CZ20024226A3 - Způsob a zařízení k ovládání průtoku vytlačované kapaliny - Google Patents

Description

Způsob a zařízení ke kontrole průtoku zejména, ne však výlučně, pouze v kompresorech.

Dosavadní stav techniky

Jsou dobře známy kompresory mnoha typů. Vynález má rovněž široké uplatnění, byl však vyvinut specificky pro prevenci poškození kompresorů, které jsou používány v zařízení k vypouštění produktu, například kapaliny nebo práškových produktů, z tankerů na silničních vozidlech.

Je-li pro vypouštění produktu používán kompresor, nežádoucí a potenciální poškození, vzrůst tlaku, může ve svém důsledku i z řady jiných příčin způsobit zablokování, překročení dovolené rychlosti a podobně.

Zřejmým řešením problému je použití tlakového čidla, které zastaví nebo zpomalí běh kompresoru, jakmile tlak dosáhne předem daného limitu.

Tento vynález předkládá neobvyklé a všestranné řešení problému.

Podstata vynálezu

Vynález předkládá kontrolní přístroj k zařízení k vytlačování kapaliny.

Kontrolní přístroj obsahuje prostředky k detekci teploty vytlačované kapaliny v zařízení a prostředky k ovládání tohoto zařízení v závislosti na snímané teplotě.

S výhodou jsou rovněž použity prostředky ke snímání tlaku vytlačované kapaliny v zařízení. Kombinace teplotních signálů a tlakových signálů je použita pro ovládání zařízení.

Ovládací prostředky jsou opatřeny s výhodou prostředky k nastavení alespoň jednoho teplotního kontrolního limitu, takže, jestliže teplota tekutiny vzroste nad stanovený limit, přístroj sníží pracovní tiak.

Je možno nastavit teplotní kontrolní pásmo mezi předem danými limity.

Jakmile teplota klesne pod předem daný limit, ovládací přístroj může nadále monitorovat teplotu k předem určené periodě opět před vzrůstem pracovního tlaku.

Kontrolní přístroj může být opatřen prostředky k nastavení alespoň jednoho tlakového limitu, kontrolní přístroj je uspořádán tak, aby snížil tlak, jestliže tiak vzroste nad tento limit.

Mezi předem stanovenými limity může být rozprostřeno kontrolní tlakové pásmo.

Kontrolní přístroj může být uspořádán tak, aby monitoroval tlak po předem danou periodu.

Přístroj může být uspořádán rovněž tak, aby monitoroval točivý moment v zařízení, které je tímto přístrojem ovládáno.

Třebaže vynález byl vyvinut specificky pro použití v zařízeních pro vytlačování kapaliny ve formě kompresorů, kontrolní přístroj může být rovněž použit v jiných zařízením pro přemísťování kapaliny, jako jsou čerpadla a výtlačné ventilátory.

Kontrolní přístroj je s výhodou opatřen přetlakovým pojistným ventilem, působícím mezi uzavřenou polohou, při které je tlak udržován a uvolňovací polohou, při které může byt tekutiny vypuštěna za účelem redukce tlaku.

Přetlakový pojistný ventil je s výhodou ovládán solenoidem.

Ovládací prostředky mohou obsahovat prostředky pro připojení na elektrický zdroj, například z cisternového vozidla.

Napájecí zdroj může být mezi 24 a 30 V stejnosměrného proudu.

Ovládací prostředky mohou mít zařízení k příjmu dodávky vzduchu, například z cisternového vozu.

Vzduch může být dodáván v hodnotě mezi 6 a 8 bary.

Ovládací prostředky mají s výhodou zařízení k příjmu teplotního signálu a tlakového signálu.

Ovládací prostředky mají s výhodou potrubí k přívodu řídicího vzduchu ze zdroje vzduchu k přetlakovému pojistnému ventilu, které je řízeno solenoidem.

Předmětem vynálezu je rovněž způsob ovládání tlaku v kaplině, jehož součástí jsou prostředky k detekci teploty kapaliny a prostředky k ovládání tlaku kapaliny v závislosti na snímané teplotě.

Tlak kapaliny je s výhodou rovněž snímán, pro kontrolní účely je použita kombinace teplotních signálů a tlakových signálů.

• · « · * · · • · · · · · · •» · · ·· ···

Vynález zahrnuje vypouštěcí zařízení, které je ovládáno přístrojem podle vynálezu.

