Система автоматического управленияфильТРАМи Советский патент 1981 года по МПК B01D37/04 

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ФИЛЬТРАМИ

1

Изобретение относится к системам автоматического управления фильтрами для очистки жидкости и может быть использовано для автоматической промывки фильтрующих элементов группы параллельно работающих фильтров.

Известна система автоматической противоточной промывкой фильтроэлементов, установленных в закрытом корпусе фильтра, содержащая поворотный патрубок с исполнительными механизмами, устройство измерения перепада давлений и мерный бачок, соединеннвш с фильтром трубопроводом 1.

Основным недостатком данной системы является отсутствие автоматического управления противоточной промывкой каждого фильтроэлемента с последующим включением фильтра в работу. После очистки первых фильтроэлементов перепад давлений снижается, хотя не все фильтроэлементы прошли очистку противотоком.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является система автоматического управления фильтрами, входы которых связаны с подводящим, а выходы - с отводящим коллекторами жидкого топлива, содержащая блок автоматического управления очисткой фильтров, устройство измерения перепада давления, соединенное с подводящим и отводящим коллекторами, фнльтроэлементы, размещенные в каждом из фильтров, поворотные патрубки, соединенные через сливные патрубки с мерными бачками, каждый из которых содержит датчики верхнего и нижнего уровней и исполнительные механизмы, размещенные на патрубках 2. Однако известная система не позволяет

10 осуществлять программное включение определенного количества фильтров, работающих на общий коллектор, для управления очисткой их фильтроэлементов, т. е. невозможно автоматически исключать из системы управления очисткой те фильтры, которые

5 выводятся в резерв.

Кроме того, у параллельно работающих фильтров продольное значение перепада при загрязнении фильтроэлементов достигается одновременно, что при индивидуальном управлении очисткой приводит к одновременному включению их на промывку. Одновременная промывка нескольких фильтров вызывает импульсное снижение давления в напорном коллекторе, что приводит к срабатыванию защиты.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки фильтров за счет улучшения качества управления ими.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена датчиками положения поворотных патрубков, формирователями сигналов исходного положения и предысходного положения поворотных патрубков, последовательно связанными сигнализатором номера фильтра, распределителем и сигнализаторами положения поворотных патрубков, элементами ИЛИ, коммутаторами, последовательно соединенными программным устройством, регистром сдвига и схемой сложения, выход которой связан через блок автоматического управления очисткой фильтров и коммутаторы с исполнительными механизмами поворотных и сливных патрубков, при этом входь элементов ИЛИ соединены с датчиками верхнего и нижнего уровней соответствующих мерных бачков, а выходы с коммутаторами, выходы коммутаторов связаны с сигнализатором номера фильтра, выходы датчиков положения поворотных патрубков соединены с сигнализаторами положения поворотных патрубков, выходы регистра сдвига связаны с коммутаторами, выходы датчиков положения поворотных патрубков, установленных в исходном и предысходном положении, соединены через соответствующие формирователи сигналов исходного и предысходного положения и регистр сдвига с коммутаторами, а выходустройства измерения перепада давления - со схемой сложения.

На чертеже показана система автоматического управления фильтрами.

Система включает подводящий 1 и отводящий 2 коллекторы жидкого топлива, к которым параллельно подключены фильтры 3 через запорные вентили 4. В каждом фильтре установлены фильтроэлементы 5 и поворотный патрубок 6, приводимый в движение исполнительным механизмом 7. Очистка фильтроэлемента 5 осуществляется противотоком - оплива из фильтра 3 через фильтроэлемент и поворотный патрубок 6 в сливной патрубок 8, соединенный с мерным бачком 9 через исполнительный механизм 10. В мерном бачке 9 установлены-датчики верхнего 11 и нижнего 12 уровней жидкости. Загрязненное топливо из мерного бачка сливается через патрубок 13. По периметру фильтра между всеми фильтроэлементами установлены датчики 14-18 положения поворотных патрубков. Схема выбора количества фильтров 3 для управления очисткой их фильтроэлементов 5 состоит из элементов ИЛИ 19, коммутаторов 20, блока 21 автоматического управления очисткой, схемы 22 сложения, регистра 23 сдвига, программного устройства 24, формирователя 25 сигналов исходного положения поворотного патрубка, формирователя 26 сигналов предысходного

положения поворотного патрубка, сигнализатора 27 номера фильтра, распределителя 28 сигнализаторов положения поворотных патрубков 29 - 33 и устройства 34 измерения перепада давлений.

