Система регулирования давления жидкости при заправке автомобильных и железнодорожных цистерн Советский патент 1982 года по МПК G05D16/20 

1

Изобретение относится к автоматизированным системам регулирования давления в сложных трубопроводных системах и может быть пргаденено при автоматизации процесса массового залива автомобильных и железнодорожных цистерн.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система, состоящая из насоса, резервуара, компрессора, гидро- и пневмоприводов с арматурой, огранич1теля пре- j дельного уровня топлива, перепускного клапана и клапана-отсекателя, включенных в гищюсистему, воздухораспределителя, включенного в пневмосистему, и злектррпневмоклапана, пневматическая часть которого через воздухораспрег ,5 делитель соединена с компрессором, а его электромагнит связан электрически с ограничителем предельного уровня, с целью предотвращения гидроудара, при перекрытии клапана отсекателя, производится переключение насоса JQ с помощью запорного устройства дпя работы по замкнутому циклу ЩНедостатком известной системы является невозможность использования ее в полевых

условиях, так как она предполагает иаличие мощных источников пневмо-н электроэнергии для переключения насоса для работы по замкнутому циклу. Кроме того, длительная работа насоса по замкнутому циклу может вызвать быстрый разогрев нефтепродукта в корпусе насоса, особенно при перекачке бензинов, что служит причиной пожара. Использование, такой системы потребует больших затрат на ее обслуживание, что нежелательно при эксплуатации в полевьрс условиях.

Цель изофетения - повыщение надежности системы за счет защиты ее оборудования от гидравлических ударов и повышенных давлеНИИ и ликвидации разогрева топлива в насосе.

