RU144728U1

RU144728U1 - DEVICE FOR INTEGRATED PROTECTION OF THE MEASURING UNIT OF THE SYSTEM OF AUTOMATIC MONITORING OF CHEMICAL-TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF LIQUID MEDIA

Info

Publication number: RU144728U1
Application number: RU2013148411/05U
Authority: RU
Inventors: Виктор Георгиевич Киет; Станислав Викторович Киет
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техноприбор"
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-08-27

Abstract

1. Устройство защиты измерительного блока системы автоматического мониторинга химико-технологических параметров жидкой среды, содержащее защитное реле, подключенное к датчику температуры поступающей к измерительному блоку пробы указанной жидкой среды для отключения ее подачи в измерительный блок при превышении ею допустимого температурного предела, исполнительный орган в виде запорной арматуры на линии отбора пробы указанной жидкой среды и средство взаимодействия между указанными защитным реле и приводом указанной арматуры, отличающееся тем, что указанная запорная арматура выполнена в виде шарового крана с поворотным ручным приводом, а средство взаимодействия между указанным защитным реле и приводом указанного шарового крана представляет собой неподвижно укрепленный электромагнитный держатель, подключенный к линии питания через нормально замкнутый контакт указанного защитного реле, и удерживаемый указанным электромагнитным держателем в положении, близком к вертикальному с уклоном 4-7° в сторону закрытия указанного шарового крана, рычаг его ручного привода, утяжеленный на свободном конце из условия обеспечения поворота указанного привода в сторону закрытия крана под гравитационным воздействием указанного утяжеленного рычага при его освобождении от притяжения указанным электромагнитным держателем, с возможностью ручного возврата указанного рычага в исходное рабочее положение после устранения причины срабатывания защитного реле.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере еще одно защитное реле с нормально замкнутым контактом, подключенное к датч�1. The protection device of the measuring unit of the system for automatic monitoring of the chemical and technological parameters of the liquid medium, containing a protective relay connected to the temperature sensor of the sample supplied to the measuring unit of the specified liquid medium to shut off its supply to the measuring unit when it exceeds the permissible temperature limit, the executive body in the form stop valves on the sampling line of the specified liquid medium and means of interaction between the specified protective relay and the drive of the specified valve characterized in that the said shutoff valves are made in the form of a ball valve with a rotary manual actuator, and the means of interaction between the specified protective relay and the actuator of the specified ball valve is a fixed electromagnetic holder connected to the power line through a normally closed contact of the specified protective relay, and held the specified electromagnetic holder in a position close to vertical with a slope of 4-7 ° in the direction of closing of the specified ball valve, the lever of its manual drive, heavy at the free end from the condition of ensuring the rotation of the specified drive in the direction of closing the crane under the gravitational influence of the specified weighted lever when it is released from attraction by the specified electromagnetic holder, with the possibility of manually returning the specified lever to its original working position after eliminating the cause of the protective relay. 2. The device according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one further protective relay with a normally closed contact connected to the sensor

