Система регулирования давления в напорном трубопроводе

 

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯДАВЛЕНИЯ В НАПОРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат, установленный на линии подачи жидкости, подсоединенной к параллельно включенным раздаточным стоякам, регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, выход которого подключен, к управляющему входу насосного агрегата , а также регулятор гидравлической характеристики линии подачи жидкости, первьм входом связанный с линией подачи жидкости, а выходом с линией сброса жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности системы, она дополнительно содержит последовательно соединенные датчик расхода, установленный на линии подачи жидкости после насосного агрегата , преобразов,атель частота-код и блок сравнения, сигнализаторы наличия потока в раздаточных стояках, последовательно соединенные сумматор и преобразователь напряжение-код, а также преобразователь код-напряжение , подключенный входом к выходу блока сравнения, первым выходом - к первому входу регулятора гидравлиg . ческой характеристики насосного агрегата , а вторым выходом - к -второму входу регулятора гидравлической характеристики линии подачи жидкости и к второму входу регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата, причем выход преобразователя напряжение - код связан с вторым входом блока сравнения, а выходы сигнализаторов наличия потока в раздаточных стояках соединены с соответствующими входами сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) зсю G 05 D 16/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬС1 BY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО 4ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3316789/24-24 (22) 14.07,81 (46) 07.12.84.Бюл.У 45 (72) О.М.Науменко, Г.В.Ворогушин, В.M.Ïîïîâ и 10.Ф, Рогальский (53) 62-50 (088 ° 8) (56) 1. Автомобильные цистерны для транспортирования нефтепродуктов.

М, "Транспорт", 1979, с.20, 2. Авторское свидетельство СССР

У 949644, кл.С 05 D 16/20, 1980. (54) (57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В НАПОРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат, установленный на линии подачи жидкости, подсоединенной к параллельно включенным раздаточным стоякам, регулятор гидравлической характеристики насосного .агрегата, выход которого подключен. к управляющему входу насосного агрегата, а также регулятор гидравлической. характеристики линии подачи жидкости, первьм входом связанный с линией подачи жидкости, а выходом— с линией сброса жидкости, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью . повышения точности и надежности системы, она дополнительно содержит последовательно соединенные датчик расхода, установленный на линии подачи жидкости после насосного агрегата, преобразователь частота-код и блок сравнения, сигнализаторы наличия потока в раздаточных стояках, последовательно соециненные сумматор и преобразователь напряжение-код, а также преобразователь код-напряжение, подключенный входом к выходу блока сравнения, первым выходом — к первому входу регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата,а вторым выходом — к .второму входу регулятора гидравлической характеристики линии подачи жидкости и к второму входу регулятора гидравлической характеристики насосного g агрегата, причем выход преобразователя напряжение — код связан с вторым входом блока сравнения, а выходы сигнализаторов наличия потока в раздаточных стояках соединены с соответствующими входами сумматора.

1 1128229

Изобретение относится к средствам автоматического,регулироЪания давления в трубопроводных системах и может быть применено при автоматиза.ции процессов массовой выдачи жидкостей в емкости, преимущественно в автомобильные и железнодорожные цистерны.

Известна сИстема для автоматич ского регулирования давления в напор- 0 ных трубопроводах, которая содержит .пружинные перепускные клапаны, устанавливаемые на напорной линии насоса и соединенные через трубопровод с резервуаром, или электрические дат- >5 чики давления, по сигналам которых через электронные блоки управляют исполнительными механизмами клапанов сброса, установленных на линии сброса жидкости в Резервуар (1 ).