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему регулирования давления жидкости нри заправке автомобильных иркелезнодорожных цистерн, содержащую связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат и датчшс давления, установленные на линии по- дачи жидкости, подсоединенной к параллельно включеннь1М раздаточным стоякам; с раздаточными рукавами, включающими ограшпитсли фсдельного уровня, установленные за запорными элементами, а также клапаны-отсскатели, регулятор гидравлической характеристики насосного агрегэта, связанный с управляющим входом насосного агрегата, введены датчик температуры жидкости в насосном агрегате, коммутатор, таймер, в каждом раздаточном стояке последовательно соединенные регулятор гюложення клапана-отсекателя и эдектрогидропреобразователь, а также регулятор гидравлической 0 характеристики линии подачи жидкости, первыми входами связанный с линией подачи жидкости, а выходом - с линией сброса жидкости, причем выход датчика температуры жидкости в насосном агрегате связан с первым входом регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора, а выход - ко второму входу регулятора гидравлическои характеристики линии подачи жидкости, таймера соединены с соответствующими выходами всех регуляторов положения клапанов-отсекателей, а выход - управляющим входом коммутатора, информационным входом подключенного к выходу датчика давления, вход регулятора положения клапана-отсекателя в каждом раздаточном стояке связан с выходами запорного элемента и огращпителя опорного уровня, а выходные каналы электротидропреобразователя связаны с раздаточным рукавом и с надмембра.ннбй полостью клапана{ -отсекателя,установленного перед раздаточньп рукавом. . На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы. Система содержит резервуар 1 с жидкостью, насосный агрегат 2, состоящий из двигателя 3 внутреннего сгорания, редуктора 4 и насоса 5, регулятор 6 гидравлической характеристики насосного агрегата, датчик 7 давления, датчик 8 температуры жидкости в насосном агрегате (контроль за температурой топлива в насосе 5) коммутатор 9, регулятор 10, гидоавлической характеристики линии подачи жидкости, состоящий из клапана 11 сброса жидкости, второго датчика 12 давления, блока 13 управления и электрогидропреобразователя 14, линию 15 пода чи жидкости, линию 16 сброса, таймер 17, клапаны-отсекатели 18 с электрогндропреобразойателями 19 и регуляторами 20 положения клапанов-отсекателей, установленными на разда точных стояках 21 с раздаточными резинотканевыми рукавами 22, запорными элементами 23 и ограничителями.24 предельного уровня. Система регулирования давления жидкости работает следующим образом. При работе насосного агрегата 2 открываются запорные элементы 23. При зтом с запорного элемента 23 подается команда в регулятор 20, который через электрогидропре94961 4 образователь 19 открывает клапан-отсекатель 18. Топливо из резервуара 1 насосным агрегатом 2 подается по линии 15 подачи жидкости через открытый клапан-отсекатель 18, резинотканевый рукав 22, запорный элемент 23 в емкость. При достижении в емкости заданного уровня топлива, контролируемого ограничителем 24 уровня налива, последний срабатывает и выдает команду в регулятор 20, который, воздействуя на обмотку электроп1Щ)опреобразоватеяя 19, вызывает медленное закрытие клапана-отсекателя 18. Доступ топливаг в емкость прекращается, после чего , производится закрытие запорного элемента 23. За счет медпенного закрытия клапана-отсекателя 18 предупреждаются гидравлические удары в системе. Продолжительность за1фытия клапана-отсекателя определяется величиной диаметра жиклера, соединяющего над- и подмембран, пространство клапана-отсекателя. Для каждого типа системы продолжительность закрытия клапана-отсекателя настраивается индивидуально и составляет 10-20 с. Такая продолжительность закрытия клапана-отсекателя определяется динамическими параметрами регулятора гидравлической характеристики линии подачи жидкости. Их настройка производится так, чтобы с минимальным отклонением от заданного значения компенсировать плавное повышение давления в системе, рост которого вызывается уменьшением производительности насосного агрегата после закрытия одного или нескольких клапанов-отсекателей. В процессе их работы регулятор 6 гидравлической характеристики насосного агрегата, воспринимая через коммутатор 9 сигналов, импульс давления от датчика 7 давления и воздействуя на д игатель 3 внутреннего сгорания, начинает плавно снижать частоту вращения вала насоса, а регулятор 10 гидравлической характеристики линии 15 подачи жидкости в это время отводит, часть перекачиваемой жидкости по линии 16 сброса из линии 15 подачи в резервуар 1. Как только частота вращения вала насоса станет равна значению, при котором давление на выходе насосного; агрегата 2 станет равно заданному значению при ново подаче, регулятор 10 гидравлической характеристики линии 15 подачи жидкости автоматически отключится и отвод жищсости в резервуар 1 прекратится. Это достигается тем, что задатчики в регуляторе 16 гидравлической характеристики насосного агрегата 2 и блоке 13 управления регулятора 10 гидравлической характери стики линии 15 подачи жидкости настраиваются на разные значения. При этом работа регулятора 10 гидравлической характеристики линии 15 подачи жидкости осуществляется следующим образом. Как только давление в месте подключения линии 16 сброса к линии

15подачи жидкости повысится выше заданного значения, сигнал от датчика 12 давления поступит к блоку 13 управления, а от него последует команда на открытие злектрогидрогфеобр зователя 14...

. Жидкость из надмембранной полости клапана 11 сброса вытесняется через проходное отверстие злектрогидропреобразователя 14 и клапан сброса 11 открывается, обеспечивая проход жидкости из линии 15 подачи жидкости в линию

16сброса и далее в резервуар 1. За счет автоматического подключения линии сброса к

линии подачи жидкости гидравлическая арактеристика последней изменяется, обеспечивая совместно с регулятором 6 гидравлической характеристики насосного агрегата 2 поддержание с высокой точностью давления на выходе из насосного агрегата 2 и в линии 15 подачи. В процессе работы системы массовой выдачи жидкостей постоянно с помощью таймера 17 и регуляторов 20 осуществляется контроль за продолжительностью закрытия клапановотсекателей 18. Если продолжительность их . закрытия равна заданной, регулирование давления в системе производится регулятором 6 гидравлической характеристики насосного агрегата от датчика 7 давления, регулятором 10 гидравлической характеристики линии подачи жидкости по

.одному закону. При этом коммутатор 9 сигналов пропускает через себя сигиалы от flaтчиka

. 7 давления.

