Система автоматического ограничения уровня заполнения емкостей

 

Изобретение относится к транспорту жидких продуктов, в частности нефтепродуктов , и предназначено для использования в процессах налива емкостей, в том числе железнодорожных и автомобильных цистерн , в качестве сигнализатора уровня. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности системы. Система включает запорный клапан, линию управления и датчик уровня Датчик снабжен устройством его циклического тренажа при каждом наливе с одновременным контролем его работоспособности в момент включения налива, причем это устройство выполнено с подпружиненным элементом, удерживающим затвор в нормально закрытом положении, и с гидрораспределителем, отсекающим в исходном положении полость перед затвором от входного канала датчика. Нажимной элемент и плунжер гидрораспределителя связаны с мембраной, обеспечивающей перевод затвора в открытое положение при подаче давления в гидравлическую линию управления. 2 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 67 D 5/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4415985/13 (22) 28,04.88 (46) 15.03.91. Бюл. ¹ 10 (71) Московское научно-производственное объединение "Нефтегазавтоматика" (72) М.М.Соколов, О,A.Êèëåñño и Н.Б,Шурыгина (53) 621.869.068(088.8) (56) Патент Франции ¹ 2274551, кл. В 67 0 5/32, 1976. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ УРОВНЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ЕМКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к транспорту жидких продуктов, в частности нефтепродуктов, и предназначено для использования в процессах налива емкостей, в том числе железнодорожных и автомобильных цисИзобретение относится к транспорту жидких продуктов, в частности нефтепродуктов, и предназначено для использовано в процессах налива различных емкостей, в том числе железнодорожных и автоцистерн, в качестве сигнализатора в гидравлических системах ограничения уровня заполнения этих емкостей.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности системы, Система автоматического ограничения уровня заполнения емкостей включает запорный клапан, управляемый энергией потока рабочей жидкости, линию управления и связанный с ней датчик уровня.

Датчик уровня снабжен устройством его циклического тренажа при каждом наливе с одновременным контролем его работоспо„„ „Щ„„1634630 Al терн, в качестве сигнализатора уровня. Цель изобретения — повышение надежности и безопасности системы. Система включает запорный клапан, линию управления и датчик уровня. Датчик снабжен устройством его циклического тренажа при каждом наливе с одновременным контролем его работоспособности в момент включения налива, причем это устройство выполнено с подпружиненным элементом, удерживающим затвор в нормально закрытом положении, и с гидрораспределителем, отсекающим в исходном положении полость перед затвором от входного канала датчика. Нажимной элемент и плунжер гидрораспределителя связаны с мембраной, обеспечивающей перевод затвора в открытое положение при подаче давления в гидравлическую линию управления. 2 ил. собности в момент налива. Устройство циклического тренажа и контроля работоспособности выполнено из воздействующего на рычаг нажимного элемента, подпружиненного в сторону закрытия затвора, приводящей его в движение мембраны и сообщающего между собой над- и подмембранную полости гидрораспределителя, цилиндр которого расположен в корпусе датчика, а плунжер жестко закреплен на мембране и связан с нажимным элементом, при этом надмембранная полость гидравлически связана с управляющей линией.

Запорное устройство предельного датчика уровня имеет нормально-закрытое исполнение, исключающее возможность пуска налива при неработоспособном датчике, так как после подачи давления в управ1634630 ляющую линию и вывода иэ работы пружины. удерживающей затвор в закрытом положении, последний тем не менее остается закрытым при заедании поплавка, затвора или рычага, Налив не начнется, пока не будет отремонтирован датчик уровня.

Кроме того, так как поплавок и затвор датчика уровня приводятся в действие не только подъемной силой поплавка, но и давлением в управляющей линии, такой датчик совершает полный цикл работы при каждом наливе независимо от того, достиг уровень жидкости поплавка или нет.

Таким образом, обеспечивается тренировка датчика в тех случаях, когда он контролирует предельный (аварийный) уровень заполнения емкости и при штатных наливах в работе не участвует.

На фиг.1 представлен датчик уровня, разрез; на фиг.2 — схема системы автоматического ограничения уровня заполнения емкостей, в которой использован датчик уровня.

Датчик уровня состоит из корпуса, выполненного из двух частей: верхней 1 и нижней 2. Между ними закреплена мембрана 3.

В нижней части корпуса имеются седло 4 и выходной канал 5, а в крышке 6 верхней части корпуса — входной канал 7.

Мембрана 3 жестко связана с плунжером 8 и нажимным элементом 9. Плунжер 8 вместе с цилиндром 10, выполненным заодно с крышкой 6, образуют гидрораспределитель с входными 11 и выходными 12 отверстиями, Постоянная гидравлическая связь входного канала 7 с надмембранной полостью 13 осуществляется через отверстия 14.

В нижней части корпуса смонтирована ось 15, на которой закреплен рычаг 16 внутри корпуса и два рычага 17 снаружи корпуса, В левой части рычага 16 смонтирован затвор 18, а правая часть выполнена в виде вилки 19, взаимодействующей с нажимным элементом 9.