Description

Область использованияArea of use

Полезная модель относится к теплоэнергетической, атомной и другим отраслям промышленности и может быть использована в системах мониторинга химико-технологических параметров жидких сред, в частности, жидких теплоносителей.The utility model relates to thermal power, nuclear and other industries and can be used in monitoring systems for chemical and technological parameters of liquid media, in particular, liquid coolants.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известно выбранное в качестве прототипа заявляемой полезной модели устройство защиты измерительного блока системы автоматического мониторинга химико-технологических параметров жидкой среды, содержащее защитное реле, подключенное к датчику температуры поступающей к измерительному блоку пробы указанной жидкой среды для отключения ее подачи в измерительный блок при превышении ею допустимого температурного предела, исполнительный орган в виде запорной арматуры на линии отбора пробы указанной жидкой среды и средство взаимодействия между указанными защитным реле и приводом указанной арматуры (Автоматический контроль водного режима ТЭС / Л.М. Живилова, П.Н. Назаренко, Г.П. Маркин // Москва. Энергия. 1979, с.28, рис.2.4). Согласно данному прототипу исполнительный орган выполнен в виде электромагнитного клапана, отключаемого при срабатывании защитного реле от источника электропитания для его закрытия под воздействием возвратной пружины. Недостатком такого технического решения является низкий уровень надежности из-за необходимости использования возвратной пружины и недостаточного уровня герметичности, присущего запорным органам прижимного типа, а также низкая экономичность эксплуатации из-за длительного потребления повышенной электрической мощности необходимой для преодоления усилия сжатия возвратной пружины в открытом положении клапана. Использование электромагнитного клапана с исходно открытым запорным органом тоже требует повышенной мощности соленоида для преодоления усилия сжатия возвратной пружины при аварийном закрытии клапана и дополнительно связано с риском несрабатывания защиты в случае отключения электропитания.Known is selected as a prototype of the claimed utility model, the protection device of the measuring unit of the system for automatic monitoring of the chemical and technological parameters of the liquid medium, containing a protective relay connected to the temperature sensor of the sample supplied to the measuring unit of the specified liquid medium to turn off its supply to the measuring unit when it exceeds the permissible temperature limit, the executive body in the form of valves on the sampling line of the specified liquid medium and means of interaction m forward of said protective relay and drive said reinforcement (Automatic control of the water regime TPP / LM Zhivilova, PN Nazarenko, GP Markin // Moscow. Energy. 1979, p.28, Fig.2.4). According to this prototype, the actuator is made in the form of an electromagnetic valve that turns off when the protective relay is activated from the power source to close it under the influence of a return spring. The disadvantage of this technical solution is the low level of reliability due to the need to use a return spring and the insufficient level of tightness inherent to the clamping bodies of the clamping type, as well as low economic efficiency due to the long consumption of increased electrical power necessary to overcome the compression force of the return spring in the open valve position . The use of an electromagnetic valve with an initially open shut-off element also requires an increased solenoid power to overcome the compression force of the return spring during emergency valve closure and is additionally associated with the risk of protection failure in the event of a power outage.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Основная задача полезной модели заключается в повышении надежности и экономичности защиты измерительного блока системы автоматического мониторинга химико-технологических параметров жидких сред, а достигаемые технические результаты - в повышении степени герметичности запорной арматуры и в существенном сокращении расхода электроэнергии на питание устройства защиты. Дополнительная задача полезной модели состоит в обеспечении комплексной защиты измерительного блока от недопустимого превышения предельных значений, не только температуры, а всеми значимыми параметрами контролируемой жидкой среды, а соответствующий дополнительный технический результат - в обеспечении возможности воздействия сигналов от разных датчиков на один и тот же исполнительный орган.The main objective of the utility model is to increase the reliability and cost-effectiveness of the protection of the measuring unit of the system for automatic monitoring of the chemical and technological parameters of liquid media, and the technical results achieved are to increase the degree of tightness of shut-off valves and to significantly reduce the energy consumption for powering the protection device. An additional objective of the utility model is to provide comprehensive protection of the measuring unit from unacceptable exceeding the limit values, not only temperature, but by all significant parameters of the controlled liquid medium, and the corresponding additional technical result is to ensure that signals from different sensors can influence the same executive body .

Указанные основная задача и соответствующие технические результаты обеспечиваются тем, что в устройстве защиты измерительного блока системы автоматического мониторинга химико-технологических параметров жидкой среды, содержащем защитное реле, подключенное к датчику температуры поступающей к измерительному блоку пробы указанной жидкой среды для отключения ее подачи в измерительный блок при превышении ею допустимого температурного предела, исполнительный орган в виде запорной арматуры на линии отбора пробы указанной жидкой среды и средство взаимодействия между указанными защитным реле и приводом указанной арматуры, согласно полезной модели указанная запорная арматура выполнена в виде шарового крана с поворотным ручным приводом, а средство взаимодействия между указанным защитным реле и приводом указанного шарового крана представляет собой неподвижно укрепленный электромагнитный держатель, подключенный к линии питания через нормально замкнутый контакт указанного защитного реле, и удерживаемый указанным электромагнитным держателем в положении, близком к вертикальному с уклоном (4-7)° в сторону закрытия указанного шарового крана рычаг его ручного привода, утяжеленный на свободном конце из условия обеспечения поворота указанного привода в сторону закрытия крана под гравитационным воздействием указанного утяжеленного рычага при его освобождении от притяжения указанным электромагнитным держателем, с возможностью ручного возврата указанного рычага в исходное рабочее положение после устранения причины срабатывания защитного реле.The indicated main task and the corresponding technical results are ensured by the fact that in the protection device of the measuring unit of the system for automatic monitoring of the chemical and technological parameters of the liquid medium, containing a protective relay connected to the temperature sensor of the sample supplied to the measuring unit of the specified liquid medium to turn off its supply to the measuring unit when exceeding the permissible temperature limit by it, the executive body in the form of stop valves on the sampling line of the specified liquid medium and means of interaction between the specified protective relay and the actuator of the specified valve, according to the utility model, said shut-off valve is made in the form of a ball valve with a rotary manual actuator, and the means of interaction between the specified protective relay and the drive of the specified ball valve is a fixed electromagnetic holder connected to the power line through a normally closed contact of the specified protective relay, and held by the specified electromagnetic holder in a position close to vert steel with a slope of (4-7) ° in the direction of closing of the specified ball valve, the lever of its manual drive, weighted at the free end from the condition of ensuring the rotation of the specified drive to the side of closing of the valve under the gravitational action of the specified weighted lever when it is released from attraction by the specified electromagnetic holder, with the ability to manually return the specified lever to its original operating position after eliminating the cause of the protective relay.

