Устройство для ограничения перепададАВлЕНий Советский патент 1981 года по МПК G05D16/02 

(54) УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ

1

Изобретение относится к регулирующей автоматике и может найти применение в контрольно-измерительных приборах и регулирующих устройствах при автоматизации судовых энергетических установок общекорабельных систем.

Известны устройства, обеспечивающие защиту трубопроводов и измерителей перепада от недопустимых высоких перепадов давлений в них. Так, например, многоконтурное клапанное защитное устройство пневматической тормозной системы обеспечивает при помощи четырех перепускных клапанов закрытиелибо открытие тормозных магиг.тоалей при падении (повыщении) абсолютного давления в них 1.

Известно также устройство, в котором пара контрольных клапанов закрывает клапан в трубопроводе, если давление в нем поднимается выще или упадет ниже заданных величин 2.

Недостатком известных устройств является невозможность обеспечить надежность работы измерителя перепада при колебаниях давления в магистрали выще допустимых.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее первый, второй, третий и четвертый управляющие блоки, каждый из которых выполнен в виде корпуса с размещенными в нем регулирующим органом и чувствительным элементом, образующими с корпусом входную, выходную и управляющую полости. При этом первый управляющий блок перекрывает систему, когда давление в магистрале высокого давления падает ниже допустимого, второй управляющий блок перекрывает систему, когда давление в ней повыщается, а третий - перекрывает магистраль низкого давления, когда давление в ней падает ниже допустимого значения 3.