Předmětem vynálezu je rovněž cisternový vůz, který je opatřen kontrolním přístrojem podle vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Na příkladech je popsáno specifické provedení vynálezu s odkazy na doprovodné výkresy, na kterých:

Obr. 1 znázorňuje průřez provedení kontrolního přístroje podle vynálezu, včetně přetlakového pojistného ventilu a příslušných ovládacích prostředků;

Obr. 2 je pohledem do vnitřku ovládacích prostředků; a

Obr. 3 je grafickým znázorněním působení přístroje a způsobu podle vynálezu v podmínkách jednoho případu zvláštních okolností.

Příklad provedení

Základními komponentami kontrolního přístroje jsou přetlakový pojistný ventil 10 a řídicí jednotka 11.

Přetlakový pojistný ventil 10 tvoří kryt T2, ve kterém je kluzně a těsně namontováno těleso ventilu opatřené hlavou 13 a dříkem 14.

Kryt 12 ie připojen šrouby 15 k dosedací ploše 16 ventilu, opatřené otvorem 17.

Hlava 13 ventilu je tlačena proti dosedací ploše 16 ventilu tak, aby utěsnila otvor 17 působením tlaku na vstup 18 přes potrubí 19.

Během použití, dosedací plocha 16 ventilu je přišroubována ke komponentě 20 v místě, kde otvor 17 je vystaven pracovnímu tlaku ovládaného kompresoru.

Potrubí 19 vede k řídicí jednotce H . Řídicí jednotka je rovněž napojena potrubím 21 na komponentu 20 a potrubí 21 je napojeno na tlakový měnič 22 (viz Obr. 2), který umožňuje, aby tlak kompresoru byl monitorován. Tento tlak je zobrazován na číslicovém displeji 23.

• · • · 4«·· β · · · · ······· ····

Kontrolní jednotka 11 je rovněž schopna snímat teplotu stlačeného vzduchu přes připojovací vedení 24. Teplota je zobrazována na sloupkovém diagramu 25.

Napájecí zdroj 26 v rozmezí od 24 do 30 V jednosměrného proudu z cisternového vozu (není znázorněnjje rovněž připojen k řídicí jednotce H .Stejným způsobem cisternový vůz zabezpečuje dodávku vzduchu v hodnotě 6 až 8 barů.

Uvnitř kontrolní jednotky H je potrubí 27 pro přívod vzduchu a potrubí 19 pro přívod tlaku napojeno na ventil 28 ovládaný solenoidem.

Ventil ovládaný solenoidem má rovněž odvzdušňovací ventil 29.

Během normálního průběhu, ventil 28 ovládaný solenoidem spojuje zdroj 27 vzduchu s potrubím 19 tak, že tlak vzduchu stlačuje těleso ventilu 14 do uzavřené polohy (znázorněno na Obr. 1). V této konfiguraci, odvzdušňovací ventil 29 je uzavřen ventilem ovládaným solenoidem.

Nicméně, solenoidový ventil je schopný posunu do druhé polohy, ve které zdroj 27 vzduchu je uzavřen a tlak je vypouštěn z ventilu potrubím 19, ventilem ovládaným solenoidem a solenoidovým odvzdušňovacím ventilem 29. V této konfiguraci, tlak kompresoru způsobí, že hlava 13 ventilu se vyzdvihne z dosedací plochy 16 ventilu a uvolní tlak kompresoru.

Řídicí jednotka 1_1 má rovněž tlačítko SET 30 (nastavení), tlačítko SET POINT 31 (pro zvýšení nastavení bodu), tlačítko SET POINT 32 (snížení nastavení bodu), elektronky 33,34 pro výstrahu při signální chybě nebo v příslušné chybě ovládání.

Obrázek 3 znázorňuje graficky působení přístroje za zvláštních okolností.

Teplota je měřena ve stupních Celsia na levé vertikální ose 35. Tlak je měřen v barech na pravé vertikální ose 36. Čas je měřen na horizontální ose 37.

Linie 38 znázorňuje změny tlaku v průběhu času. Linie 39 znázorňuje teplotní vývoj v průběhu času.

Operátor nastaví přijatelné tlakové limity v bodech 40 a 41. Přijatelné teplotní iimity jsou nastaveny v bodech 42 a 43.

Při spuštění, tlak a teplota postupně vzrůstá, aby dosáhia pracovních limitů. Kontrolní zóna 44 tlaku ilustruje oblast, ve které je vymezen požadovaný stupeň řídicího tlaku, možný kvůli dočasné překážce. Jakmile se objeví problém, tlak začne opět stoupat a když tlak dosáhne vrchního limitu 41, solenoid je uveden do činnosti a těieso ventilu 13 se vyzdvihne a vypustí tlak. Tento způsob ovládání je uplatňován tak dlouho, dokud tlak neklesne pod limit 40 a pak normální průběh práce znovu začne.

