RU2651481C2

RU2651481C2 - Регулирующее устройство (варианты) для регулирования давления с датчиками состояния фильтра

Info

Publication number: RU2651481C2
Application number: RU2015142447A
Authority: RU
Inventors: Тони Алан ДЮРАНТ; Джеймс Кёртис БЭГБИ; Самюэль Гарольд ЛАРСЕН; Энтони Фрэнсис ХАРТМАН
Original assignee: Эмерсон Процесс Менеджмент Регьюлэйтор Текнолоджиз, Инк.
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2018-04-19
Also published as: CN204114321U; WO2014150341A3; RU2015142447A; US9243990B2; CA2907024A1; EP2972632A2; AR095410A1; EP2972632B1; JP2016514333A; US20140261795A1; MX350585B; CA2907024C; WO2014150341A2; MX2015013216A

Abstract

Регулирующее устройство содержит корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие, и регулятор расхода, расположенный между впускным отверстием и выпускным отверстием для регулирования давления текучей среды в выпускном отверстии. Регулирующее устройство также содержит фильтр, расположенный между впускным отверстием и регулятором расхода, и датчик, имеющий первое место измерения, расположенное выше по ходу течения по отношению к фильтру, и второе место измерения, расположенное ниже по ходу течения по отношению к фильтру и выше по ходу течения по отношению к регулятору расхода. Обеспечивается контроль состояния фильтра. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к регулирующим устройствам для регулирования давления, а еще конкретнее к регулирующим устройствам для регулирования давления с датчиками состояния фильтра.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Регулирующие устройства для регулирования текучей среды, такие как регулирующие устройства для регулирования давления текучей среды и регулирующие клапаны, обычно расположены во всех системах регулирования процессов для регулирования расходов текучей среды и/или давления различных технологических текучих сред (например, жидкостей, газов и т.д.). Например, регулирующие устройства для регулирования давления текучей среды обычно используют для регулирования давления текучей среды для получения более низкого и/или по существу постоянного значения. В частности, регулирующее устройство для регулирования давления текучей среды содержит впускное отверстие, которое обычно принимает подаваемую текучую среду с относительно высоким давлением и обеспечивает относительно низкое и/или по существу постоянное давление в выпускном отверстии. По мере того как технологическая текучая среда с высоким давлением проходит через управляющую систему для управления процессами, регулирующее устройство обеспечивает уменьшение давления технологической текучей среды в одном или большем количестве мест для подачи технологической текучей среды, имеющей более низкое или сниженное давление, в подсистему или в другие места для передачи продукта потребителю. Например, регулирующее устройство, соответствующее единице оборудования (например, бойлеру), может принимать текучую среду (например, газ), имеющую относительно высокое и в некоторой степени переменное давление, от источника для распределения текучей среды и может регулировать текучую среду таким образом, чтобы обеспечивать более низкое и по существу постоянное давление, подходящее для безопасного эффективного использования оборудования. Регулирующее устройство обычно уменьшает давление на впускном отверстии до более низкого давления на выпускном отверстии посредством ограничения потока текучей среды через отверстие для соответствия переменному требованию ниже по потоку.

[0003] Технологические текучие среды обычно содержат нежелательные частицы, такие как, например, мусор, нефть и отходы, которые могут приводить к усиленному износу и/или эрозии компонентов системы регулирования процесса и негативно влиять на работу всей системы. Некоторые известные регулирующие устройства используют фильтр, расположенный перед отверстием, для уменьшения прохождения частиц (например, мусора, нефти, отходов и т.д.) через регулирующее устройство и, следовательно, к задним по ходу течения компонентам системы регулирования процесса. Однако в некоторых примерах фильтры забиваются или наполняются мусором, нефтью и другими отходами. При накоплении частиц в фильтрах поток технологической текучей среды через фильтр снижается и, следовательно, регулирующее устройство не может эффективно регулировать давление технологической текучей среды. В настоящее время персонал, обслуживающий систему регулирования процесса, (например, операторы) заменяет/сменяет фильтры после возникновения заметного воздействия (например, существенного снижения в обычных рабочих показателях).

