Устройство для раскладки смеси жидкостей при последовательной перекачке Советский патент 1980 года по МПК G05D11/02 

Цель достигается тем, что в устойстБО введены блок задания расчетого режима, блок сравнения, блок заержки, блок коррекции начала отсчета, атчики гидростатического давленияв оварных резервуарах, датчик расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров и блок режима перекачки, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходайи прог аммн6го блока, третий выход которого соединен со входом датчика расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров, а четвертый выход - с первым входом блока коррекции начала отсчета, второй Bxojb; которого соединен с выходом датчика расхода в магйстральном трубопроводе и с первым входом блок задержки, втог рой вход которого соединен со вторым выходом блока памяти, а третий вход с выходом блока сравнения-, вторым входом регистрирующего блока и с первым выходом блока режима перекачки, второй выход которого соединен . с первым входом блока задания расчетного режима и четвертым входом вычислительного блока, а третий и четвертый выходы соотв етственно со вторым и третьим входами блока задания расчетного режима, выход которого соединен с пятым входом вычислительного блока, шестой вход которого соединен с выходом датчиков гидростатического давления в то-, варных резервуарах, а четвертый выход с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции начала отсчета, а выход блока задержкиеьед:йн:ен с первым входом исполнительного блока, второй вход которого соединенс выходом датчика расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров .,

На чертеже представле1 % структурная схема устройства. Устройство содержит вычислительный блок 1, первый вход 2 которого соединен с выходом 3 датчика 4 контроля последовательной Перекачки, второй вход 5 - с выходом 6 датчика 7 расхода в магистральном трубопроводе 8, третий вход 9 - с первым выходом 10 блока 11 памяти, первый выход 12 - с первым входом 13 регистрирующего блока 14, второй . выход 15 - с входом 16 блока 11 памятй,третий выход 17 - с входом 18

программного бл6ка 19 , и испблнйтёль- ньШблок 20, выход 21 которого соединен с управляющими входами 22 задвижек 23, блбк 24 задания расчетного режима, блок 25 сравнения, блок 26 задержки, блок 27 коррекции начала отсчета, датчики 28 гидростатическо го давлений д§арШх pesepwapa 29, 30 расхода в выходном тру-: бопроводе 31 смесевых резервуаров 32 и блОк 33 режима перекачки, первый 34 и второй 35 входы которого соединены соответственно с первьм

д-;|ь,-я-ДД±яг,...«у Е Д-г- -г-- - ,

36 И вторым 37 выходами программного блока 19, третий вход 38 которого соединен со входом 39 датчика 30 расхода в выходном трубопроводе31 смесевых резервуаров 32, а четвертый выход 40 - с первым входом 41 блока 2 кор1рекции начала отсчета, второй вход 42 которого соединен с выходом 6 датчика 7 расхода и с первым входом 43 блока 26 задержки, второй вход 44 которого соединен со вторым выхо- дом 45 блока 11 памяти, а третий вход 46 - с выходом 47 блока сравнения, вторым входом 43 регистрирующего блока 14 и с первым выходом 49 блока 33 режима перекачки, второй .выход 50 которого соединен с первым входом 51 блока 24 задания расчетного режима и четвертЕ)1м входом 52 вычислительного блока 1, а третий 53 и четвертый

54выходь - соответственно со вторым

55и-третьим 56 входами блока 24 задания расчетного режима, выход 57 которого соединен с пятым 58 входом вычислительного блока 1, шестой вход 59 которого соединен с выходом 60 датчиков 28 гидростатического давления, а четвертый выход 61 - с первым входом 62 блока 25 сравнения, второй вход 63 которого соединен с выходом 64 блока 27 коррекции начала отсчета, а ВЫ.ХОД 65 блока 26 задержки соединен с первым входом 66 исполнительного блока 20, второй вход 67 которого соединен с выходом 68 датчика 30 расхода, блока 33 режима .перекачки со-. стоит из элемента ИЛИ б9, первый вход 70. которого соединен с входом 34 блока 33, выход 71 через регистр 72 соединен с вЬгходом .50 блока 33, а второй вход 73 соединен с первым выходом 74 элемента И 75, вх.од 76 которого соединен с входом 35 блока 33, а. второй выход 77 - с выходом 49 блока 33,

а из распределит.еля 78 тактов, вход 79 которого соединен с выходом 80 генератора 81 импульсов, а вь1ходн соотвественно с выходами 53, 54 блока 33, Блок 24 задания расчетного режима состоит из трех элементов И 82, 83, 84, входы которых соединены с входами 51, 55, 56 блока 24, а выходы через программный узел 85 - с входами элементов ИЛИ 86, 87, 88, выходы которых соединены с выходом 57 блока 24.. . Вычислительный блок 1 состоит из Цифрового арифметического узла 89, соединенного с входами 2, 5, 9, 58, 59 и выходами 12, 15,17 блока 1, с узлом электронных ключей 90,вход которого соединен также с входом 52 блока 1, а выходы - с сумматором 91, выход которого соединен с выходом 61 блока 1.