* · · · * · · ·· · • · · ··· ··· • · ···· · · · · ·

5···· ·· · · · · · • · ·· · · ··· · · · ♦

Vztahová značka 45 indikuje řídicí teplotní zónu, ve které je uplatňováno teplotní ovládání, neboť neočekávaný vzrůst teploty může být například způsoben chybným ventilátorem.

Jakmile je překročen spodní teplotní limit 42, je uveden do činnosti solenoid k redukci tlaku. Tlak postupně klesá v krocích po 0,1 baru dokud neklesne teplota pod spodní limit 42. Až poté, je teplota monitorována v průběhu periody 46 k zabezpečení toho, aby nenastal opětovný výskyt před započetím normální operace.

Limity 40,41,42 a 43 jsou nastaveny pomocí tlačítek 31 a 32.

Přístroj zabezpečuje velmi sofistikované a sensitivní řízení, které zprostředkovává vypouštění z cisternového vozu, aniž by bylo nepřetržitě monitorováno operátorem.

Jestliže selže přetlaková pojistka k nápravě situace, rozsvítí se kontrolní bezpečnostní lampa a je vyslán signál k zastavení motoru vozidla.

Kontrolní jednotka je uspořádána tak, aby zaznamenávala tlak, teplotu a stav výstupu v pravidelných intervalech, například v intervalu jedné minuty, během operační fáze, například nejčastěji po dobu 16 hodinové operace. Řídicí kontrolní jednotka je rovněž schopna akumulovat operační dobu pro kompresor. Data jsou s výhodou shromažďována ve formě netěkavé, použitelné k zavedení z počítačového programu přes uživatelskou komunikační propojovací jednotku.

Teplotní displej 25 je uspořádán tak, aby blikal jako jednotlivá lišta a indikoval dosažení limitu 42, při dosažení limitu 43 se zobrazí dvě blikající lišty a při zobrazení tří blikajících lišt, displej indikuje dosažení teplotní kritické úrovně a bezprostřední vypnutí motoru je nutné.

Jestliže tlak dosáhne vrchního limitu 41, indikace tlaku na displeji 23 bude blikat. Solenoid následně odstraní přetlak v potrubí 19 na sníženou úroveň 40 tlaku.

V tomto bodě, solenoid obnoví výstupní signál.

Jestliže se tlak nevrátí na sníženou úroveň 40 po dobu předem nastavené časové periody, výstupní varovný signál se přemění na zvukový signál ve formě klaksonu na vozidle a/nebo uvede do činnosti blikání vozidlových světel. Jestliže ještě po dobu další periody se nedosáhne sníženého limitu tlaku, dojde k vypnutí motoru.

Při sofistikovaném způsobu operace, kontrolní jednotka uchovává operační tlak, který převažuje v době, kdy teplota dosahuje spodní limit 42. Kontrolní jednotka jej pak používá jako vrchní tlakový limit místo limitu 41. Řídicí tlakový cyklus pak

pokračuje tak jak je popsáno výše se zobrazeními, která indikují vážné kritické problémy. Při dosažení vrchního teplotního limitu 43 a selhání kontroly způsobí vypnutí motoru.

Nicméně, je-li obnovena normální operační teplota po dobu minimální periody paměťové místo se vyčistí a vrchní tlakový limit se vrátí na limit 41.

Pomocí algoritmu k ovládání řídicí kontrolní jednotky tímto způsobem, řidič vozidla může pokračovat v operaci i za podmínek přibližujících se co nejtěsněji k normálnímu tlaku během přijatelných závadných podmínek.

Obracíme pozornost na všechny papíry a dokumenty, které jsou současně i dříve podány a přiloženy k této specifikaci a jsou zveřejněny a obsah všech těchto dokumentů je začleněn do tohoto popisu s uvedením odkazů.

Všechny charakteristiky popsané v této specifikaci (včetně v některých doprovodných nárocích, výkresech a v anotaci) a/nebo všechny kroky způsobu nebo procesu takto popsaného, mohou být různě kombinovány s výjimkou kombinací, ve kterých alespoň některé charakteristiky a/nebo kroky jsou vzájemně výjimečné.

Každá charakteristika popsaná v této specifikaci (včetně v některých doprovodných nárocích, výkresech a v anotaci) může být nahrazena alternativní charakteristikou sloužící tomu samému, ekvivalentnímu nebo podobnému účelu, pokud není expresivné konstatováno jinak. Proto, pokud není expresivně konstatováno jinak, každá popsaná charakteristika je pouze jediným příkladem z generické série ekvivalentů nebo podobných charakteristik.