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Приведенное в качестве примера регулирующее устройство содержит корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие, и регулятор расхода, расположенный между впускным отверстием и выпускным отверстием для регулирования давления текучей среды в выпускном отверстии. Приведенное в качестве примера регулирующее устройство также содержит фильтр, расположенный между впускным отверстием и регулятором расхода, и датчик, имеющий первое место измерения, расположенное выше по ходу течения по отношению к фильтру, и второе место измерения, расположенное ниже по ходу течения по отношению к фильтру и выше по ходу течения по отношению к регулятору расхода.

[0005] Еще одно приведенное в качестве примера регулирующее устройство содержит первую часть корпуса, содержащую текучую среду с первым давлением, и вторую часть корпуса, содержащую текучую среду со вторым давлением, которое ниже первого давления. Первая часть корпуса и вторая часть корпуса отделены регулятором расхода. Приведенное в качестве примера регулирующее устройство также содержит фильтр, расположенный в первой части корпуса, и датчик, имеющий первое место измерения, расположенное в первой части корпуса перед фильтром, и второе место измерения, расположенное после фильтра и до регулятора расхода.

[0006] Еще в одном примере устройство содержит корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие, определяющие канал для потока текучей среды, и регулятор расхода, расположенный между впускным отверстием и выпускным отверстием для регулирования давления текучей среды в выпускном отверстии. Приведенное в качестве примера устройство также содержит фильтр, расположенный между впускным отверстием и регулятором расхода, и средство для измерения значения параметра текучей среды в фильтре.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] На фиг. 1 показан вид в поперечном сечении приведенного в качестве примера регулирующего устройства для регулирования давления текучей среды, реализованного с приведенным в качестве примера датчиком состояния фильтра.

[0008] На фиг. 2 показан вид снизу приведенного в качестве примера регулирующего устройства для регулирования давления текучей среды по фиг. 1 в частично собранном состоянии.

[0009] На фиг. 3 показан вид в частичном разрезе приведенного в качестве примера регулирующего устройства для регулирования давления текучей среды по фиг. 1.

[0010] На фиг. 4 показан вид сбоку приведенного в качестве примера регулирующего устройства для регулирования давления текучей среды по фиг. 1.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Конкретные примеры изображены на ранее обозначенных чертежах и подробно описаны далее. При описании этих примеров подобные или одинаковые цифровые обозначения использованы для обозначения одинаковых или подобных элементов. Чертежи не обязательно приведены в масштабе, а конкретные характерные элементы и конкретные виды чертежей могут быть изображены увеличенными в масштабе или схематично для ясности и/или краткости. Дополнительно, в настоящем описании описаны несколько примеров. Любые характерные элементы из любого примера могут быть включены в другие характерные элементы из других примеров, заменены на них или другим образом совмещены с ними.

[0012] В общем регулирующие устройства для регулирования давления текучей среды регулируют поток текучей среды в соответствии с измеренным ниже по ходу течения давлением для поддержания давления в системе в пределах допустимых и/или постоянных пределах давления. Регулирующие устройства для регулирования давления текучей среды обычно регулируют поток и давление технологической текучей среды в ответ на разницу между давлением текучей среды в выпускном отверстии (т.е. усилием, прикладываемым к одной стороне диафрагмы) и предварительно заданным управляющим усилием (т.е. усилием, прикладываемым к другой стороне диафрагмы) для изменения потока текучей среды через регулирующее устройство для достижения по существу постоянного давления на выпуске.

[0013] Регулирующие устройства для регулирования давления текучей среды обычно содержат диафрагму, функционально присоединенную к заглушке клапана через пластину диафрагмы и через шток клапана. Диафрагма перемещается по прямолинейному пути в ответ на разницу усилий между усилием, прикладываемым давлением текучей среды в выпускном отверстии, и предварительно заданным усилием (например, заданным посредством пружины). Перемещение диафрагмы обеспечивает перемещение заглушки клапана от седла клапана или по направлению к нему для обеспечения возможности или ограничения протекания текучей среды через отверстие и, следовательно, между впускным отверстием и выпускным отверстием регулирующего устройства.