Недостатком этой системы является невысокая точность в поддержании заданного давления из-за погрещиосЪ ти датчиков давления, которая, как правило,. составляет .2,5 - 4X, 25

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система регулирования, давления жидкости при заправке автомобильных и железнодорожных цистерн, содержащая связанный с резервуаром с жид30 костью насосный агрегат и датчик давления, Установленные на линии подачи жидкости, подсоединенной к параллельно включе ным раздаточным стоякам с раздаточными рукавами, включающими ограничители предельного уровня, установленные за запорными элементами, клапаны-отсекатели и регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, связанный с управляющим входом насосного агрегата, датчик температуры жид" костя в насосном агрегате, коммутатор, таймер, установленные в каждом раздаточном стояке последовательно соединенные регулятор положения.клапана-отсекателя и электрогидропреобразователь,а также регулятор. гидравлической характеристики линии подачи.. жидкости, первыми, входами связанный 0 с линией подачи жидкости, причем вы" ход датчика температуры жидкости в насосном агрегате связан с первым входом регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата, 55 вторые выходы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора,. а выход - к второму входу регу2 лятора гидравлической характеристики линии подачи жидкости, входы тай мера соединены с соответствующими выходами всех регуляторов положения клапанов-отсекателей, а выход — с управляющим входом коммутатора, информационным входом подключенного к выходу датчика давления, вход регулятора положения клапана-отсекателя в каждом раздаточном стояке связан с выходом запорного элемента и ограничителя предельного уровня, а выходные каналы электропреобразователя связаны с раздаточным рукавом и с надмембранной полостью клапанаотсекателя, установленного перед раз1 даточным рукавом (2 J.

Недостатком известной системы является значительное время переходного процесса, приводящее к снижению производительности перекачки, обусловленное наличием клапана-отсекателя на раздаточных стояках, требующего сложной настройки в соответствии с гидравлической характеристикой линии подачи жидкости, что приводит к значительной погрешности регулнрования и снижает надежность системы в целом.

Цель изобретения — повышение надежности и точности системы путем улучшения качества регулирования, укаэанная цель достигается тем, что система регулирования давления в напорном трубопроводе, содержащая связанный с резервуаром с жидкостью насосный агрегат„ установленный на линии подачи жидкости, псдсоединенной к параллельно включенным раздаточным стоякам, регулятор гидравлической характеристики насосного агрегата, выход которого подключен к управляющему входу насосного агрегата,. а также регулятор гидравлической характеристики линии. подачи жидкости, первым входом связанный с линией подачи жидкости, а выходомс линией сброса жидкости, дополнительно содержит. последовательно соединенные датчик расхода, установленный на линии подачи жидкости после насосного агрегата, преобразователь частота-код и блок. сравнения, сигнализаторы наличий пот ка в раздаточных стояках, последовательно соединенные сумматор и преобразователь напряжение — код, а также преобразователь код — напряжение, подключенный входом к выходу блока

Жидкость из резервуара I по линии 2 подачи жидкости поступает на

"вход насоса насосного агрегата 3, который подает ее к раздаточным стоякам 5. Количество перекачиваемой жидкости учитывается турбинным датчиком 4 расхода, при этом электрические сигналы с него и с сигнализаторов 12 потока поступают в преобразователь 10 частоты электрических импульсов в код и через сумматор 14 в преобразователь 13 напряжения в код. Кодовые сигналы преобразователей сравниваются в блоке ll, который формирует кодовые сигналы, преобразованные в блоке 15 из кода в напряжение, на изменение частоты вращения вала двигателя насосного агрегата 3 регулятором 16 и на регу-. лятор 7 изменения гидравлической характеристики линии подачи жидкости через гидроэлектроклапан 9 и клапан 8 сброса, установленный на линии 6 сброса.

При равенстве кодовых сигналов, поступающих с преобразователей 10 и 13, управляющие сигналы с блоков

ll и 15 на регулятор 16 и регулятор 7 не подаются, и система работает в оптимальном установившемся режиме.

С увеличением числа работающих потребителей, т.е, при наибольшем количестве подключенных раздаточных стояков 5, урсвень сигналов, поступивших с сигнализаторов 12 наличия потока и преобразованных в блоке 13, выше, чем уровень сигналов, поступивших с турбинного датчика 4 и преобразованных в код в блоке 10, так как в целом система инерционна, а подача жидкости насосным агрегатом 3 остается постоянной.