Vynález se neomezuje na detaily následujícího popsaného provedení nebo více provedení. Vynález má vliv na jakoukoliv charakteristiku nebo novou kombinaci popsanou v této specifikaci (včetně v některých doprovodných nárocích, výkresech a v anotaci), nebo na jakoukoliv novou kombinaci kroků v popsaném způsobu nebo procesu.

Claims (27)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kontrolní přístroj pro zařízení k vytlačení kapaliny, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky k detekci teploty kapaliny, která je tímto zařízením vytlačována, a prostředky k ovládání tohoto zařízení v závislosti na snímané teplotě.
2. 2. Kontrolní přístroj podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že obsahuje rovněž prostředky ke snímání tlaku kapaliny vytlačované zařízením a k ovládání tohoto zařízení používá kombinace teplotních signálů a tlakových signálů.
3. 3. Kontrolní přístroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky k nastavení alespoň jednoho teplotního řídicího limitu, a při vzrůstu teploty kapaliny nad tento limit, pracovní tlak je přístrojem snižován.
4. 4. Kontrolní přístroj podle nároku 3, vyznačuj ící se t í m,že mezi předem stanovenými limity je ustanoveno řídicí teplotní pásmo.
5. 5. Kontrolní přístroj podle nároku 4, vyznačující se t í m,že při poklesu teploty pod předem stanovený limit, kontrolní přistroj pokračuje v monitorování teploty po dobu předem stanovené periody dokud pracovní tlak opět nevzroste.
6. 6. Kontrolní přístroj podle nároku 2 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky k nastavení alespoň jednoho tlakového limitu předem a při vzrůstu tlaku nad tento limit, tlak je kontrolním přístrojem snižován.
7. 7. Kontrolní přístroj podle nároku 7, vyznačující se tí m,že mezi předem stanovenými limity je ustanoveno řídicí tlakové pásmo.
8. 8. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z nároků 2 až 7, vyznačující se tím, že monitoruje tlak po předem určenou periodu.
9. 9. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující s e tím, že monitoruje točivý moment spojený se zařízením, které je přístrojem ovládáno.
10. 10. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že monitoruje rovněž rychlost otáček, které jsou spojeny se zařízením, které je přístrojem ovládáno.
11. 11. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že ovládá zařízení k vytlačování kapaliny, kterým je kompresor.
12. 12. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z nároků 1až10, vyznačující se t í m, že ovládá zařízení k vytlačování kapalíny, kterým je čerpadlo.
13. 13. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z nároků 1až10, vyznačující se t í m, že ovládá zařízení k vytlačování kapaliny, kterým je výtlačný ventilátor..
14. 14. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že obsahuje přetlakový pojistný ventil, pohybující se mezi uzavřenou polohou, ve které je tlak udržován a uvolňovací pojistnou polohou, při které kapalina může být odvzdušněna a tlak snížen.
15. 15. Kontrolní přístroj podle nároku 14, v y z n a č u j í c í se t í m, že přetlakový pojistný ventil je ovládán solenoidem. >
16. 16. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že obsahuje prostředky pro přívod elektrické energie, například z cisternového vozu.
17. 17. Kontrolní přístroj podle nároku 16, vyznačující se tím, že zdroj energie je v rozmezí 24 až 30 V jednosměrného proudu.
18. 18. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že má prostředky pro přívod dodávaného vzduchu například z cisternového vozu.
19. 19. Kontrolní přístroj podlenároku 18, vyznačuj ící se t í m, že vzduch je dodáván v rozmezí od 6 do 8 barů.
20. 20. Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že obsahuje prostředky k příjmu teplotního signálu a tlakového signálu.
21. 21 .Kontrolní přístroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že má potrubí k dodávce vzduchu ze zdroje vzduchu k tlakovému pojistnému ventilu, které je ovládáno solenoidem.
22. 22. Kontrolní přístroj konstruovaný a uspořádaný v podstatě tak, jak je zde popsáno, s odkazy na doprovázející výkresy.
23. 23. Výtlačné zařízení opatřené kontrolním přístrojem nárokovaným v kterémkoliv z předchozích nároků.
24. 24. Cisternový vůz opatřený kontrolním přístrojem, nárokovaným v kterémkoliv z nároků 1 až 22.
25. 25. Způsob ovládání tlaku kapaliny, jehož součástí je detekce teploty kapaliny a řízení tlaku kapaliny v závislosti na snímané teplotě.
26. 26. Způsob podle nároku 25, v y z n a č u j í c )' se t í m, že tlak kapaliny je rovněž snímán, kombinace teplotních signálů a tlakových signálů je využita pro kontrolní účely.
27. 27. Způsob řízení tlaku kapaliny tak jak je zde v podstatě popsán s odkazy na doprovázející výkresy.