Регулятор уровня жидкости Советский патент 1987 года по МПК G05D9/02 

1

Изобретение относится к области регулирования уровня жидкости в емкостях и может быть применено в химической, металлургической, нефтяной и медицинской промьшшенности для автоматического регулирования уровня жидкости в закрытых резервуарах под высоким давлением.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, увеличение точности и быстродействия регулятора.

На чертеже приведена схема регулятора уровня жидкости.

Регулятор содержит герметичный резервуар 1 с каналом 2 давления Pg и установленными в нем обратным клапаном 3 н регулируемым дросселем 4, газовый канал 5 и установленный в нем быстродействующий запорный элемент 6, канал 7 давления Р. в дне герметичного резервуара 1 и установ- в нем быстродействующий запорный элемент 8, переливной патрубок 9 с установленным на его. срезе калиброванным жиклером 10, диаметр канала которого несоизмеримо меньше диаметра переливного патрубка 9. На срезе переливного патрубка 9 установлен также фильтр 11 тонкой очистки. Муфта поворотного привода 12 обеспечивает телескопическую связь переливного патрубка 9 и сливного патрубка 13, жестко соединенного с поворотным приводом 2,, причем переливной патрубок 9 вращается вместе с гуфтой, а сливной патрубок 13 может двигаться или выдвигаться из переивного патрубка 9, при этом сливной атрубок 13 не вращается.

В выходном канале сливного патрубка 13 последовательно установлены частотный расходомер 14 и регулируемый дроссель 15,. Поворотный привод 12 через кинематическую связь шестерен 16 и 17 соединен с задатчиком

18уровня. Выход частотного расходоера 14 через усилитель-формирователь

19и преобразователь 20 частоты соеинен с входом блока 21 управления, ыходы которого соединены с быстроействующими запорными элементами б 8 герметичного резервуара 1 и с задатчиком 18 уровня.

Регулятор работает следующим обазом.

Рабочая жидкость под давлением Pj, нагружает через канал 2 герметичный

322722

резервуар 1. При этом величина рас- . хода рабочей жидкости определяется

регулируемым дросселем 4, а величина , давления внутри герметичного резервуара 1 зависит от давления газовой ПОДУ111КИ, величина которого определяется давлением газа Pg, поступающего в канал 5 через быстродействующий за- 10 порный элемент 6. При этом между давлениями Pav , РВ и РСД сохраняется 7/ Р а РО. . Положе- гер&У:зависимость Р

ние

ВУ в

заданного уровня жлдкости в

0

5

метичном резервуаре 1 определяется

5 положением переливного патрубка 9, на срезе которого установлены жиклер 10 и фильтр П тонкой очистки. Ориентирование переливного патрубка 9 внутрь герметичного резервуара 1 осуществляется поворотным приводом 12 через кинематическую связь зубчатых шестерен 16 и 17 и задатчик 18 уровня.

Автоматический режим поддержа- ния уровня жидкости в герметичного резервуаре 1 осуществляется следующим образом.

Внутренняя полость переливного 9 и сливного 13 патрубков 5 заключенная

0 между жиклером 0 и частотным расходомером 14 с дросселем 15 расхода, превращена в замкнутую полость переменного упругог о объема, величина упругости которого зависит от положес ния уровня жидкости относительно верхнего среза переливного патрубка 9 и жиклера 10. Так, например, при повышении уровня жидкости срез перелив- ного патрубка 9 с жиклером 10 затап0 ливается и через канал жиклера 10 в замкнутую полость переменного упругого объема с давлением Р идет расход жидкости, который измеряется расходомером 14 и определяется как

г диаметром калиброванного канала жиклера 10, так и величиной расхода через регулируемый дроссель 15

Выходной частотный сигнал расходомера 14, величина Е :оторого пропорциональна расходу жидкости через расходомер 14, поступает на усилитель-формирователь 19., в преобразователь 20 частоты, далее в блок 21 управления, при затопленном жиклере 10 упругость замкнутого объема минимальна, так как в каналах переливного патрубка 9 и сливного патрубка 13 протекает жидкость без газа, вследствие чего частота выходного сигнала .-.

0

5

минимальна. При этом блок 21 управления посылает команду на одновремен нее открытие быстродействуюп;их запор ных элементов 6 и 8 и уровень жидкости в герметичном резервуаре 1 понижается. Обратный клапан 3 перекрывает канал 2 только в тех случаях, когда давление в герметичном резервуаре 1 выше давления Pg , например в случае отключения источника давления Pj , Уровень жидкости понижается и через канал жиклера 10 начинает по ступать газ, который резко увеличивает упругость замкнутого объема, и частота выходного сигнала расходомера 14 на преобразователь 20 частоты увеличивается, так как скорость истечения газа через равные проходные сечения при одинаковом давлении вьше чем у жидкости, что отмечает блок 21 управления и выдает команду на з акры тие запорных элементов 6 и 8, и уровень начинает повы11 аться, так как давление газа Р над уровнем жидкости никогда не может быть выше давления Pg жидкости в канале 2, а в момент понижения уровня оно всегда ниже, чем давление Р перед дросселем 4. При этом установленные в кана лах 5 и 7 жиклеры уменьшают резкость колебания уровня и давления внутри герметичного резервуара 1.

Возможность воздействия на величи ну переменного упругого объема путем изменения длины канала переливного 9 и сливного 13 патрубков, т.е. изме нения расстояния между жиклером 10 и

Редактор И.Николайчук Заказ 3830/42

Составитель Т,3адворная

Техред И.Попович Корректор М.Демчнк

Тираж 863 .Подписное

БНИИПИ 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

13322724

расходомером 14 с дросселем 15 расхода, увеличивает возможность регулирования быстродействия всей системЬ. - Так, например, с уменьшением этого

расстояния быстродействие увеличивается, и, наоборот, с увеличением уменьшается.

10 Формула изобретения

Регулятор уровня жидкости, содержащий установленный в герметичном резервуаре переливной и сливной па15 трубки, связанные между собой, поворотный привод, жестко соединенный со сливным патрубком и связанный с за- датчиком уровня, блок управления, запорные элементы, о тлич ающий- 20 с я тем, что, с целью расширения

функциональных возможностей, повьше- ния точности и быстродействия, он содержит установленн ые на срезе переливного патрубка фильтр и жиклер, диа2 метр калиброванного канала которого меньше диаметра переливного патрубка, последовательно установленные в выходном канале сливного патрубка частотный расходомер и регулируемый 30 дроссель, который установлен с возможностью перемещения для образования переменного упругого объема между ним и жиклером, причем выход частотного расходомера соединен с входом бло35 ка управления, выходы которого соединены с запорными элементами, установленными в газовой полости герметичного резервуара и в его дне, а также с входом задатчика уровня.

Изобретение относится к устройствам для регулирования жидкости в емкостях и может быть применено в химической, металлургичиской, нефтяной и других отраслях промьшшенности. Регулятор уровня содержит установленные в герметичном резервуаре 1 переливной 9 и сливной 13 патрубки, задатчик 18 уровня, блок 21 управления, запорные элементы.6 и 8. Установка на срезе переливного патрубка 9 жиклера 10 и фильтра II, а в канале сливного патрубка 13 - частотного расходомера 14 и регулируемого дросселя и соединение частотного расходомера 14 с блоком управления 2 обеспечивают расширение функциональных возможностей, повышение точности и быстродействия. 1 ил. (Л со со ю tsD Ю