При "равнении уровней кодовых сигналов в блоке 11 управляющий положительный сигнал с него поступает в блок 15, в котором преобразуется в положительное напряжение, поступает на второй вход регулятора 16, который, воздействуя на исполнительный механизм двигателя, увели"ивает частоту вращения его вала, соответственно увеличивается и подача жидкости насосным агрегатом 3 до получения равенства сигналов в блоке 11 с турбинного датчика 4 и сигнализаторов 12 наличия потока.

3 ) 128229 4 сравнения, первым выходом — к первому входу регулятора гидравлической характеристики насосного агрегата,, а вторым выходом — к второму входу регулятора гидравлической характерис5 тики линии подачи жидкости и к второму входу регулятора гидравлической характеристикй насосного агрегата, причем выход преобразователя напряжение - код связан с вторым входом блока сравнения, а выходы сигнализа" торов наличия потока в раздаточных стояках соединены с соответствующими входами сумматора.

На чертеже представлена блок-схе15 ма регулирования давления в напорном трубопроводе.

Система состоит из резервуара 1, линии 2 подачи жидкости, насосного агрегата 3, состоящего из двигателя с исполнительньи механизмом и насоса, турбинного датчика 4 расхода, раздаточных стояков 5, линии б сброса, регулятора 7 гидравлической характеристики линии подачи жидкости, состоящего из клапана 8 сброса и гидроэлектроклапана 9, преобразователя 10 частота-код, блока 11 сравнения, сигналиэаторов 12 наличия потока в раздаточных стояках пре 30 образователя 13 напряжение-код, на входе которого установлен сумматор 14, преобразователя 15 код — напряжение и регулятора 16 гидравлической характеристики насосного агрегата.

В качестве преобразователя 10

35 может быть использован любой стандартный элемент, осуществляющий пре образование сигналов турбинного датчика 4 расхода (ТДР или НОРД), имеющих вид синусоидальных колебаний с частотой, пропорциональной расходу жидкости, в частоту, а затем в двоичный код. преобразователь 13 осуществляет 4 преобразование подаваемого с сигнализаторов 12 через сумматор 14 постоянного напряжения в частоту, а затем в двоичный код. !

В преобразователь 15 код-напряжение поступает разность сигналов двоичного кода из блока 11 сравнения, а с выхода преобразователя 15 снимаются унифицированные сигналы постоянного напряжения, необходимые 55 для управления регулятора 16.

Система работает следующим обра эом.

1128229

При уменьшении числа работающих потребителей уровень сигналов, поступающих с сигнализаторов )2 напичия потОка и преобразованНых в блоке 13, ниже, чем уровень сигналов, поступивших с турбинного датчика 4 и преобразованных в код в блоке 10.

При сравнении уровней сигналов, поступивших с преобразователей 10 и 13,, отрицательный управляющий сигнал с блока 11, преобразованный в отрица тельное напряжение в блоке 15, поступает одновременно на первый вход регулятора. 16 и на вход регулятора 7 гидравлической характеристики линии подачи жидкости. Регулятор 16, воздействуя на исполнительный механизм двигателя, уменьшает частоту вращения его вала, соответственно уменьшается и подача жидкости насосным агрегатом 3, а клапан 8 сброса, управляемый гидроэлектроклапанэм 9, открыт, в результате чего произойдет сброс жидкости по линии 6 в резервуар 1 до получения равенства сигналов в блоке 11 с турбинного датчика 4 и от сигналиэаторов 12 наличия потока, преобразованных блоками )О и 13. Система переходит в установившийся оптимальный режим

10 работы без резких нарастаний . давле.ния.

Применение изобретения позволит подцерживать в системе оптимальное давление, исключать резкое его повышение при отключении потребителей и обеспечивать переход давления к исходному за более короткие сроки, при этом повышается надежность и эффективность используемого оборудования путем улучшения качества регулирования давления в труббпроводе.

Составитель Jl.Цаллагова

Техред Л.Коцюбняк

Корректор Н.Король

Редактор Р.Цицика

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 9029/35 Тираж 841

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д.4/5