Между наружными рычагами 17, прикрепленными к выходным концам оси 15 по обеим сторонам корпуса, смонтирован поплавок 20.

Нажимное устройство 9, взаимодействуя с вилкой 19 рычага 16, удерживает с помощью пружины 21 при отсутствии давления во входном канале 7 затвор 18 и поплавок 20 в исходном положении: первый— закрытым, а второй — в крайнем верхнем положении.

Система включает эапорный клапан 22, связанный с напорной магистралью 23. Клапан 22 снабжен гидропроводом с поршнем

24, приводящим в действие затвор 25, удерживаемый пружиной 26 прижатым к сеулу

15

25

30 шень 24, преодолевая усилие пружины 26, 35 поднимается и запорный клапан открывается, обеспечивая свободный доступ жидкости

45

55 клапана. Рабочая полость 27 гидропривода постоянно связана с напорной магистралью

23 через дроссель 28.

При включении насоса (не показан) для заполнения емкости 29 в напорной магистрали поднимается давление, воздействующее на поршень 24 запорного клапана как снизу, напрямую, так и сверху, через дроссель 28. Поток жидкости иэ рабочей полости

27 по линии 30 управления попадает во входной канал 7 датчика уровня. Появляется давление в надмембранной полости 13, в результате чего плунжер 8 и нажимное устройство 9, преодолевая усилие пружины 21, опускаются в крайнее нижнее положение, При этом рычаг,1, уже не удерживаемый нажимным устройством 9, поворачивается по часовой стрелке, поплавок 30 опускается, а затвор 18 занимает крайнее верхнее открытое положение, Кроме того, после опускания плунжера 8 совмещаются отверстия

11 и 31.

В результате жидкость иэ управляющей линии 30 устремляется в цистерну по пути; входной канал 7, отверстия 14, полость 13, отверстия 11, 31 и 12 и выходной канал 5, открытый поднятым затвором 18

Давление в линии управления, а значит, и в рабочей полости 27 запорного клапана становится значительно меньше, чем в напорной магистрали из-эа большого диаметра мембраны и относительно слабой пружины

21. 3а счет этой разности давлений поршв цистерну для ее заполнения.

После заполнения цистерны и достижения заданного уровня поплавок 20 всплывает, а затвор 18, жестко связанный с поплавком через рычаги 17, ось 15 и рычаг

16, закрывается. Давление в линии 30 управления поднимается до величины давления в напорной магистрали 23. Поршень 24 гидропривода. окаЗавшись под равным давлением как сверху так и снизу, под действием возвратной пружины 26 опускается, и эапорный клапан закрывается, прекращая налив.

Если датчик перед наливом неработоспособен (заело поплавок или затвор прилип к седлу), то, несмотря на опускание нажимного устройства 9 после подачи давления в линию 30 управления, поплавок и затвор остаются в исходном положении, а датчик— закрытым, Давление в линии 30 управления поднимается до величины давления в напорной магистрали 23, и эапорный клапан

22 остается закрытым, налив не начинается.

Таким образом обеспечивается контроль

1634630 работоспособности датчика в момент включения налива, Если датчик уровня установлен на уровне предельного заполнения цистерны и используется в качестве аварийного для 5 предотвращения перелива, то при каждом наливе поплавок и затвор совершают полный цикл работы, несмотря на то, что уровень при штатных наливах не достигает поплавка, При этом поплавок из верхнего 10 исходного положения, а затвор из закрытого состояния переходят после подачи давления в линию 30 управления в момент пуска налива соответственно в нижнее и открытое положения. По окончании налива и снятия 15 давления в линии 30 управления поплавок и затвор под действием пружины 21 возвращаются в исходное положение.

Таким образом, производится тренировка датчика при каждом цикле налива. 20

Формула изобретения

Система автоматического ограничения уровня заполнения емкостей, состоящая из запорного клапана, управляемого потоком рабочей жидкости, линии управления и связанного с ней датчика уровня, содержащего корпус с седлом, затвор и связанный с ним через рычаг поплавок, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения надежности и безопасности, датчик уровня снабжен устройством циклического тренажа. состоящим из подпружиненного нажимного элемента, мембраны и гидрораспределителя, включающего цилиндр и плунжер, при этом мембрана образует в корпусе сообщающие между собой через отверстия в плунжере и цилиндре верхнюю полость, связанную с линией управления, и нижнюю. связанную с заполняемой емкостью, цилиндр гидрораспределителя расположен в верхней полости и жестко связан с корпусом, а плунжер и нажимной элемент жестко связаны с мембраной, причем нажимной элемент выполнен с возможностью взаимодействия с рычагом поплавка.

27

26

23 фОГ 2

Составитель А. Роговский

Редактор А. Лежнина Техред M.Моргентал Корректор M Шароши

Заказ 729 Тираж 280 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101