Блок 26 задержки состоит из счетчиков 92, выхОд Которого связан с выходом 65 блока 26, первый вход - с входом 44 блока 26, а второй вход - с

5 выходом элемента И 93,- входы которо го соединены с входами 43 и 4б блока 26. Блок 27 коррекции начала отсчета состоит из счетчика 94, выход которого соединен с выходом 64 блока / 27, а вход - с выходом элемента ,И 95, входы которого соединены с входами 41 и 42.блоков 2. Кроме того, на трубопроводе 31 мо жет быть установлен дозирующий насос 96. Устройство работает следующим образом. До подхода смеси к датчику 4 конт роля последовательной перекачки, с помощью датчиков 28 гидростатического давления измеряется гидростатичес кое давление во всех резервуарах 29 .Формула вычислениязадается блоком 24 задания расчетного режима, В программный блок 19 вводятся да ные о параметрах продуктов в каждом резервуаре, а также сзади идущего в трубопроводе, и производится предвар тельный расчет допустимых порцийодн го нефтепродукта в другом для каждог резервуара с учетом рмеси в Коммуник циях резервуаров, которая осталась в результате раскладки предыдущей смеси, полученные значения заносятся в блок 11 памяти. При этом исключае гся нарушение кондиции товарного нефтЬпродукта в резервуарах. При прохождении смеси через датчи 4 информация о мгновенных значениях концентрации сзади идущего нефтепродукта в смеси и о ее расходе поступает в цифровой арифметический узел 89, который совместно с сумматором 91 и блоками задания расчетного 24, режима перекачки 33, цамяти 11, электронных ключей 90, сравнения 25, коррекции начала отсчета 27 и задерж ки 26 определяет момент переключение смеси в резервуары с впереди идуадим нефтепродуктом из следующего равен.ст Щж - Q-f ( nopip ftdoni tl- 1. и концентрацию смеси, соответствующей переключению ее в резервуары, с сзади идущим нефтепродуктом из следующего равенства: . / ) 4 Д.о.,, jQCi)- |;|r5- P A clt, . где R -коэффициент несиммет г ричности кривой концентрации в голове и в хвосте смеси относительно 50%-ной КОН-. центрации ({Ь 1,1 для хвоста партии, 0,4 для головы); QCt) -.мгновенный расход жидкости j K(t) -мгновенное значение концентрации сзади идувде-. : го нефтепродукта в смер ск; 6г -др р-рд;})д и-j) плотности соответствен4, . но впереди и сзади идущих нефтепродуктов; лЗоп баоп значения концентрации соответст.вённо впереди идущего S сзади идущем и наоборот , Сд и G массы нефтепродуктов впереди идущего и сзади идущего соответственно. При получении равенства в формуле (2 )отсчитывается значение мгновенной концентрации К (tg ) и дополняетсядо единицы. Если дополнение, то .есть 1-Кд-{tg ) не больше 0,5, тогда вслучае, когда смесь на все. резервуары с впереди идущим нефтепродуктом отсекалась; то есть формула (1) вЬгчйслёна для всех резервуаров с впереди идущим нефтепродуктом, тут же. внрабатывается сигнал для отсечки смеси в резервуары с сзади идущим нефтепродуктом, а если формула (1) еще не вычислена для всех резервуаров, то сигнал вырабатывается по .окончании .ввлчйслёнйя по формуле (1) . Если дополнение больше 0,5 и формула (1) в.ычислена для всех резервуаров, то выр абатывается сигнал для отсечки, смеси и резервуар с сзади идущим нефтепродуктом в- момент ( tg ) прохо5кдения смеси с концентрацией К (t) l-Kg (t } через датчик. В. случае, когда момент t больще-момента конца вычисления, по формуле (1)вырабатывается сигнал для отсечки смеси в смесеврй резервуар. Приём СмёСйв --смесевой резервуар продолжается до момента tg . . Обе формулы рассчитываются по данным головной части смеси без дополнительных данных о характере изменения кривой концентрации в хвосте смеси, которые вынуждали соорудить выносной контрольный пункт за несколько километров до конечного пункта трубопровода. Моменты отсечки смеси,полученные в. (виде сигнала,проходят через блок 26 задержки, учитывающий время прохождения смеси с найденной текущей концентрацией от датчика контроля от данного резервуара и время срабатыёания испрлнительных органЪё,; и исполнительный блок 20 управления залвижками 23. При роспуске головы смеси, если последук щий резервуар для раскладки находится либо ближе (по отношению к датчику контроля), чем данный.