датчиков верхнего и нижнего уровней соответственно, второй выход - с входом дополнительного гидроэлектроклапана, а третий выход - с входом устройства принудительной подачи жидкости.

2. Систе.ма поп, 1, отличающая с я тем, что блок управле- ния в ней содержит последовательно соединенные первый компаратор, первый элемент НЕ, первый элемент И и первый усилитель мощности, последовательно соединенные второй компаратор, второй элемент И и второй усилитель мощности, а также последовательно соединенные второй элемент НЕ, третий элемент И и третий усилитель Мощности, причем второй вход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого связан с пятым входом блока, а третий вход - с выходом первого компаратора, вход второго элемента НЕ подключен к выходу первого элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом перво- го элемента НЕ, а третий вход - с шестым входом блока, выходы первого, второго и третьего усилителей мощности подключены к первому, второму и третьему выходам блока соответственно, входы первого компаратора соединены с первым и четвертым входами блока соответственно, а входы второго компататора - с вторым и третьим входами блока соответственно.

Ч

Насосная станция

Редактор В. Данко

Составитель Л. Цаллагова

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обручар

Заказ 5120/45Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

,,.ИИ „,„ .-П ГЯГ.-.- .- --.. «в.-.- - --

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

Насосная станция

. Изобретение относится к средствам регулирования давления жидкости в трубопроводах при заправке техники горючим и может быть использовано во всех областях народного хозяйства при создании автоматизированных систем управления процессами перекачки и заправки техники горючим. Целью изобретения является обеспечение бесперебойной подачи жидкости в раздаточное устройство, исключение аварийных ситуаций, а также поддержание предельно допустимых давлений в подводящем напорном трубопроводе и раздаточном устройстве. Эта цель достигается тем, что в состав существующей системы для регулирования давления и расхода жидкости вводится дополнительный гидро- электроклапан, установленный на бай- пасной линии, емкость с датчиками уровня, устройство принудительной подачи жидкости и блок управления, обеспечивающий автоматическое регулирование давления жидкости при наливе емкостей через раздаточный коллектор от магистрального трубопровода. Система обеспечивает поддержание давления в напорном трубопроводе, не превьшающего допустимой величины, установленной задатчиком на блоке управления. За счет этого сокращается время налива емкостей на 15-20%, повышается производительность раздаточной системы на 8-13%, обеспечивается безаварийность работы и целостность технологического оборудования, что способствует-предотвращению загрязнения окружающей среды, t 3.п. ф-лы, 1 ил. о (Л to ел с 1C |С ОО