Недостатком устройства является его низкая надежность, обусловленная тем, что устройство не может обеспечить защиту измерителя перепада давления при измерениях номинального перепада, вызванных повыщением давления в магистрали низкого давления, а также вследствие протечек через седла клапанов. Цель изобретения - защита измерителя перепада давлений от перегрузки и повышение надежности его работы. Указанная цель достигается тем, что первый вход устройства связан с управляющей и входной полостями соответственно первого и второго управляющих блоков, второй вход - с управляющей и входной полостями соответственно второго и первого управляющих блоков, первый выход - с управляющей и входной полостями третьего управляющего блока и с выходными полостями второго и четвертого управляющих блоков, а второй выход - с управляющей и входной полостями четвертого управляющего блока и с выходными полостями первого и третьего управляющих блоков. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство защиты перепада давлений содержит управляющие блоки 1-4, каждый из которых включает в себя корпус 5, регулирующий орган (клапан) 6, связанный с чувствительным элементом, выполненным в виде сильфона 7 с пружиной 8. В корпусе управляющего блока имеются входная 9, выходная 10 и управляющая 11 полости. Управляющие блоки 1-4 соединяются друг с другом с помощью соединительных трубопроводов Ш-15. Давление 1.| подается на первый вход 16 устройства, давление Pj на второй вход 17. Первый и второй выходы устройства 18 и 19 подключены к измерителю перепада давлений 20. Работа каждого из управляющих блоков 1-4 основана на преобразовании разности давлений, приложенной к их сильфонам, в перемещение клапанов, обеспечивающих режим работы либо в «закрытом, либо «открытом положении. Устройство работает следующим образом. К управляющей полости уйравляющего блока 1 и по трубопроводу 12 к входной полости управляющего блока 2 подводится входной сигнал с давлением Pi, а к управляющей полости управляющего блока 2 и по трубопроводу 13 к входной полости управляющего блока 1 позводится входной сигнал с давлением Рг, причем . Номинальное значение разности давлений дР ном, уравновешивается предварительным сжатием настроечных пружин и растяжением сильфонов таким образом, что при номинальном перепаде давлений клапаны управляющих блоков 1 и 2 открыты, а клапаны блоков 3 и 4 закрыты. В этом случае сигнал с давлением Pt из выходной полости блока 2 посредством трубопровода 15 подводится к входной и управляющей полостям управляющего блока 3, выходной полости блока 4 и 4 и через первый выход к измерителю перепада давления 20, а сигнал С давлением Pj из выходной полости блока 1 посредством трубопровода 14 подводится к входной и управляющей полостям блока 4, выходной полости блока 3 и через второй выход 19 к измерителю 20. Настройка управляющих блоков обеспечивает закрытие клапана блока 1 при ДР Рг-Pi APi; закрытие клапана блока 2 при ЛП Р1-PZ PI; открытие клапана блока 3 при АР Рг-Pf APz открытие клапана блока 4 при АР , где Д Ра и AP-j - уставки открытия и закрытия блоков 3, 4 и 1, 2, соответственно. Для исключения автоколебательного режима работы устройства уставка открытия клапанов блоков 3 и 4 устанавливается несколько выше уставки закрытия клапанов блоков 1 и 2, т.е. . Увеличение разности входных сигналов может соответствовать увеличению давления PI либо уменьшению давления Pj. При увеличении сигнала с давлением Р на величину равную либо большую допустимого злачения, т.е. при P.i ном.-f АР., обеспечиваетря закрытие клапана управляющего блока 2, при этом входная и выходная полости разобщаются между собой и сигнал с давлением PI P( ном. + АР, поступающий из выходной полости блока 2 посредством трубопровода 15 на измеритель перепада 20, консервируется, обеспечивая разностный перепад на измерителе, равный допустимому. При уменьшении сигнала с давлением Рг на величину, равную либо большую доп сти;мого значения, т.е. при Рг Ргиом.-P обеспечивается закрытие клапана управляющего блока 2, при этом его входная и выходная полости разобщаются между собой, при этом сигнал с давлением , поступающий из выходной полости блока 2 на Вход измерителя перепада давления 20, консервируется. Одновременно с- этим падение сигнала с давлением Pj до значения Рг Раиом;- АР г вызывает открытие клапана блока 4, при этом его входная и выением Р сообходнаЯ полости с давл между собой,- обеспечивая восстащаютсй между собой,новление перепада давлений на измерителе 200 равным номинальному. Уменьшение разности входных сигналов может соответствовать уменьшению давления Pt либо увеличению давления PS, Работа устройства в этом случае аналогична предыдущему, только в отличке от последнего в работе участвует группа управляющих блоКов 1 и 3. При работе устройства могут иметь место протечки через клапан между входными и выходными полостями управляющих блоков. 1 или 2 при их работе в закрытом положении. Это приводит к неполной консервации сигналов с давлениями Р, в выходных полостях блоков 1 и 2 при их повышении и к росту относительного перепада давления на измерителе 20. Предлагаемое устройство обеспечивает .защиту измерителя перепада при протечках в клапанах управляющих блоков 1 и 2, так как изменение перепада на величины, большие уставок открытия блоков 3 и 4, т. е. при ДР Р или при , вызывает их открытие, при этом их входные и выходные полости с давлениями PI и Р г сообщаются между собой, обеспечивая восстановление номинального перепеда на измерителе 20.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту измерителя перепада от перегрузок при работе последнего в магистралях при любых изменениях давления, включая режимы, связанные с обрывами в трубопроводах высокого Р, либо низкого Рг давлений.i

Формула изобретения

Устройство ограничения перепада давлений, содержащее первый, второй, третий и четвертый управляющие блоки, каждый из которых выполнены в виде корпуса с размещенными в нем регулирующим органом и чувствительным элементом, образующими с корпусом входную, выходную и управляющую полости, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства, первый вход устройства связан с управляющей и входной полостями соответственно первого и .второго управляющих блоков, а второй вход - с управляющей и входной полостями соответственно второго и первого управляющих блоков, первый выход - с управляющей и входной полостями третьего управляющего блока и с выходными полостями второго и четвертого управлу|ющих блоков, а второй выход - с управляющей и входной полостями четвертого управляющего блока и с выходными полостями -еервого и третьего управляющих блоК0В.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

12 /