Указанные дополнительные задача и технический результат обеспечиваются тем, что указанное устройство защиты измерительного блока может дополнительно содержать по меньшей мере еще одно защитное реле с нормально замкнутым контактом, подключенное к датчику отличного от температуры параметра пробы контролируемой жидкой среды, так же, как температура, требующего ограничения его предельного значения, причем все нормально замкнутые контакты всех указанных защитных реле в этом случае должны быть включены последовательно в линию питания указанного электромагнитного держателя.These additional tasks and the technical result are ensured by the fact that the specified protective device of the measuring unit may additionally contain at least one additional protective relay with a normally closed contact connected to a sensor of a non-temperature parameter of the sample of the controlled liquid medium, as well as a temperature requiring limitation its limit value, and all normally closed contacts of all the specified protective relays in this case must be connected in series to the power line bound electromagnetic holder.

Причинно-следственная связь между отличительными признаками и достигаемыми основными техническими результатами полезной модели состоит в том, что поворотный притертый запорный орган шарового крана обеспечивает в закрытом положении значительно более надежную и полную герметизацию, по сравнению с арматурой, оборудованной запорным органом прижимного типа (электромагнитный клапан). Использование же гравитационной энергии свободного падения соответственно утяжеленного рычага для поворота приводного элемента шарового крана с ручным возвратом рычага в исходное положение значительно сокращает необходимый расход электроэнергии, сводя ее затрату только к удержанию рычага электромагнитным держателем от падения.The causal relationship between the distinguishing features and the main technical results of the utility model achieved is that the rotary ground shut-off element of the ball valve provides a significantly more reliable and complete seal in the closed position, compared to fittings equipped with a clamp-type shut-off element (solenoid valve) . The use of gravitational energy of free fall of a correspondingly weighted lever to rotate the drive element of a ball valve with manual return of the lever to its original position significantly reduces the required energy consumption, reducing its cost only to keep the lever from falling by the electromagnetic holder.

Краткое описание фигур чертежаBrief Description of the Drawings

На фиг.1 изображен возможный пример принципиальной схемы устройства согласно полезной модели; на фиг.2 - возможный пример выполнения исполнительного органа устройства.Figure 1 shows a possible example of a circuit diagram of a device according to a utility model; figure 2 is a possible example of the executive body of the device.

Условные обозначенияLegend

G - расход; ИБ - измерительный блок; P - реле; p - давление; t - температураG is the flow rate; IB - measuring unit; P - relay; p is the pressure; t - temperature

Перечень позиций чертежаList of drawing items

1, 2, 3 - защитные реле; 4, 5, 6 - датчики контролируемых параметров пробы жидкой среды; 7 измерительный блок; 8 - линия подачи пробы жидкой среды к измерительному блоку; 9 шаровой кран; 10 - утяжеленный рычаг привода шарового крана; 10.1 - грузовой выступ указанного рычага; 11 - электромагнитный держатель утяжеленного рычага; 12 - линия электропитания; 13-15 - нормально замкнутые контакты указанных защитных реле.1, 2, 3 - protective relays; 4, 5, 6 - sensors of controlled parameters of a sample of a liquid medium; 7 measuring unit; 8 - line for supplying a sample of liquid medium to the measuring unit; 9 ball valve; 10 - weighted lever actuator ball valve; 10.1 - cargo ledge of the specified lever; 11 - electromagnetic holder weighted lever; 12 - power line; 13-15 - normally closed contacts of the specified protective relays.