Предлагаемая система автоматического управления фильтрами работает следующим образом.

С помощью программного устройства 24 задается последовательность и комбинация включения количества фильтров 3 для очистки их фильтроэлементов. Например, из всех фильтров 3 не участвуют в работе по очистке жидкого топлива один или несколько фильтров, т. е. их запорные вентили 4 закрыты. В этом случае нет необходимости производить очистку фильтроэлементов 5 этих фильтров 3, поэтому програм.мное устройство 24 задает регистру 23 сдвига через его первый вход последовательное включение тех коммутаторов 20, которые соединены с исполнительными механизмами 7 и 10 работающих фильтров 3.

Если включены в работу все фильтры, то программное устройство 24 задает регистру 23 сдвига последовательное включение всех фильтров 3, начиная с первого.

В исходном состоянии, когда перепад давления на фильтрах 3 ниже заданного устройством 34 измерения перепада давлений, все поворотные патрубки 6 находятся в исходном положении .между последним и „первым фильтроэлементами 5 около датчика 14. Так как на всехвходах формирователя 25 имеются сигналы от датчиков 14, то на его выходе снимается сигнал, который поступает на второй вход регистра 23 сдвига. В этом случае на первом выходе регистра 23 сдвига, который соединен с третьим входом коммутатора 20 первого фильтра 3, присутствует сигнал, включающий коммутатор 20 и готовящий цепи для прохождения сигналов через второй вход его с выхода блока 21 автоматического управления очисткой на исполнительные механизмы 7 и 10. В это же время сигнал отсутствия топлива в мерном бачке 9 с датчика 12 нижнего уровня через элемент ИЛИ 19 поступает на первый вход коммутатора 20 и готовит цепь прохождения сигналов с блока 21 только на его первый выход.

При загрязнении фильтроэлементов 5 между подводящим 1 и отводящим 2 коллекторами подачи жидкого топлива начинает расти перепад давлений. При достижении перепадом давления значения выше заданного, устройство 34 выдает сигнал на второй вход схемы 22 сложения, последняя формирует и выдает сигнал на включение блока 21.

Так как подготовлены цепи коммутатора 21 первого фильтра 3, то первый сигнал с выхода блока 21 поступает на второй вход коммутатора 20 и через свой первый выход включает исполнительный механизм 7. В результате происходит разворот поворотного патрубка первого фильтра из исходного

положения и установка его под первым фильтроэлементом 5. После установки поворотного патрубка 6 под первым фильтроэлементом 5 второй сигнал с выхода блока 21 проходит на второй выход коммутатора 20 и включает исполнительный механизм 10 (отсечной его клапан открывается).

Жидкое топливо противотоком из фильтра 3 смывает загрязнения с фильтроэлемента 5 и через сливной патрубок 8 уносит их в мерный бачок 9. При достижении жидким топливом в мерном бачке 9 верхнего уровня срабатывает датчик 11 верхнего уровня, сигнал с которого через элемент ИЛИ ,19 поступает на первый вход коммутатора 20 и снимает сигнал с его второго выхода, тем самым исполнительный механизм 10 обесточивается и его клапан закрывается. Топливо через сливной патрубок 8 в мерный бачок 9 не поступает и начинается слив из него загрязненного топлива через патрубок 13. После слива топлива из мерного бачка 9 срабатывает датчик 12 нижнего уровня, сигнал с которого через элемент ИЛИ 19 поступает на первый вход коммутатора 20. Этот сигнал открывает первый выход коммутатора 20 и третий сигнал с бло; ка 21 и через выход включает исполнительный механизм 7, который устанавливает поворотный патрубок 6 между первым и вторым фильтроэлементами 5.

