Гидростатический регулятор межфазного уровня жидкости в емкости Советский патент 1989 года по МПК G05D9/00 

%

с

S

Изобретение может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности для оснащения технологических аппаратов различного функционального назначения и непрерывного действия. Целью изобретения является повышение быстродействия за счет уменьшения инерционного периода срабатывания регулятора и расширения отрасли применения. Поставленная цель достигается тем, что в гидростатическом регуляторе, содержащем цилиндрическую сливную камеру 1 с боковыми отверстиями 7, запорные органы 13, цилиндрическая сливная камера разделена мембранами 5 на три секции, в средней 3 из которых расположен параллелограммный шарнирно-рычажный механизм 10, две вершины 11 которых связаны с жесткими центрами 6 мембран 5, а две другие вершины связаны с рычагами 12, на которых закреплены запорные органы 13, перекрывающие боковые сливные отводы 9, выполненные в боковых патрубках 8. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

и

СП КС

О5

со

:

Фиг.

ростатическом регуляторе, содержащем цилиндрическую сливную камеру 1 с боковыми отверстиями 7, запорные органы 13, цилиндрическая сливная камера разделена мембранами 5 на три секции, в средней 3 из которых расположен па раллелограммный шарнирно-рычажный механизм 10, две вершины li которых

Изобретение относится к регулято- ipaM межфазного уровня жидкость - газ или жидкость - жидк9сть прямого действия и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промьшшен- ности для оснащения технологических аппаратов различного функционального назначения и непрерывного действия.

Цель изобретения - повьшение быстродействия за счет уменьшения инерционного периода срабатывания регулятора и расширение области применения. На фиг.1 представлен предлагаемый регулятор, общий вид; на фиг.2 и 3 - схемы внешней и внутренней установки регулятора соответственно.

Гидростатический регулятор межфазного уровня жидкости в емкости содержит цилиндрическую сливную камеру I, выполненную в виде разъемного корпуса и состоящую из верхней 2, средней 3 и нижней А секций, разделенных двумя мембранами 5 с жесткими центрами 6. В средней секции 3, имеющей боковые отверстия 7, с .которыми совмещены боко.вые патрубки 8 с боковыми сливными отводами 9, размещен па- раллелограммнный шарнирно-рьгчажный механизм 10, противоположные вершины которого шарнирно соединены с . жесткими центрами 6 мембран 5, две другие вершины механизма 10 шарнирно соединены с рычагами 12,-на которых закреплены запорные органы 13, вьшол- ненные в виде цилиндрических вкладышей с решетчатыми торцами. Запорные -органы 13 размещены в боковых патрубках 8 с возможностью перекрытия боковых сливных отводов 9. Боковые патрубки 8 размещены перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической.сливной камеры 1. В средней секции имеются диаметрально расположенные монтажные лючки 14 и отверстие 15 для выпуска газовых пробок. Секции 2 и 4 сообщаются через съемную трубку 16. В .

связаны с жесткими центрами 6 мембран 5, а две другие вершины связаны с рычагами 12, на которых закреплены запорные органы 13, перекрывающие боковые сливные отводы 9, выполненные в боковых патрубках 8. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нижней секции 4 имеется штуцер I7 для соединения с полостью аппарата и со сливным трубопроводом 21. Заполнение секций 2 и А происходит при закрытых задвижках 18 и вентилях 19 через вентиль 20. При внешнем монтаже регулятора выпуск газовых пробок производится через вентиль 22.

Гидростатический регулятор уровня жидкости работает следующим образом.

Заполнение полости секций 2 и 4 жидкостью из нижней части аппарата происходит до уровня, уравновешиваемого гидростатическим давлением, столбов жидкости в отстойной 1 (а) или накопительной (б) зонах аппарата, определяемых соответственно высотой переливной перегородки или требованиями тexнoлoг чecкoгo режима, и фикси{)уемого закрытием вентиля 20.

В условиях равного давления столбов жидкости на верхнюю и нижнюю поверхности мембран 5 исходное положение запорных органов 13 обеспечивает перекрытие боковых сливных отверстий отводов 9 на 10-50%. С открытием задвижки дренируемая жидкость через монтажные лючки 14 и открытые торцы боковых патрубком 8 поступает в боковые отводы 9 и далее в сливной трубопровод 21. Малейшее колебание уровня .или изменение обменного соотношения разделяемых жидки1с сред в аппарате при постоянной общей их высоте приво-; дит к возникновению силы (Р), действующей на мембраны F| ЛР-S, , где ДР - разность давлений столбов

жидкости в аппарате и регуляторе;

S площадь открытой поверхности эластичных мембран.

Если давление изолированного столба жидкости в регуляторе превышает противодавление жидкости в аппарате, то под действием возникшей .

силы F, пропорциональной разнице гидростатических давлений, обе мембраны 5 прогибаются внутрь секции 3 и через параллелограммный шарнирно рычажный механизм 10 передают это усилие на запорные органы, заставляя их перемещаться вдоль патрубка 8, постепенно перекрывая проходное сечение боковых сливных отводов 9. Расход жидкости снижается и повьша- ет ее уровень в аппарате, что.уменьшает перепад гидростатических давлений. Под действием упругих сил материала мембраны 5 восстанавливают .свое первоначальное положение, возвращая одновременно через параллело- граммный механизм в исходное положение запорные органы 13.

Учитывая использование регулято- ров в аппаратах непрерывного действия, зазор ..между боковыми патрубками 6 и запорнь1ми органами 13 должен быть достаточным для свободного перемещения последних, что обеспечивает чувствительность и безынерционность регулятора. Опасность заращивания зазоров мехпримесями исключается в связи с постоянной подвижностью запорных органов I3, обусловленной не- стабильностью объемных скоростей технологических потоков и чувствительностью отклика системы регулирования на малейший перепад давления, который может быть вызван увеличением высоты слоя жидкости, большей или меньшей плотностями при постоянстве их общей высоты. Этим и достигается возможность устойчивой стабилизации положения межфазного уровня жид- кость - жидкость в отстойной зоне аппарата, влияющего на качество дренируемой жидкости. Повьшение уровня раздела фаз жидкость - газ или жидкость - жидкость в аппаратах приводит к обратной последовательности работы регулятора. При зтом эластичные мембраны 5 начинают вдавли

Q 5

0 5 Q Q j

5

ваться в секции 2 и 4, увлекая за собой посредством тяг механизма 10 запорные органы 13, перемещение которых ведет к увеличению проходного сечения бокового сливного отвода 9. Возрастает расход дренируемой жидкости, что ведет к снижению уровня ее в аппарате, и следовательно, ослаблению сил, действующих на мембраны 5. Упругие силы материала мембран 5 стремятся к восстановлению первоначального их состояния, воздействуя одновременно через механизм 10 на запорные органы 13 и возвращая их в исходное положение.

Формула изобре-тения

YS

.Редактор Т.Парфенова

Составитель Т.Задворная

Техред А.Кравчук Корректор с.

Заказ 6961/44

Тираж 788

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

522169

Фиг.2

Подписное