CS210461B1

CS210461B1 - Automatic liquid refill equipment

Info

Publication number: CS210461B1
Application number: CS564479A
Authority: CS
Inventors: Ales Horak
Original assignee: Ales Horak
Priority date: 1979-08-20
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález spadá do oboru doplňování kapaliny z tlakového potrubí do nádrže při značném rozdílu tlaků v nádrži a potrubí. Zařízení je tvořeno plovákovým regulátorem a tlakovu komorou a jeho podstatou je funkce diferenciálního pístu, vloženého do vnitřního prostoru tlakové komory. Dále konstrukce vynálezu řeší a umožňuje jeho umístění přímo v doplňované nádrži. Vynález je charakterizován jeho vyobrazením.The invention is in the field of refilling liquid from a pressurized pipe to a tank at a significant difference in tank and pipe pressures. The device consists of a float regulator and a pressure chamber and its essence is the function of a differential piston inserted into the interior of the pressure chamber. Furthermore, the construction of the invention solves and allows its placement directly in the refilled tank. The invention is characterized by its representation.

Description

Vynález spadá do oboru doplňování kapaliny z tlakového potrubí do nádrže při značném rozdílu tlaků v nádrži a potrubí. Zařízení je tvořeno plovákovým regulátorem a tlakovu komorou a jeho podstatou je funkce diferenciálního pístu, vloženého do vnitřního prostoru tlakové komory. Dále konstrukce vynálezu řeší a umožňuje jeho umístění přímo v doplňované nádrži.The present invention falls within the field of refilling fluid from a pressure line to a tank at a considerable pressure difference between the tank and the line. The device consists of a float regulator and a pressure chamber and its essence is the function of a differential piston inserted into the interior of the pressure chamber. Furthermore, the construction of the invention solves and allows its placement directly in the refilled tank.

Vynález je charakterizován jeho vyobrazením.The invention is characterized by its illustration.

AOAO

210 4 61210 4 61

Vynález se týká zařízení pro automatické doplňování kapaliny z tlakového potrubí do nádrže o nižším tlaku, a to při zachování stálé polohy minimální a maximální hladiny v nádrži.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for automatically replenishing liquid from a pressure line to a lower pressure tank while maintaining a constant minimum and maximum level in the tank.

V současné době se doplňování nádrží z tlakového potrubí řeší několika způsoby.Currently, refilling tanks from pressure piping is solved in several ways.

U napouštěcích zařízení splachovačů se přítok kapaliny reguluje mechanickým plovákovým zařízením, které však nelze použít při vyšších rozdílech tlaků mezi potrubím a nádrží a které nezaručuje bezpečné uzavření přívodu tlakové kapaliny. Při použití regulačního ventilu ve spojovacím potrubí mezi tlakovým potrubím a nádrží je nutné použít automatizačních prvků, na které jsou pro správnou funkci ventilu kladeny velké nároky jak z hlediska funkčního, tak bezpečnostního. Při řešení automatického doplňování nádrží, zejména parních kotlů, pomocí přímočiného regulátoru hladiny je využíván tlak přiváděné kapaliny k ovládání doplňovacího ventilu tak, že se hladina v doplňované nádrži udržuje stále na stejné výši nebo v povoleném rozmezí, při zajištění dokonalého uzávěru v uzavřené poloze. Plovákové zařízení snímá polohu hladiny v nádrži a přes tlakovou komoru, spojenou jednak s přívodním hrdlem a jednak s pracovním prostorem membrány ovládání uzavírací kuželky, řídí činnost doplňovacího ventilu. Nevýhodou tohoto zařízení se jeví použití membrány jako akčního členu pro ovládání kuželky doplňovacího ventilu, neboť při použití v zařízení, které pracuje s vysokým rozdílem tlaků je nutné vyvinout značné osové těsnící síly na kuželku a membrána se stává velmi namáhaným prvkem, což má vliv na její životnost. Při malém tlakovém spádu mezi tlakovým potrubím a nádrží je nutné pro dokonalé utěsnění mezi sedlem a kuželkou doplňovacího ventilu použít k dosažení potřebné osové síly membrány značných rozměrů, což je konstrukčně · nevýhodné. Další nevýhodou přímočinného regulátoru je nutnost počátečního tlakového spádu v doplňovacím ventilu při škrcení průtoku, což přispívá k vyšlehávání těs- , nících ploch ventilu. K vyšlehávání dále přispívá zvyšování rychlosti proudění při dovírání ventilu. Tyto skutečnosti vedou ke snižován jeho spolehlivosti a životnosti.In flushing units, the liquid flow is controlled by a mechanical float device, which cannot be used at higher pressure differences between the pipe and the tank and which does not guarantee a safe shut-off of the pressure liquid supply. When using a control valve in the connecting pipe between the pressure pipe and the tank, it is necessary to use automation elements, which are subject to great demands in terms of both functional and safety. In the solution of automatic refilling of tanks, especially steam boilers, by means of a direct level regulator, the pressure of the supplied liquid is used to control the refilling valve so that the level in the refilled tank is kept at the same level or within the allowed range. The float device senses the position of the level in the tank and controls the operation of the make-up valve via a pressure chamber connected both to the inlet port and to the working area of the shut-off valve. The disadvantage of this device appears to be the use of a diaphragm as an actuator for the control valve of the make-up valve, since when used in a device which operates at a high pressure difference, considerable axial sealing forces are required on the plug and the diaphragm becomes a highly stressed element. lifetime. With a small pressure drop between the pressure pipe and the tank, the diaphragm valve must be of considerable size to achieve the necessary axial force to achieve a perfect seal between the seat and the plug, which is structurally disadvantageous. Another disadvantage of the direct acting regulator is the necessity of an initial pressure drop in the make-up valve when the flow is throttled, which contributes to the whipping of the sealing faces of the valve. Increasing the flow velocity when closing the valve further contributes to the whipping. These facts lead to reduced reliability and durability.

Uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro automatické doplňování kapaliny z tlakového potrubí do nádrže o nižším tlaku, sestávající jednak z plovákového regulátoru, tvořeného nádobou, řídicím a ovládacím plovákem a jednak ž tlakové komory opatřené tryskou a jeho podstata spočívá v tom, že ve vnitřním prostoru tlakové komory je uložen a zatěsněn diferenciální píst, v jehož čelní ploše je vytvořen vyrovnávací otvor, přičemž po obvodu tlakové komory je vytvořen alespoň jeden přepouštěcí kanálek.In essence, the present invention is a device for automatically replenishing liquid from a pressure line to a lower pressure tank, consisting of a float regulator consisting of a vessel, a control and a float, and a pressure chamber equipped with a nozzle. 2. The method according to claim 1, characterized in that a differential piston is received and sealed in the interior of the pressure chamber.

Další podstatou vynálezu je, že tlaková komora a nádoba plovákového regulátoru jsou spojeny pláštěm, opatřeným žebrovými otvory.It is a further object of the invention that the pressure chamber and the vessel of the float regulator are connected by a jacket provided with rib holes.

Proti dosud užívaným zařízením k automatickému doplňování nádrží z tlakového potrubí dosahuje se podle vynálezu vyššího účinku v tom, že kompaktnější konstrukce zařízení umožňuje jeho umístění přímo do doplňované nádrže. Dále je výhodou nahrazení membrány jako akčního členu diferenciálním pístem, který zde působí jako silový člen, ale pouze jeho přesouváním se otevírají a zavírají otvory pro doplňování a u zařízení nejsou tedy kromě těsnění pístu součásti namáhané plným tlakovým rozdílem.In comparison with the apparatus used for the automatic refilling of tanks from pressure pipelines, a higher effect according to the invention is achieved in that the more compact design of the device allows it to be placed directly in the refilled tank. Furthermore, it is an advantage to replace the diaphragm as an actuator with a differential piston, which acts as a force member, but only by moving it open and close the refill openings, and in the device, therefore, apart from the piston seal, the components are not subject to full differential pressure.

Příklad provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu, zobrazujícím osový vertikální řez zařízením s dvěmi variantami provedení pláště, a to ve funkčním stavu doplňované kapaliny z tlakového potrubí.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, showing an axial vertical section through a device with two variants of the housing design, in the operational state of the refilled liquid from the pressure line.