Подробное описание устройстваDetailed description of the device

Устройство защиты измерительного блока системы автоматического мониторинга химико-технологических параметров жидких сред содержит в примере комплексной защиты (фиг.1) защитные реле (P) 1, 2, 3, подключенные к датчикам 4, 5, 6 контролируемых параметров, в данном примере соответственно температуры (t), давления (p) и расхода (G) пробы жидкой среды, поступающей к измерительному блоку (ИБ) 7. Защитные реле 1-3 предназначены для отключения подачи пробы по линии 8 к измерительному блоку 7 при превышении ею допустимого предела величин контролируемых датчиками 4 параметров. Устройство содержит также исполнительный орган, в виде запорной арматуры на линии 8 отбора пробы указанной жидкой среды после теплообменника (не показан) и средство взаимодействия между указанными защитными реле 1-3 и приводом указанной арматуры. Согласно полезной модели указанная запорная арматура выполнена в виде шарового крана 9 (фиг.1, 2) с поворотным ручным приводом в виде рычага 10, утяжеленного на свободном конце, например, с помощью грузового выступа 10.1, а средство взаимодействия между защитными реле 1-3 и приводом шарового крана 9 представляет собой неподвижно укрепленный электромагнитный держатель 11, подключенный к линии 12 питания (фиг.1) через последовательно включенные нормально замкнутые контакты 13, 14, 15 соответствующих защитных реле 1-3. Утяжеленный рычаг 10 привода шарового крана 9 удерживается при его открытом состоянии с помощью электромагнитного держателя 11 в положении, близком к вертикальному (фиг.1), с уклоном (4-7)° в сторону закрытия шарового крана 9 указанным утяжеленным рычагом 10 при его свободном падении после срабатывания одного из защитных реле 1-3 с возможностью ручного возврата рычага 10 в исходное рабочее положение после устранения причины срабатывания данного защитного реле. Величину утяжеления рычага 10 на его свободном конце, в рассматриваемом примере величину массы грузового выступа 10.1, подбирают экспериментально применительно к конкретному типу шарового крана из условия обеспечения поворота привода крана в сторону его закрытия под гравитационным воздействием утяжеленного рычага 10 при его освобождении от притяжения электромагнитным держателем 11.The protection device of the measuring unit of the automatic monitoring system for chemical and technological parameters of liquid media contains, in the example of complex protection (Fig. 1), protective relays (P) 1, 2, 3, connected to sensors 4, 5, 6 of the monitored parameters, in this example, respectively (t), pressure (p) and flow rate (G) of the sample of the liquid medium entering the measuring unit (IB) 7. Safety relays 1-3 are designed to shut off the supply of the sample through line 8 to the measuring unit 7 when it exceeds the allowable limit of the values controlled sensor and 4 parameters. The device also contains an actuator, in the form of shutoff valves on the sampling line 8 of the specified liquid medium after a heat exchanger (not shown) and means of interaction between the specified protective relays 1-3 and the drive of the specified valve. According to a utility model, said stop valves are made in the form of a ball valve 9 (Fig. 1, 2) with a rotary manual drive in the form of a lever 10, weighted at the free end, for example, using a cargo protrusion 10.1, and the means of interaction between the protective relays 1-3 and the drive of the ball valve 9 is a motionlessly mounted electromagnetic holder 11 connected to a power line 12 (Fig. 1) through normally connected normally closed contacts 13, 14, 15 of the corresponding protective relays 1-3. The weighted lever 10 of the drive of the ball valve 9 is held when it is opened using the electromagnetic holder 11 in a position close to vertical (Fig. 1), with a slope of (4-7) ° in the direction of closing of the ball valve 9 by the specified weighted lever 10 with its free falling after the operation of one of the protective relays 1-3 with the ability to manually return the lever 10 to its original operating position after eliminating the cause of the operation of this protective relay. The weighting of the lever 10 at its free end, in this example, the weight of the cargo ledge 10.1, is selected experimentally with respect to a specific type of ball valve from the condition of ensuring the rotation of the drive of the crane in the direction of its closing under the gravitational action of the weighted lever 10 when it is released from attraction by the electromagnetic holder 11 .

