Регулятор уровня

 

» т -:: ч»,,»

I !

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (и) 645 I 32

Со»оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.77 (21) 2450730/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М. К .

G 05D 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений открытий (53) УДК 631.362.5 (088.8) (72) Автор изобретения

А. С. Разумный

Казанский моторостроительный завод (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ

Изобретение относится к регуляторам уровня жидкости и может быть использовано для поддержания постоянного уровня жидкости в установках, работающих под давлением, химической, газовой, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и др. промышленностях.

Известно, что для регулирования уровня жидкости в установках, работающих под давлением, обычно применяются пневматические, гидравлические, электронные регуляторы (1, 2).

Основными недостатками которых является необходимость подвода электроэнергии и применения взрывозащиты, наличие дополнительных устройств, таких как насосы, фильтры и др., кроме того они работают в комплексе с датчиками, исполнительными механизмами и др. устройствами, а также сложны в изготовлении:

Наиболее близким к изобретению является регулятор уровня, содержащий корпус с входным и выходным йатрубками, мемб,рану с жестко укрепленным штоком, в котором .выполнены радиальные и осевые каналы, перегородку с втулкой, разделяющую корпус на мембранную полость и рабочую полость, в которой размещен подпружиненный полый поршень с втулкой, установленной в верхней части, образующей с отверстием штока клапан и регулирующий клапан (2).

Однако в силу того, что возможно только два положения штока с клапанами, регулирование является позиционным, что является недостатком данного регулятора.

Цель изобретения — повышение точности данного регулятора. Эта цель доI0 стигается тем, что в поршне установлен дополнительный шток, в верхней части которого выполнена выточка в виде стакана с радиальными отверстиями в стенке, а торец стакана связан с осевым каналом

15 штока, причем нижний конец штока, закрепленного в мембране, размещен в стакане дополнительного штока, а нижний конец дополнительного штока связан с регулирующим клапаном..

На чертеже схематически представлен продольный разрез регулятора.

Регулятор уровня представляет собой корпус 1, разделенный стенкой 2 на полости 3 мембранную и 4 рабочую.

В рабочей полости 4 помещен полый поршень 5, жестко соединенный с дополнительным штоком 6.

Корпус сверху закрыт крышкой 7, снизу — днищем. 8. Между поршнем и днп30 щсм — установлена пружина 9.

645132

Между цилиндром и крышкой помещена мембрана 10, образуя полость 4, На крышке 7 закреплен входной патрубок 11, соединяющий полость с газовым пространством регулируемой емкости. Штуцер 12, закрепленный на цилиндре, предназначен для подвода жидкости из регулируемой емкости. Снизу на цилиндре выполнен выходной патрубок 13, соединяющий полость с атмосферой.

На верхнем конце дополнительного штока выполнена втулка 14. На штоке имеются радиальные и осевое отверстия 15, 16, служащие для соединения полостей. Нижний конец дополнительного штока служит для соединения с регулирующим клапаном.

Шток 17 жестко связан с мембраной и проходит через втулку 18, выполненную вместе с поршнем, и направляющую втулку

19, выполненную в перегородке.

В штоке выполнены отверстия 20, 21, служащие для соединения полостей, для чего отверстия соединены осевым отверстием.

Втулка 18 и отверстие 20 образуют клапан.

Лишь в одном положении штока 17 относительно поршня 5 с дополнительным штоком 6 оба клапана закрыты, но при перемещении штока 17 относительно поршня 5 с дополнительным штоком 6, они могут поочередно открываться.

Регулирование уровня жидкости по расходу обеспечивается нормально открытым регулирующим клапаном, который устанавливается после регулируемой емкости.

Регулятор уровня устанавливается так, чтобы среднее положение мембраны 10 находилось в регулируемой емкости.

При установке регулятора ниже установленного уровня жидкости на мембране 10 закрепляется груз весом, равный силе давления на мембрану 10 гидростатического столба жидкости, заключенного между оптимальным уровнем жидкости и среднем положением мембраны.

При понижении уровня жидкости давление со стороны жидкости,на мембрану 10 уменьшается на величину гидростатического давления столба жидкости, заключенного между оптимальным и действительным уровнем. Под действием силы, образованной разностью давлений, мембрана перемещается вниз на величину, пропорциональную изменению уровня жидкости, перемещая шток 17 и открывает отверстие 20, через которое в полость 4 из полости 3 поступает газ под давлением, равным давлению в регулируемой емкости.

Когда сила давления газа, действующая на поршень 5, станет больше силы пружины 9, поршень 5 переместится вниз вместе с втулкой 18 и закроет отверстие 20. Пружина 9 сожмется и силы, действующие на поршень 5, уравновесятся.

Таким образом, поршень 5 стабилизируется в новом положении, уменьшив проходное сечение регулирующего клапана, и расход жидкости из емкости уменьшится.

5 При повышении уровня жидкости давление со стороны жидкости на мембрану 10 увеличивается на величину гидростатического давления столба жидкости, заключенного между оптимальным и действитель)0 ным уровнем. Под действием силы, образованной разностью давлений, мембрана 10 перемещается вверх на величину, пропорциональную изменению уровня, перемещает шток 17 и открывает отверстие 15.

15 Газ, находящийся в полости 4, через отверстие 15, 16, 13 уходит в атмосферу.

Давление газа в полости 4 уменьшается до тех пор, пока сила пружины 9, превзойдя силу давления газа, не переместит поршень

5 вверх, закрыв отверстие 15. Пружина 9 растянется и силы, действующие на поршень 5, уравняются.

Поршень 5 устанавливается в новое положение, увеличив проходное сечение регу25

65 лирующего клапана. Расход жидкости из емкости уменьшается.

Регулирование уровня жидкости по притоку обеспечивается нормально закрытым регулирующим клапаном, который устанавливается до регулируемой емкости, т. е. при понижении уровня жидкости поршень

5 перемещается вниз, увеличивая проходное сечение регулирующего клапана и наоборот, Формула изобретения

Регулятор уровня, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, мембрану с жестко укрепленным штоком, в котором выполнены радиальные и осевые каналы, перегородку с втулкой, разделяющую корпус на мембранную полость и рабочую полость, в которой размещен подпружиненный полый поршень с втулкой, установленной в верхней части, образующей с отверстием штока клапан, и регулирующий клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в поршне установлен дополнительный шток, в верхней части которого выполнена выточка в виде стакана с радиальными отверстиями в стенке, а торец стакана связан с осевым каналом штока, причем нижний конец штока, закрепленного в мембране, размещен в стакане дополнительного штока, а нижний конец дополнительного штока связан с регулирующим клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 116361, кл. G 05D 9/02, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР № 87496, кл. G 05D 9/02, 1950.

645132

17 19

Составитель Л. Корсакова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Редактор Б. Герцен

Техред А. Камышникова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2472/13 Изд. № 126 Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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