Zařízení podle vynálezu je tvořeno tlakovou komorou 1 a plovákovým regulárorem 2, které jsou navzájem spojeny pláštěm 3, opatřeným po obvodu žebrovými otvory 31. Tlaková komora 1 je spojena přívodní trubkou 4 s neznázorneným tlakovýín potrubím a na obvodu opatřena horizontálními přepouštěcími kanálky 5 a pomocnými přepouštěcími kanálky 6. Ve vnitřním prostoru 101 tlakové komory 1 je umístěn dutý diferenciální píst 7, který je na obvodu opatřen horním těsněním 8 a dolním těsněním 9 pro zatěsnění v tlakové komoře 1 a v jehož čelní ploše 71 je vytvořen vyrovnávací otvor 10. Na spodní stěně 102 vnitřního prostoru 101 tlakové komory 1 jsou umístěny narážky 11 a mezi spodní stěnou 102 a čelní plochou 71 diferenciálního pístu 7 je vložena pružina 12. Ve spodní stěně 102 je dále vytvořeno sedlo 103 pro záběr s kuželkou 201 řídicího plováku 202, přičemž průřez sedla 103 plovákového regulátoru 2 je větší než průřez vyrovnávacího otvoru 10. Řídicí plovák 202 je uložen v nádobě 203 a ve své horní části je opatřen krytem 204, který je konstruován tak, aby jeho okraje přesahovaly vnější obvod nádoby 203, aby bylo zabráněno plnění nádoby 203 při otevření sedla 103. Dno 205 nádoby 203 je opatřeno dosedacími zarážkami 13 a je v něm vytvořeno hrdlo 206, v jehož dolní části jsou vně upevněny opěrky 14 pro zachycení dutého ovládacího plováku 207, v jehož spodní části je umístěna jehla 208 pro uzavírání hrdla 200.The device according to the invention consists of a pressure chamber 1 and a float controller 2, which are connected to each other by a jacket 3 provided with rib holes 31 on the circumference. In the interior 101 of the pressure chamber 1 there is a hollow differential piston 7, which is circumferentially provided with an upper seal 8 and a lower seal 9 for sealing in the pressure chamber 1, and in its front face 71 a compensating bore 10 is formed. 102 of the inner space 101 of the pressure chamber 1 are provided with stops 11 and a spring 12 is inserted between the bottom wall 102 and the face 71 of the differential piston 7. In the bottom wall 102 a seat 103 is further formed to engage the plug 201 of the control float 202. float regulat The control float 202 is housed in a container 203 and is provided at its upper portion with a cover 204 which is designed so that its edges extend beyond the outer periphery of the container 203 to prevent filling of the container 203 upon opening. The bottom 205 of the container 203 is provided with abutment stops 13, and there is formed a neck 206, in the lower part of which there are mounted supports 14 for receiving the hollow control float 207, in the lower part of which there is a needle 208 for closing the neck 200.

Tvar pláště 3 pro spojení tlakové komory 1 a nádoby 203 plovákového regulátoru 2 je pro zařízení používané pro velké rozdíly tlaků v potrubí a nádrži konstruován tak, aby vytvářel ochranný expanzní prostor 15 při vyústění horizontálních přepouštěcích kanálků 5 a zabránilo se tím nežádoucímu proudění v nádrži, což je znázorněno na levé straně obrázku. Pro malé rozdíly tlaků je možné tlakovou komoru 1 a nádobu 203 spojit pláštěm 3, mezi spodní stěnou 102 a horní částí nádoby 203, neboť není nutné vytvářet ochranný expanzní prostor 15 při vyústění horizontálních přepouštěcíCh kanálků 5.The shape of the housing 3 for connecting the pressure chamber 1 and the vessel 203 of the float regulator 2 is designed to provide a protective expansion space 15 at the outlet of the horizontal overflow ducts 5 to prevent unwanted flow in the tank, which is shown on the left side of the figure. For small pressure differences, the pressure chamber 1 and the container 203 can be connected by a jacket 3 between the bottom wall 102 and the upper part of the container 203, since it is not necessary to create a protective expansion space 15 at the outlet of the horizontal transfer channels 5.

Při automatickém doplňování kapalíny z přívodní trubky 4 tlakového potrubí odpovídá maximální hladina a úrovni horního okraje nádoby 203.In the case of automatic refilling of the fluid from the pressure pipe inlet pipe 4, the maximum level and the level of the upper edge of the container 203 correspond.

