Автоматический регулятор межфазного уровня в емкости Советский патент 1992 года по МПК G05D9/00 

Изобретение относится к регуляторам межфазного уровня жидкость-газ прямого действия и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности для поддержания высоты слоя жидкости в технологических аппаратах различного функционального назначения и непрерывного действия.

Цель изобретения - расширение области применения, снижение инерционности срабатывания и повышение надежности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор межфазного уровня в емкости, содержащий водовыпускную трубу и цилиндрический затвор со сливными отверстиями на его боковой поверхности, соединенный кинематически с поплавковым датчиком уровня, дополнительно содержит сливную камеру, выполненную в виде жестко соединенного с вертикальной водовыпускной трубой и расположенного поперек него полого полуцилиндра со сливными отверстиями на боковой поверхности, внутри которого и со- осно ему установлен на оси вращения цилиндрический затвор с глухими торцами с возможностью совмещения его сливных отверстий со сливными отверстиями полуцилиндра, причем сливные отверстия выполнены одинакового сечения и равны по площади проходному сечению водовыпускной трубы.

Кроме того, открытые торцы сливной камеры и торцы затвора снабжены ребрами жесткости для их соосного соединения, а на наружной поверхности затвора укреплены ограничитель вращения затвора и кронштейн для соединения жесткой тяги, на которой укреплен поплавок с затвором. Кроме того, ось вращения затвора снабжена средствами для исключения осевого и вертикального перемещения затвора.

На фиг. 1 представлен общий вид регулятора; на фиг. 2 - схема установки регулятора внутри емкости. .

Автоматический регулятор межфазного уровня в емкости содержит водовыпускную трубу 1 и цилиндрический затвор 2 со сливными отверстиями 3 прямоугольного сечения на его боковой поверхности, соединенный конусом 4 с водовыпускной трубой 1, имеющей фланец 5 для крепления регулятора по месту установки. Цилиндрический затвор 2 соединен кинематически (с помощью ЖР.Г.ТКОЙ тяги 6) с поплавковым датчиком 7 уровня. Регулятор содержит полуцилиндр 8, жестко соединенный с вертикальной водовыпускной трубой 1 и расположенный поперек водовыпускной трубы 1. На боковой поверхности полуцилиндра 8 выполнены сливные отверстия 9 прямоугольного сечения, площадь сечения которых равна площади сечения сливных отверстий 3 и площади проходного сечения

5 водовыпускной трубы 1. Открытые торцы полуцилиндра 8 и торцы цилиндрического затвора 2 снабжены ребрами жесткости 10 для их соосного соединения, формирующими опорные узлы, на которые осями враще0 ния 11 устанавливаются полуцилиндр 8 и затвор 2. Для исключения осевого вертикального перемещения затвора 2 имеются средства в виде буртиков 12, установленные на осях вращения 11 и препятствующие осе5 вому смещению затвора 2 и касанию выступающих частей крепежных болтов 13, с помощью которых устанавливаются ограничительные кольца 14, препятствующие вертикальному смещению затвора 2.

0 На наружной поверхности затвора 2 укреплены ограничитель 15 вращения и кронштейн 16 для соединения жесткой тяги 6 с поплавкоиым датчиком уровня 7 с затвором 2. На водовыпускной трубе 1 установлена

5 задвижка 17. Емкость регулятора имеет накопительный отсек 18 и отстойную зону 19. Автоматический регулятор уровня жидкости работает следующим образом.

В собранном виде регулятор устанав ли0 вается внутри емкости на ответный фланец 5.

При закрытой задвижке 17 (см. фиг. 2) в накопительном отсеке 18 происходит повышение уровня жидкости, поступающей из

5 отстойной зоны 19 аппарата. При низком уровне ее, когда поплавковый датчик 7 уровня не касается жидкости, цилиндрический затвор 2 развернут таким образом, что полностью перекрывает сливные отверстия 9

0 полуцилиндра 8, а кронштейном 16 упирается в его стенку. Подъемная сила поплавкового датчика 7 уровня, действуя клк рычаг через тягу 6, разворачивает затвор 2 вокруг оси 11 вращения по мере повышения высо5 ты слоя жидкости вплоть до совмещения отверстий 3 и 9, что отвечает максимальной пропускной способности регулятора. С открытием задвижки 17, используемой для глубокой регулировки объемного расхода,

0 жидкий поток устремляется через торцовые части полуцилиндра 8, а затем и затвора 2, через совмещенные отверстия 3 и 3 в водовыпускную трубу 1. Снижение уровня жидкости в аппарате, возможное при

5 уменьшении или переменной объемной скорости входного потока, ведет к пропорциональному перекрытию проходного сечения регулятора. При предельно низком положении поплавкового датчика 7 уровея поток жидкости через щелевые зазоры между корпусом полуцилиндра 8 и затвором 2 сохранится, но в объемном соотношении с поступающим в аппарат он незначителен. Учитывая использование регуляторов в аппаратах непрерывного действия, указанный зазор должен быть достаточным для свободного вращения цилиндрического затвора 2. Опасность заращивания зазоров мехпримесями исключается в связи с постоянной подвижностью цилиндрического за- твора 2, обусловленной нестабильностью объемных скоростей технологических потоков и чувствительностью отклика регулятора на малейшие изменения уровня жидкости.

Этим и достигается возможность устойчивой стабилизации положения межфазного уровня жидкость-газ.

Реализация предлагаемого технического решения по стабилизации уровней жид- кости в аппаратах непрерывного действия обеспечит безлюдную, автономную работу и исключит при их эксплуатации прорыв газовой фазы при предельно низком положении поплавка и сохранении постоянного притока жидкости в накопительный отсек.

Формула изобретения 1, Автоматический регулятор межфазного уровня в емкости, содержащий водо- выпускную трубу и цилиндрический затвор

со сливными отверстиями на его боковой поверхности, соединенный кинематически с поплавковым датчиком уровня, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, снижения инерционности срабатывания и повышения его надежности, он содержит жестко соединенный с вертикальной водовыпускной трубой и расположенный поперек нее полый полуцилиндр со сливными отверстиями на боковой поверхности, в котором соосно с ним установлен на оси вращения цилиндрический затвор с глухими торцами с возможностью совмещения его сливных отверстий со сливными отверстиями полуцилиндра, причем сливные отверстия выполнены одинакового сечения и равны по площади проходному сечению водовыпускной трубы.

2.Регулятор по п. 1,отличающий- с я тем, что открытые торцы полуцилиндра и торцы затвора снабжены ребрами жесткости для их соосного соединения, а на наружной поверхности затвора укреплены ограничители вращения затвора и кронштейн для соединения жесткой тяги на которой укреплен поплавковый датчик уровня, с затвором,

3.Регулятор поп. 1,отличающий- с я тем, что ось вращения затвора снабжена средствами для исключения осевого вертикального перемещения затвора.

Изобретение может быть использовано для поддержания высоты слоя жидкости в технологических аппаратах различного функционального назначения. Цель состоит в исключении инерционности срабатывания регулятора, в расширении области применения и в повышении надежности регулятора. Регулятор состоит из полуцилиндра 1 внутри которого установлен подвижный барабан-цилиндрический затвор 2, имеющие совмещаемые прямоугольные сливные отверстия 3 и 9. Подъемная сила попла вкового датчика 7 уровня, действуя как рычаг через жесткую тягу 6, разворачивает затиор 2 вокруг оси 11 по мере повышения высоты слоя жидкости вплоть до совмещения сливных отверстий 3 и 9, что отвечает макс /мальной пропускной способности регулятора. 2 з п ф-лы, 2 ил. СП 4 -Ч 8 - Ю