Работа устройстваDevice operation

Работа устройства комплексной защиты согласно полезной модели осуществляется следующим образом. При нормальной работе системы автоматического мониторинга химико-технологических параметров жидких сред отбираемая для контроля проба после охлаждения в теплообменнике до требуемой температуры и снижения давления до заданного уровня поступает в измерительный блок 11 через открытый шаровой кран 9. При этом утяжеленный рычаг 10 привода шарового крана 9 удерживается с помощью электромагнитного держателя 11 в положении, слегка наклоненном к вертикали под углом (4-7)° в сторону закрытия шарового крана 9. При превышении одним из контролируемых датчиками 4-6 параметров пробы их заданного предельного значения срабатывает одно из соответствующих защитных реле 1-3, размыкая соответственно один из включенных последовательно нормально замкнутых контактов 13-15. При этом обесточивается линия 12 питания электромагнитного держателя 11, освобождая утяжеленный рычаг 10 привода запорного элемента шарового крана 9, который в результате поворота указанного запорного элемента при падении утяжеленного рычага 10 закрывается, защищая измерительный блок 7 от воздействия среды с недопустимо высокими параметрами. После устранения причины отключения рычаг 10 вручную возвращают в исходное положение.The operation of the integrated protection device according to the utility model is as follows. During normal operation of the system for automatic monitoring of chemical and technological parameters of liquid media, a sample taken to control after cooling in the heat exchanger to the required temperature and pressure drop to a predetermined level enters the measuring unit 11 through an open ball valve 9. The weighted lever 10 of the ball valve 9 is held using the electromagnetic holder 11 in a position slightly inclined to the vertical at an angle of (4-7) ° in the direction of closing the ball valve 9. If one of the controlled With sensors 4–6 of the sample parameters of their predetermined limit value, one of the corresponding protective relays 1-3 is triggered, respectively opening one of the normally closed contacts 13–15 connected in series. In this case, the power supply line 12 of the electromagnetic holder 11 is de-energized, releasing the weighted lever 10 of the drive of the locking element of the ball valve 9, which closes as a result of the rotation of the specified locking element when the weighted lever 10 is dropped, protecting the measuring unit 7 from the influence of an environment with unacceptably high parameters. After eliminating the cause of disconnection, the lever 10 is manually returned to its original position.

Промышленное применениеIndustrial application

Устройство комплексной зашиты согласно полезной модели входит в состав разработанного Научно-производственным предприятием «Техноприбор» для промышленного использования многоканального комбинированного анализатора жидких сред «Лидер».The integrated protection device according to the utility model is part of the Leader multi-channel combined analyzer of liquid media developed by the Technopribor Scientific and Production Enterprise for industrial use.

Claims

1. The protection device of the measuring unit of the system for automatic monitoring of the chemical and technological parameters of the liquid medium, containing a protective relay connected to the temperature sensor of the sample supplied to the measuring unit of the specified liquid medium to shut off its supply to the measuring unit when it exceeds the permissible temperature limit, the executive body in the form stop valves on the sampling line of the specified liquid medium and means of interaction between the specified protective relay and the drive of the specified valve characterized in that the said shutoff valves are made in the form of a ball valve with a rotary manual actuator, and the means of interaction between the specified protective relay and the actuator of the specified ball valve is a fixed electromagnetic holder connected to the power line through a normally closed contact of the specified protective relay, and held the specified electromagnetic holder in a position close to vertical with a slope of 4-7 ° in the direction of closing of the specified ball valve, the lever of its manual drive, heavy at the free end from the condition of ensuring the rotation of the specified drive in the direction of closing the crane under the gravitational influence of the specified weighted lever when it is released from attraction by the specified electromagnetic holder, with the possibility of manually returning the specified lever to its original working position after eliminating the cause of the protective relay.

2. The device according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one additional protective relay with a normally closed contact, connected to a sensor of a non-temperature parameter of the sample of the controlled liquid medium, as well as a temperature that requires limiting its limit value moreover, all normally closed contacts of all these protective relays are connected in series to the power line of the specified electromagnetic holder.