Při klidových poměrech v nádrži a tedy při maximální hladině a je ovládací plovák 207 v horní poloze, takže jehla 208 uzavírá hrdlo 206 nádoby 203. Rovněž řídicí plovák 202 je v horní poloze a kuželka 201 uzavírá sedlo 103 ve spodní stěně 102 tlakové komory 1. Diferenciální píst 7 je dotlačován v horní poloze, takže čelní stěna 71 je opřena o strop 104 tlakové komory 1, horní těsnění 8 je nad úrovní horizontálních kanálků 5 a tlak ve vnitřním prostoru 101 tlakové komory 1 a v přívodní trubce 4 je vyrovnán vlivem propojení vyrovnávacím otvorem 10 v čele 71. Horizontálními přepouštěcími kanálky 5 tedy neprotéká žádná kapalina. , ' ,At rest conditions in the tank and thus at the maximum level, the control float 207 is in the up position, so that the needle 208 closes the neck 206 of the container 203. Also the control float 202 is in the up position and the plug 201 closes the seat 103 in the bottom wall 102 of the pressure chamber 1. The differential piston 7 is pushed in the upper position so that the front wall 71 is supported against the ceiling 104 of the pressure chamber 1, the upper seal 8 is above the level of the horizontal channels 5 and the pressure in the interior 101 of the pressure chamber 1 and the inlet tube 4 is balanced Thus, no liquid flows through the horizontal passageways 5. , ',

Při odběru kapaliny z nádrže dosedne vládací plovák 207 na opěrky 14 a tím jehla 208 uvolní průtok hrdlem 206, takže kapalina z nádoby 203 vyteče a řídicí plovák 202 klesne na dosedací zarážky 13. Tím kuželka 201 uvolní průtok sedlem 103. Vzhledem k tomu, že průřez sedla 103 je větší než průřez vyrovnávacího otvoru 10, poklesne tlak pod diferenciálním pístem 7 oproti tlaku v přívodní trubce 4 a píst 7 je přesunut a dpsedne na narážky 11. Při posunutí se horní těsnění 8 přesune pod horizontální přepouštěcí kanálky 5 a kapalina z tlakového potrubí proudí horizontálními přepouštěcími kanálky 5 do expanzního prostoru 15 pod pláštěm 3 a žebrovými otvory 31 do nádrže.When the liquid is withdrawn from the tank, the float ruler 207 engages the supports 14, and thus the needle 208 releases flow through the throat 206 so that the liquid from the container 203 flows and the float 202 drops to the abutment stops 13. This cone 201 releases flow through the seat 103. the cross-section of the seat 103 is larger than the cross-section of the compensating bore 10, the pressure under the differential piston 7 drops compared to the pressure in the inlet pipe 4, and the piston 7 is moved to the baffles 11. the conduit flows through the horizontal ducts 5 into the expansion space 15 under the housing 3 and the rib holes 31 into the tank.

Jakmile hladina kapaliny stoupá, přesune se ovládací plovák 207 do horní polohy a jehla 208 uzavře hrdlo 206. Při stoupnutí kapaliny na úroveň maximální hladiny a se naplní nádoba 203, řídicí plovák 202 se přesune do horní polohy a kuželka 201 uzavře sedlo 103 a vlivem propojení vyrovnávacím otvorem 10 se vyrovnají tlaky pod diferenciálním pístem 7 a v přívodní trubce 4. Působením tlaku na rozdílné plochy diferenciálního pístu se tento přesune do horní polohy, čímž se i horní těsnění 8 přesune nad horizontální přepouštěcí kanálky 5 a uzavře se průtok kapaliny do nádrže. V případě ztráty tlaku v doplňovacím potrubí z důvodu jakékoliv poruchy, přesune diferenciální píst 7 pružina 12.As the fluid level rises, the control float 207 moves to the up position and the needle 208 closes the throat 206. When the liquid rises to the maximum level and the container 203 is filled, the control float 202 moves up and the plug 201 closes the seat 103 and By means of the equalizing orifice 10, the pressures under the differential piston 7 and in the inlet pipe 4 are equalized. By applying pressure to the different surfaces of the differential piston, it is moved to the upper position, thereby also moving the upper seal 8 above the horizontal transfer channels 5. In the event of pressure loss in the make-up line due to any failure, the differential piston 7 moves the spring 12.

Claims

1. Apparatus for automatically replenishing fluid from a pressure line to a lower pressure tank, consisting, on the one hand, of a float regulator consisting of a vessel, a control and control float, and, on the other hand, of a pressure chamber equipped with a nozzle. ) of the pressure chamber (1) is mounted and sealed the differential piston (7), in whose face (71) is formed

BACKGROUND OF THE INVENTION a compensating bore (10), wherein at least one transfer channel (5, 6) is formed around the circumference of the pressure chamber (1).

Device according to claim 1, characterized in that the pressure chamber (1) and the vessel (203) of the float regulator (2) are connected by a casing (3) provided with rib holes (31).