CS219650B1

CS219650B1 - Pressure sensing devices for flowing liquids, especially in chemical plants

Info

Publication number: CS219650B1
Application number: CS806351A
Authority: CS
Inventors: Antonin Kleiber
Original assignee: Antonin Kleiber
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Zařízení spadá do oboru měřicí techniky a týká se zařízení pro snímání tlaku proudící kapaliny, zejména vě vysokotlakých i nízkotlakých rozvodech chemických provozů, dopravujících chemicky agresivní kapaliny. Podstatou vynálezu je použití čidla přenosu tlaku ve tvaru pístku, uloženého suvně ve vodicím pouzdru, kde spodní část pístku je ve stálém styku s proudící kapalinou, zatímco horní část pístku opatřená opěrným nákružkem zasahuje do dutiny vytvořené v připojovacím kusu měřicího přístroje a opatřené spojovacími kanálky pro spojení dutiny jak s měřicím přístrojem, tak i se zdrojem doplňujícího média, s nižší specifickou hmotností než u dopravované kapaliny. Toto doplňující médium je přiváděno do dutiny nad píst a slouží k přenosu tlakových hodnot na měřicí přístroj.The device falls into the field of measurement technology and relates to a device for sensing the pressure of a flowing liquid, especially in high-pressure and low-pressure distribution systems of chemical plants transporting chemically aggressive liquids. The essence of the invention is the use of a pressure transmission sensor in the shape of a piston, slidably mounted in a guide sleeve, where the lower part of the piston is in constant contact with the flowing liquid, while the upper part of the piston provided with a support collar extends into a cavity formed in the connecting piece of the measuring instrument and provided with connecting channels for connecting the cavity both with the measuring instrument and with a source of a supplemental medium, with a lower specific gravity than the transported liquid. This supplemental medium is fed into the cavity above the piston and serves to transmit pressure values to the measuring instrument.

Description

Vynález se týká zařízení ke snímání tlaku proudící kapaliny, zejména v chemických provozech vysokotlakých i nízkotlakých.The present invention relates to a device for sensing the pressure of a flowing liquid, in particular in high-pressure and low-pressure chemical plants.

Existuje celá řada zařízení pro snímání tlaku kapalin, u nichž jsou snímány tlakové hodnoty kapalin, které jsou přenášeny na měřicí aparatury, jako jsou například membránové snímače, u nichž je kovová membrána chráněna proti chemicky agresivním kapalinám chemickou vložkou vyrobenou z umělé hmoty. Jejich nevýhodou je velký rozměr vlastního zařízení, možnost havárie při porušení membrány, dále krystalizace kapaliny pod membránou, a tím jejich nemožnost použití pro provozy, jako je například výroba močoviny. Dále lze snímat tlaky tenzometricky na základě napětí v materiálu zařízení, ve kterém proudí daná kapalina.There are a variety of fluid pressure sensing devices for sensing liquid pressure values that are transmitted to measuring devices, such as diaphragm sensors in which the metal membrane is protected against chemically aggressive liquids by a chemical insert made of plastic. Their disadvantage is the large size of the device itself, the possibility of an accident in case of failure of the membrane, further crystallization of the liquid under the membrane, and thus their impossibility to use for operations such as urea production. In addition, pressures can be sensed strain-gauge based on the stress in the material of the device in which the liquid flows.

Tato zařízení nevyhovují pro použití tam, kde se vyžadují přesná měření. U zařízení používaných k měření tlaku proudící, chemicky agresivní kapaliny, musí být jejich materiál pasivován plynem, aby byla zaručena jeho odolnost proti korozi, musí být zajištěno dokonalé omývání všech prostorů protékající kapaliny, aby nedocházelo k vytváření prostorů — chluchých míst — kde kapalina nevytváří hydraulický spád. Je třeba vyloučit možnost krystalizace kapalin vlivem vzdáleného čidla odběru snímače tlaku. Uvedená známá zařízení nevyhovují zcela těmto podmínkám, proto jsou provozně nespolehlivá, případně jich nelze vůbec pro dané provozní podmínky použít.These devices are not suitable for use where precise measurements are required. For equipment used to measure the pressure of a flowing, chemically aggressive liquid, its material must be gas passivated to ensure its corrosion resistance, to ensure perfect washing of all liquid flow areas, to avoid creating spaces - where the liquid does not form a hydraulic fluid. fallout. It is necessary to exclude the possibility of crystallization of liquids due to the remote sensor of the pressure sensor. These known devices do not fully satisfy these conditions and are therefore unreliable or cannot be used at all for the given operating conditions.

Uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro snímání tlaku proudících kapalin, zejména v chemických provozech, jehož podstata spočívá v tom, že do potrubí protékající chemicky agresivní kapaliny je uloženo vodicí těleso opatřené středovým průchozím otvorem, ve kterém je suvně uložen píst opatřený na svém horním konci opěrným nákružkem, kde na vodicí těleso dosedá připojovací kus neznázorněného měřicího přístroje, přičemž připojovací kus je na straně pístu opatřen válcovou dutinou spojenou vertikálním kanálkem s neznázorněným měřicím přístrojem, a horizontálním kanálkem navazujícím na vertikální kanálek s neznázorněným zdrojem doplňujícího média.In essence, the present invention is a device for sensing the pressure of flowing liquids, particularly in chemical plants, in which a guide body having a central through-hole is received in a pipeline flowing through a chemically aggressive liquid, in which it is slidably mounted a plunger provided at its upper end with a support collar, wherein the guide body is supported by a connecting piece of a measuring device (not shown), the connecting piece having a cylindrical cavity connected by a vertical channel with a measuring device (not shown) and a horizontal channel .

Další podstatou vynálezu je, že vodicí těleso je na čelních plochách opatřeno těsnicím kroužkem a v průchozím středovém otvoru spodním O-kroužkem a horním O-kroužkem.It is a further object of the invention that the guide body is provided with a sealing ring on the faces and a lower O-ring and an upper O-ring in the central through hole.

Konečně je podstatou vynálezu, že vodicí těleso je ze strany průtoku v místě uložení pístu opatřeno zahloubením.Finally, it is an object of the invention that the guide body is provided with a recess on the flow side at the location of the piston seat.

Vyšší účinek vynálezu je charakterizován jednoduchou, technologicky i rozměrově nenáročnou konstrukcí, kde snímací čidlo je v přímém styku s proudící kapalinou. Zařízení podle vynálezu pracuje spolehlivě, plocha vystavená agresivitě proudící kapaliny je poměrně malá, takže její ochrana proti korozivnímu účinku proudící kapaliny je snadná, přičemž úbytek, stlačitelnost, zavzdušnění přiváděné hydraulické kapaliny a jiné možné vlivy nemohou způsobit diferenci v hodnotách snímaného tlaku ve srovnání s hodnotami naměřeného tlaku.The higher effect of the invention is characterized by a simple, technologically and dimensionally undemanding construction, wherein the sensor sensor is in direct contact with the flowing liquid. The device according to the invention operates reliably, the area exposed to the aggressiveness of the flowing liquid is relatively small, so that its protection against the corrosive effect of the flowing liquid is easy, and the loss, compressibility, aeration of the supplied hydraulic fluid and other possible influences cannot cause a difference measured pressure.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkresech, kde obr. 1 značí osový řez základním provedením zařízení pro snímání tlaku podle vynálezu, obr. 2 je alternativním provedením zařízení z obr. 1 rovněž v osovém řezu.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the drawings, wherein FIG. 1 is an axial section of a basic embodiment of a pressure sensing device according to the invention; FIG. 2 is an alternative embodiment of the apparatus of FIG.

Podle vynálezu je potrubí 1, kterým protéká tlaková, chemicky agresivní kapalina, například močovina, opatřeno odbočným hrdlem 2, v jehož dutině 3 je uloženo vodicí těleso 4. V základním provedení je vodicí těleso 4 dotlačováno na dno dutiny 3 připojovacím kusem 5 neznázorněného měřicího přístroje, například kontaktního manometru. Vodicí těleso 4 je opatřeno středovým průchozím otvorem 14, ve kterém je suvně uložen píst 6 vyrobený z materiálu odolávajícího jak účinkům protékající kapaliny, tak i doplňujícího média, například oleje.According to the invention, the conduit 1 through which the pressurized, chemically aggressive liquid, for example urea, flows, is provided with a branching neck 2, in the cavity 3 of which the guide body 4 is mounted. , such as a contact pressure gauge. The guide body 4 is provided with a central through-hole 14 in which a piston 6 made of a material resistant to both the flowing fluid and a supplementary medium such as oil is slidably mounted.

Píst 6 je na horním konci opatřen opěrným nákružkem 7, takže pracuje jako uzavírací orgán. Připojovací kus 5 neznázorněného měřicího přístroje je opatřen na straně pístu 6 válcovou dutinou 8 propojenou vertikálním kanálkem 9 s neznázorněným měřicím přístrojem. Vertikální kanálek 9, a tím 1 válcová dutina 8, jsou spojeny horizontálním kanálkem 10 s neznázorněným zdrojem doplňujícího média, například oleje. Proti průsaku proudící dopravované kapaliny je vodici těleso 4 opatřeno na čelních plochách těsnicími kroužky 11 a ve středovém průchozím otvoru 14 pístu 6 dvěma nad sebou uspořádanými O-kroužky 12, 13, kdy v provozním cyklu těsní spodní O-kroužek 12 tlak od dopravované kapaliny, zatímco horní O-kroužek 13 těsní tlak z válcové dutiny 8 nad pístem 6.The piston 6 is provided at its upper end with a supporting collar 7 so that it acts as a closing member. The connecting piece 5 of the measuring device (not shown) is provided on the piston side 6 with a cylindrical cavity 8 interconnected by a vertical channel 9 with a measuring device (not shown). The vertical channel 9, and thus the cylindrical cavity 8, are connected by the horizontal channel 10 to a source of replenishment medium, for example oil, not shown. In order to prevent leakage of the flowing conveyed liquid, the guide body 4 is provided with sealing rings 11 on the faces and in the central through hole 14 of the piston 6 with two O-rings 12, 13 arranged one above the other. while the upper O-ring 13 seals the pressure from the cylindrical cavity 8 above the piston 6.