При сдвиге поворотного патрубка 6 первого фильтра из исходного положения сигнал на выходе формирователя 25 исходного положения от датчика 14 отсутствует, поэтому на выходе формирователя 25 сигнал также отсутствует.

Тем самым по исчезновению сигнала на втором входе регистра 23 сдвига, на его блокировочном выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход схемы 22 сложения и заблокирует прохождение сигнала с устройства 34 через второй вход схемы 22 сложения на вход блока 21. При этом если перепад давлений на фильтрах 3 после очистки первого фильтроэлемента 5 устанавливается ниже заданного, то и в этом случае блок 21 остается включенным, а сигналы с него продолжают поступать на второй вход коммутатора 20 первого фильтра 3. В результате очистка остальных фильтроэлементов 5 первого фильтра 3 продолжаех.ся и производится аналогично описанному, т. е. первый сигнал с блока 21 включает исполнительный механизм 7 на . разворот поворотного патрубка б, второй сигнал включает исполнительный механизм 10 и т. д.

При установке поворотного патрубка в предысходное положение между предпоследним и последним фильтроэлементами 5 срабатывает датчик 18, сигнал с которого поступает на вход формирователя 26 сигналов предысходного положения. Последний формирует и выдает сигнал на третий вход регистра 23 сдвига. Сигнал готовит его цепь для включения согласно заданной программе

программным -устройством 24 следующего коммутатора 20.

После того, как пройдет очистку последний фильтроэлемент 5 первого фильтра 3, поворотный патрубок 6 устанавливается в исходное положение и на выходе формирователя 25 появляется сигнал, который поступает на второй вход регистра 23 сдвига: В результате коммутатор 20 первогб фильтра 3 отключается и включается коммутатор 20 следующего фильтра 3, т. е. происходит сдвиг сигнала с первого выхода регистра 23 сдвига на следующий выход. Начинается прохождение сигналов с блока 21 через коммутатор 20 на исполнительные механизмы 7 и 10 фильтра 3.

Управление очисткой фильтроэлементов 5 данного фильтра 3 и переключение на очистку фильтроэлементов 5 последующего фильтра 3 производится аналогично описанному.

При установке поворотного патрубка 6 последнего фильтра 3 (из числа заданного программным устройством 24) в предысходное положение между предпоследним и последним фильтроэлементом 5 срабатывает датчик 18, сигнал с которого поступает на вход формирователя 26 сигналов предысходного положения. Последний выдает сигнал на третий вход регистра 23 сдвига. Этот сигнал готовит цепь регистра 23 сдвига для включения снова коммутатора 20 первого фильтра 3, а также снимает через блокировочный выход регистра 23 сдвига блокировку с первого входа схемы 22 сложения.

После очистки последнего фильтроэлемента 5 последнего фильтра 3 и установки его поворотного патрубка 6 в исходное положение срабатывает датчик 14 и формирователь 25 производит переключение регистра 23 сдвига снова на включение коммутатора 20 первого фильтра 3. Система находится в исходном состоянии и при наличии сигнала с устройства 34 цикл очистки фильтроэлементов 5 всех фильтров 3 повторяется аналогично описанному.

При работе системы автоматического управления фильтрами с третьего выхода коммутатора 20, цепи которого подготовлены для прохождения сигналов с блока 21 на исполнительные механизмы 7 и 10, поступает сигнал на один из входов сигнализатора 27 номера фильтра 3. Этот сигнал включает сигнализацию номера фильтра 3, находящегося в состоянии очистки его фильтроэлементов 5. Кроме того, сигнал с выхода сигнализатора 27 через распределитель 28 поступает на управляющий вход всех сигнализаторов 29 - 33 положения поворотного патрубка и готовит их цепи для подключения к датчикам 14- 18 того фильтра 3, коммутатор 20 которого в данный момент включеа Система осуществляет сигнализацию номера фильтра 3, находящегося в состоянии очистки и положение поворотного патрубка 6 между его фильтроэлементами 5.