[0014] В регулирующих устройствах для регулирования давления текучей среды часто используют фильтр для задержки (например, очистки, отсеивания, удаления) частиц в передней по ходу потоку камере перед протеканием текучей среды через отверстие к задней по ходу течения камере и выпускному отверстию. В некоторых случаях фильтр забивается и негативно воздействует на протекание текучей среды через регулирующее устройство и ее давление. При забивании фильтра оператор должен удалить и заменить/очистить фильтр. Однако негативное воздействие на операции регулирования предшествует заметному забиванию фильтра.

[0015] Приведенные в качестве примера регулирующие устройства для регулирования давления текучей среды, описанные в настоящем описании, преимущественно используют приведенные в качестве примера датчики (например, датчик дифференциального давления, преобразователь дифференциального давления) для измерения параметра (например, разницы давлений в фильтре) для указания степени забивания или засорения фильтра частицами. В общем приведенные в качестве примера датчики измеряют давление технологической текучей среды в первом месте, расположенном выше по ходу течения по отношению к фильтру, и втором месте, расположенном ниже по ходу течения по отношению к фильтру, для определения разницы давлений в фильтре. В некоторых примерах датчик содержит визуальный индикатор, такой как, например, шкалу с цветовой маркировкой, для отображения падения давления в фильтре. При увеличении разницы давлений между указанными двумя метами увеличивается вывод данных индикатора и, следовательно, это может уведомить операторов о степени загрязнения или забивания фильтра. Такое указание может также позволять операторам определять или устанавливать количество остающегося срока эксплуатации фильтра и/или время требуемого технологического обслуживания. В других примерах датчик содержит преобразователь дифференциального давления для преобразования разницы давлений в электромагнитный сигнал, который может быть отправлен, например, к пункту управления для обработки и вывода данных. В таких примерах электронный вывод данных отображает разницу давлений, которая уведомит операторов о степени забивания или засорения фильтра.

[0016] На фиг. 1 показан вид в поперечном сечении приведенного в качестве примера регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды, реализованного с приведенным в качестве примера датчиком 102, описанным в настоящем описании. В изображенном примере регулирующее устройство 100 для регулирования давления текучей среды содержит корпус 104, содержащий сточный резервуар 106 (например, нижний корпус) и корпус 108 пружины (например, верхний корпус), соединенные друг с другом посредством множества крепежных элементов 110. Диафрагма 112 удерживается между корпусом 104 и корпусом 108 пружины. Корпус 108 пружины и первая сторона 114 диафрагмы 112 определяют первую камеру 116. Пружина 118 расположена внутри корпуса 108 пружины между первым седлом 120 пружины и регулируемым вторым седлом 122 пружины. В этом примере первая камера 116 сообщается по текучей среде, например, с окружающей средой через отверстие 124.

[0017] Первое седло 120 пружины присоединено к пластине 126 диафрагмы, поддерживающей диафрагму 112. Регулирующее устройство 128 для регулирования пружины (например, винт) взаимодействует со вторым седлом 122 пружины для обеспечения возможности взаимодействия регулирования длины пружины 118 (например, для сжатия или освобождения пружины 118) и, следовательно, регулирования (например, увеличения или уменьшения) величины предварительно заданного усилия или нагрузки, которое пружина 118 прикладывает к первой стороне 114 диафрагмы 112.

[0018] Корпус 104 и вторая сторона 130 диафрагмы 112 по меньшей мере частично определяют вторую камеру 132. Корпус также определяет впускное отверстие 134 и выпускное отверстие 136. Вторая камера 132 с сообщением по текучей среде присоединена к выпускному отверстию 136 через канал 138. Седло 140 клапана расположено внутри корпуса 104 и определяет отверстие 142 между впускным отверстием 134 и выпускным отверстием 136. Заглушка 144 клапана (например, регулятор расхода) функционально соединена с диафрагмой 112 через шток 146 клапана и пластину 126 диафрагмы.

