Устройство для регулирования уровня раздела сред разной плотности Советский патент 1992 года по МПК G05D9/00 

г т Z- |

FН

Изобретенир относится к устройствам для аятоматического регулирования уровня раздела агрессивных сред, находящихся под давлением, а также сред с различными теплопроводностями (например газ-жид- кость)

Известно устройство для регулирования уровня раздела сред, содержащее регулирующий орган, связанный с рычажной передачей Чувствительным элементом в этом устройстве является поплавок При отклонении уровня от заданных значений поплавок перемещается и вызывает соответствующее изменение проходного сечения клапана.

Недостатком этого устройства является низкая надежность автоматического регулирования межфазного уровня при незначительных разницах в удельных весах двух сред (например, между нефтью и водой)

Известно также устройство для регулирования уровня раздела сред, содержащее регулирующий орган, связанный с рычажной передачей, последовательно соединен- ные трубопроводом приемную камеру с верхними и нижними окнами, электронасос, гидроцилиндр, поршень которого соединен с рычажной передачей, и линейный ламинарный дроссель, соединенный с гидроци- линдром.

Недостатками данного устройства являются низкая надежность и недолговечность при работе с агрессивными средами, а также при высоких давлениях, так как рабочая жидкость гидросистемы регулятора должна обеспечивать его нормальную работу и сочетать свойства смазочных материалов, т, е. должна быть стабильной, теплостойкой, негорючей, нетоксичной, что не всегда воз- можно в условиях реальных регулируемых сред.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для регулирования уровня раздела сред, содержащее емкость, заполненную двумя средами разной плотности, на уровне раздела которых установлен змеевик, гидроци- линдр, поршень которого связан с регулирующим органом, установленным в выпускном патрубке емкости, насос, бак с рабочей жидкостью, соединенный с входом насоса, выход которого соединен с полостью гидроцилиндра, соединенного с входом нагревателя, выход которого соединен с входом змеевика, а выход змеевика соединен через дроссель с баком.

Недостатками известного устройства явля-ются низкие эффективность и надежность из-за того, что при больших усилиях

перемещения регулирующего органа необ ходимо увеличивать давление в гидросистеме, что увеличивает и величину перепада давления на линейном ламмнарном дросселе Это приводит к явлению облитерации, т, е зарастанию проходного сечения дросселя, и требует частой разборки и прочистки отверстия; кроме этого, устройство требует подбора специальной рабочей жидкости, вязкость которой в заданном интервале температур меняется в определенных пределах.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования уровня раздела сред разной плотности, содержащем емкость, в которой на уровне раздела двух сред размещен змеевик, гидроцилиндр, поршень которого связан с регулирующим органом, установленным на выпускном патрубке емкости, бак с рабочей жидкостью, соединенный с входом насоса, нагреватель, выход которого соединен с входом змеевика, рабочая полость гидроцилиндра заполнена терморасширяющейся жидкостью и заключена в кольцевую термоизолированную рубашку, полость которой сообщена с выходом змеевика и с баком, а выход насоса соединен с входом нагревателя.

Сущность технического решения заключается в использовании различий теплопроводности регулируемых сред (например, газа и жидкости), что позволяет воздействовать на регулирующий орган путем изменения температуры рабочей жидкости, протекающей через змеевик в кольцевую полость между термоизолированной рубашкой и рабочей полостью гидроцилиндра, заполненной терморасширяющейся жидкостью.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит емкость 1, заполненную средами разной плотности, например газом и жидкостью, на уровне раздела которых установлен змеевик 2, гидроцилиндр 3, подпружиненный поршень 4 которого связан с регулирующим органом 5, установленным на выпускном патрубке б емкости, бак 7 с рабочей жидкостью, Соединенный с входом насосэ 8, выход которого соединен с входом змеевика 2. Рабочая полость гидроцилиндра 3 заполнена терморасширяющейся жидкостью и заключена в термоизолированную рубашку 10. Между ними образована кольцевая полость 11, которая соединена с выходом змеевика 2 и с баком 7.

Устройство работает следующим образом,

Рабочая жидкость из бака 7 прокачивается насосом 8 через нагреватель 9, где она нагревается до 150°С а затем через змеевик 2 поступает в кольцевую полость 11, где нагревает терморасширяющуюся жидкость в полости гидроцилиндра, которая, расширяясь, перемещает поршень 4, воздействуя на регулирующий орган 5. и изменяет проходное сечение выпускного патрубка 6.

При изменении (например, повышении) уровня жидкой среды в емкости 1 увеличивается поверхность теплоотдачи от змеевика 2 в жидкую среду, что приводит к понижению температуры рабочей жидкости. Это приводит к уменьшению объема терморасширяющейся жидкости в полости гидроцилиндра 3. Поршень 4 сдвигается, воздействуя на регулирующий орган 5, и увеличивает проходное сечение выпускного патрубка 6.

Таким образом, применение устройства с гидроцилиндром, заполненным терморасширяющейся жидкостью, и термоизолиро ванной рубашкой позволяет снизить давле ние в гидросистеме, исключает работы по разборке устройства для очистки, что повышает его эффективность и надежность. Формула изобретения Устройство для регулирования уровня раздела сред разной плотности, содержащее емкость, в которой на уровне раздела

двух сред размещен змеевик, гидроцилиндр, поршень которого связан с регулирующим органом, установленным на выпускном патрубке емкости, бак с рабочей жидкостью, соединенный с входом насоса,

нагреватель, выход которого соединен с входом змеевика, отличающееся тем, что. с целью повышения эффективности и надежности, рабочая полость гидроцилиндра заполнена терморасширяющейся

жидкостью и заключена в кольцевую теплоизолированную рубашку, полость которой сообщена с выходом змеевика и с баком, а выход насоса соединен с входом нагревателя.

Использование1 изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования уровня раздела агрессивных сред. находящихся под давлением, а также сред с различными теплопроводностями. Цель: повышение эффективности и надежности. Сущность изобретения: в емкости 1 на уровне раздела сред установлен змеевик 2. Выход змеевика через кольцевую полость 11 между гидроцилиндром 3 и теплоизолированной рубашкой 10 соединен с баком 7. Бак 7 заполнен рабочей жидкостью, которая прокачивается змеевик по замкнутому контуру При изменении уровня раздела сред изменяется величина поверхности теплоотдачи змеевика 2 в одну из сред. Это приводит к изменению температуры рабочей жидкости и объема терморасширяющейся жидкости в полости 11. Поршень 4 перемещается и, воздействуя на регулирующий орган 5, изменяет проходное сечение выпускного патрубка 6.1 ил. Ё