Если же в процессе выдачи жидкостей работоспособность одного или нескольких клапайбв-отсекателей нарушится и они станут закрываться быстрее, чем зто задано, то с таймера

17через коммутатор 9 сигналов в регулятор 6 поступит команда, и тогда он уменьшает частоту вращения вала насоса с большей скоростью, чем в тех случаях, когда клапаны- отсекатели 18 закрываются с заданной продолжительиостью. При зтом через коммутатор 9 сигналов к регулятору 6 проходят сигиалы

от таймера 17 и не проходят сигиалы от датчика 7 давления. Это вы%1вает понижение давления на выходе из насосиого агрегата 2 еще до подхода волны давления от мест расположения клапанов-отсекатепей 18 и вызванной их быстрым закрытием. Такаясистема автоматического регулирования давления жидкостей при массовой выдаче ее в емкости позволяет защитить наименее прочное ее оборудование от гидроуддров и повышенных давлений при лю&лх рабочих и аварийных ситуациях системы. К наименее прочному оборудованию относятся резинотканевые рукава, которыми Насосный агрегат 2 соединяется с линией 15 подачи жидкости и резинотканевые рукава 22, установленные на раздаточных стояках 21.

Если в процессе работы системы массовой выДачи жидкостей прекратится подача емкостей под залив и все клапаны-отсекатели 18 закроются, подача жидкости насосным агрегатом 2 в линию 15 прекратится. Чтобы в зтом случае не произошел разогрев жидкости в насосе 5, в нем установлен датчик & температуры. Как только температура жидкости в насосе 5 превысит предельно возможную- по условиям ее пожароопасности, от датчика в регулятор 6, а от него в блок управления 13 поступит команда. В результате этой команды регулятор снизит частоту вращения вала двигателя 3 и насоса 5 и частично откроется клапан

сброса 11, за счет чего обеспечивается перекачка жидкости насосом 5 через линию 16 сброса и снижение ее температуры. Как только температура снизится до допустимого значения, клапан 11 сброса закроется и перекачка ее

прекратится. Так повторяется до тех пор, пока не подадут под залив емкости и начнут работать раздаточные стояки.

5 Формула изобретения

Система регулирования давления жидкости при заправке автомобильных и железнодорожных цистерн, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосньп агрегат и датчик давления, установленные на линии подачи жидкости, подсоединенной к параллельно йключенным раздаточным стоякам с раздаточными рукавами, включающими ограничители предельного уровня, установленные за запорными злементами, а также кЛаганы-отсекатели и регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, связанный с управляющим входом насосного агрегата, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, она содержит датчик температуры жидкости в насосном агрегате, коммутатор, таймер, в каждом раздаточном стояке, последователыю соединенные регулятор положения клапана-отсекателя и злектропщюгфеобразователь, а также регулятор гидрашпиеской характеристики линии подачи жидкости, первыми входами связанный с линией подачи жидкости, а. выходом - с аииней сброса жищсости, причем выход датчика температуры жидкости в насосном агрегате связан с первым .входом регулятора гидравшпеской характернстнки насосного агрегата, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора, а выход - ко второму входу регулятора гидравличес ой характеристики линия подачи жидкости, входы тай-, мера соединены с соответствующими выходами всех регуляторов положения клапанов-отсекате лей, а выход - соуправляющим входом комму79496448

татора, информационным входом подключенногобранной полостью клапана-отсекателя устаЯовк выходу датчнка давлення, вход регулятора по-ленного перед раздаточным рукавом, ложення клапаНа-отсекателя в каждом раздаточном стояке связан с выходами запорного Источники информации, элемента и ограничителя предельного уровня, s принятые во внимание при экспертизе а выходные каналы электрогидропреобразовате- 1. Авторское свидетельство СССР И 499558,

ля связаны с раздаточным рукавом и с иадмем-,кп. В 67 D 5/04, 1976 (прототип).

Vj1ff fJ