Alternativní řešení znázorněné na obr. 2 je určeno pro přírubová spojení dvou navazujících dílů potrubí 1. Oba přilehlé konce potrubí 1 jsou opateřeny spojovacími přírubami 15, přičemž čelní plochy potrubí 1 jsou opatřeny mezikružným čočkovitým vybráním 16. Vodicí těleso 4 je prodlouženo o trubkovitý nástavec 17, jehož obě čelní plochy jsou čočkovitého tvaru. Toto vodicí těleso 4 je svými čočkovitými čely trubkovitého nástavce 17 uloženo v mezikružných vybráních 16 čelních ploch potrubí 1 a je staženo mezi oběma přírubami 15, čímž je dosaženo vnější těsnosti spoje. Ze strany průtoku je vodicí těleso 4 opatřeno v místě uložení pístu 6 zahloubením 18, jehož hloubka odpovídá nejméně tloušťce stěny potrubí 1.The alternative solution shown in Fig. 2 is intended for flange connections of two adjacent piping parts 1. Both adjacent ends of the pipeline 1 are provided with connecting flanges 15, the end faces of the piping 1 having an annular lenticular recess 16. The guide body 4 is extended by a tubular extension 17 whose two faces are lenticular in shape. This guide body 4, with its lens-like faces of the tubular extension 17, is received in the annular recesses 16 of the end faces of the pipe 1 and is pulled between the two flanges 15, whereby the outer tightness of the joint is achieved. On the flow side, the guide body 4 is provided with a recess 18 at the location of the piston 6, the depth of which corresponds at least to the wall thickness of the pipe 1.

Zařízení podle vynálezu se uvede do pohotovostního stavu tím, že válcová dutina 8 mezi pístem 6 a připojovacím kusem 5 se prostřednictvím horizontálního kanálku 10 naplní doplňujícím médiem o nižší specifické hmotnosti, než jakou má dopravovaná proudící kapalina. Zpravidla to bude olej. Plnění válcové dutiny 8 pokračuje tak dlouho, až tlak doplňujícího média překoná provozní tlak dopravované kapaliny a píst 6 dosedne svým opěrným nákružkem 7 na čelo vodícího tělesa 4. Nyní se uzavře přívod doplňujícího média a pomocí neznázorněného škrticího ventilu se vyrovná tlak ve válcové dutině 8 s tlakem dopravovaného média v potrubí 1, což se kontroluje na měřicím přístroji, například kontaktním manometru. Nyní je zařízení připraveno kThe device according to the invention is brought into a standby condition by filling the cylindrical cavity 8 between the piston 6 and the connecting piece 5 via a horizontal channel 10 with a supplementary medium of a lower specific weight than the flowing liquid. Usually it will be oil. The filling of the cylindrical cavity 8 continues until the pressure of the make-up medium exceeds the operating pressure of the conveyed liquid and the piston 6 bears with its supporting collar 7 on the face of the guide body 4. Now close the inlet of the make-up medium and by means of a throttle valve not shown. by the pressure of the conveyed medium in line 1, which is checked on a measuring device, for example a contact pressure gauge. Now the device is ready for

Claims

Subject

Apparatus for sensing the pressure of a flowing liquid, particularly in chemical plants for the transport of chemically aggressive liquids, characterized by: by placing a guide body (4) having a central through-hole (14) in which the piston (6) is provided with a support collar (7) at its upper end, in the pipeline (11) flowing through the chemically aggressive liquid; wherein a connecting piece (5) of a measuring device (not shown) bears against the guide body (4), the connecting piece (5) having a cylindrical cavity (8) on the piston side (6) connected by a vertical channel (9). In order to change the pressure in the pipe 1, for example to overpressure, this condition is transmitted by means of the piston 6 and the replenishment medium in the cavity 6 to a measuring instrument whose signal is corrected. of the piston 6 with its upper surface on the face of the cylindrical cavity 8, thereby closing the vertical channel 9 and the manometer indicating zero. refill the cylindrical cavity 8 with supplementary medium, so that the device is reactivated.

BACKGROUND OF THE INVENTION A measuring device and a horizontal channel (10) following a vertical channel (9) with a source of supplemental medium (not shown).

Device according to claim 1, characterized in that the guide body (4) is provided with a sealing ring (11) on the faces and a lower O-ring (12) and an upper O-ring (13) in the through hole (14). .

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the guide body (4) is provided with a recess (18) on the flow side at the location of the piston (6).

2 sheets of drawings