резервуар, либо в другой магистрали резервуаров, в блоке 27 коррекции начала отсчета корректируется начало отсчета смеси, в последующий резервуар с учетом оставшейся части смеси в тру бе следующим образом. В момент, когда порция отсчиталась на блоке 11 памяти в узел блока 26 сравнения вводится объем трубы, в котором остается смесь, и тут же из программного блока 19 дается разрешение прохождению импульсов расходомера 7 в магистральном трубопроводе 8 к счетчику 94 блока 27 коррекции начала отсчета и при равенстве содержимого счетчика 94 и сравниваемого числа выр батывается сигнал, который через блок 26 задержки и исполнительный блок 20 управляет задвижками. 23. Количество сзади идущего нефтепродукта в оставшейся смеси в трубе заносится в блок 11 памяти. При достижении концёнтрадии, соответствующей моменту отсечки смеси в резервуары с сзади идущим нефтёпродуктом, определенной при прохождении головной части смеси, определяется момент отсечки смеси из одного резервуара с сзади идущим нефтепродуктсэм в другой по формуле (1). После окончания прохождения смеси проверяется, на все ли резервуары с сзади идущим нефтепродуктом распущена смесь. Если нет (а это возможно потому, что для определенности знака допускаемой погрешности принято наимень шее значение из множества его зна чений) , то величина нераспущенной час ти с учетом средней концентрации смеси в смесевом резервуаре задается в виде уставки в счетчик дозатора расходомера 30 в выходном т эубопроводе 31 и включает дозирующий насос 96. В конце дозировки по сигналу расходомер ЙОзйрующий насос 96 автоматически отТслючаётсяи закрывается задвижка 23 у смесевого резервуара 32. Эффективность изобретения обеспе ЧйваеТся за сче,т: ... - уменьшения количества смеси, до бавляемой в товарные нефтепродукты п .межуточным принятием в смесёвой резе вуар и последующей перекачкой оттуда в товарные резервуары, то есть умень шенйем затрат на прием смеси в смесе вой и из смесевого в товарные резервуары ;. . ..: /-- ---- -- . - увеличения вероятнойти безотказ ной работы за счет уменьшения количества датчиков;.. -сокращения затрат, связанных с осстановление датчика на ВКП после каждого его отказа; - возможности повышения точности риема нефтепродуктов, физико-химиеские свойства которых мало отличаются (например бензин А 66 - бензин - возможность приема смеси двух ало отличающихся (по физико-химиеским параметрам) нефтепродуктов по орогостоящему нефтепродукту без последнего. Формула изобрётейия Устройство для раскладки смеси жидкостей при последовательной перекачке, содержащее вычислительный блок, первый вход которого соединен с выходом датчика контррля последователБной пёрёка 1ки, второй вход - с выходом датчика расхода в магистральном трубопроводе , третий вход - с первым выходом.блока памяти, первый выход 6 первым, входом регистрирующего блока, второй выход - с в.ходом блока памят, третий выход - с входом программногЬ блока, и исполнительный блок, выход которого соединен с управляющими входами задвижек, о тл и ч .а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в него введены блок задания расчетного режима, блок сравнения, блок задержки, блок коррекции начала отсчета, датчики гидростатического давления в товарных резервуарах, датчик расхода в выходном трубопроводе,смесевых резервуаров и блок режима перекачки, первый и второй входы которого соединены .соответственно с первым и вторым выходами программного блока, третий выход которого соединен со входом датчика расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров, .а четвертый выход с первым входом блока коррекции начала отсчета, вторбй вход которого соединен с выходом датчика расхода в магистральном трубопроводе vc с первым входом блока, задержки, второй вход ко-. торого соединен со вторым выходбм блока памяти, а третий вход - с выходом блока сравнения, вторым входом регистрирующего и с первьгм выходом блока режима перекачки, второй выход которого соединен с первым входом блока задания расчетного режима и четвертым входом вы уислительного блока, а третий и четйёрты1й выходы - соответственно bo Btdpbwtи третьим входами блока задания расчетного режима, выход которого соединен с пятым входом вычисли- тельного блока, шестой вход которого соединен с выходом датчиков гидростатического давления в товарных резервуарах, а четвертый выход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции начала отсчета, а выход блока задержки соединен с первым входом исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом датчика расхода в выходном трубопроводе смесёвых резервуаров.. 5 Источкики информации, принятие во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 202592, кл. G Об Г 15/00, 1965 (прототип).