[0019] В изображенном примере вторая пружина 148 расположена внутри полости 150 стопора 152 пружины для толкания заглушки 144 клапана по направлению к седлу 140 клапана. В изображенном примере стопор 152 пружины содержит часть 154 наружного выступа, соединенного (например, посредством резьб) с проходным отверстием 156, образованным в корпусе 104. При присоединении стопора 152 пружины к корпусу 104 стопор 152 пружины проходит по направлению вниз в третью камеру 158, определенную корпусом 104 и сточным резервуаром 106. Стопор 152 пружины также содержит множество каналов 160 для образования пути потока для технологической текучей среды для протекания от третьей камеры 158, через каналы 160 стопора 152 пружины, в проходное отверстие 156 и вверх через отверстие 142 при отсутствии взаимодействия заглушки 144 клапана с седлом 140 клапана. В изображенном примере заглушка 144 клапана взаимодействует с седлом 140 клапана для обеспечения герметичного уплотнения для предотвращения протекания текучей среды между впускным отверстием 134 и выпускным отверстием 136. Коэффициент жесткости второй пружины 148 обычно по существу меньше относительно коэффициента жесткости пружины 118.

[0020] В изображенном примере регулирующее устройство 100 для регулирования давления текучей среды содержит фильтр 162, расположенный в пределах третьей камеры 158. Фиксирующий винт 164 фильтра присоединен резьбой к стопору 152 пружины и удерживает фиксатор 166 фильтра в примыкании к первому концу 168 (например, нижнему концу) фильтра 162. Второй конец 170 (например, верхний конец) фильтра 162 выполнен для взаимодействия с корпусом 104, окружающим проходное отверстие 156. В изображенном примере уплотнитель 172 расположен между вторым концом 170 фильтра 162 и корпусом 104. В изображенном примере фильтр 162 выполнен с круглым поперечным сечением. Однако в других примерах фильтр 162 может быть выполнен с другими формами поперечного сечения, такими как, например, квадратная, прямоугольная, овальная или любая другая форма, обеспечивающая возможность расположения фильтра 162 внутри регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды. В некоторых примерах фильтр изготовлен из пластика, стекла или нержавеющей стали.

[0021] При эксплуатации впускное отверстие 134 сообщается по текучей среде, например, с передним по ходу течения источником для распределения текучей среды, который подает текучую среду, имеющую относительно высокое давление. Выпускное отверстие 136 сообщается по текучей среде с задним по ходу течения источником расхода, регулирующим устройством для регулирования давления или любым другим местом для передачи продукта потребителю, требующем наличия у технологической текучей среды требуемого (например, более низкого) давления.

[0022] Регулирующее устройство 100 для регулирования давления текучей среды обычно регулирует давление текучей среды выше по ходу течения во впускном отверстии 134 для обеспечения или образования требуемого давления во выпускном отверстии 136. Следовательно, текучая среда, поступающая во впускное отверстие 134 и протекающая через третью камеру 158 (например, первую часть корпуса), обычно имеет более высокое давление, чем текучая среда во второй камере 132 (например, второй части корпуса) и вытекающая из выпускного отверстия 136. Для достижения требуемого давления на выпуске пружина 118 прикладывает усилие к первой стороне 114 диафрагмы 112, которая, в свою очередь, располагает заглушку 144 клапана относительно седла 140 клапана для ограничения потока технологической текучей среды между впускным отверстием 134 и выпускным отверстием 136. Следовательно, выпускное или требуемое давление зависит от величины предварительно заданного усилия, приложенного пружиной 118, для расположения диафрагмы 112 и, следовательно, заглушки 144 клапана относительно седла 140 клапана. Заданное место с требуемым давлением может быть сконфигурировано путем регулирования усилия, прикладываемого пружиной 118 к первой стороне 114 диафрагмы 112 через регулирующее устройство 126 для регулирования пружины.

[0023] При эксплуатации текучая среда высокого давления попадает в регулирующее устройство 100 во впускном отверстии 134 и протекает в третью камеру 158. Текучая среда с высоким давлением протекает через фильтр 162 и в проходное отверстие 156 через каналы 160 в стопоре 152 пружины. При увеличении требования внизу по ходу течения давление текучей среды в выпускном отверстии 136 уменьшается, а вторая камера 132 измеряет понижающееся давление технологической текучей среды в выпускном отверстии 136 через канал 138. При уменьшении усилия, прикладываемого ко второй стороне 130 диафрагмы 112 давлением текучей среды во второй камере 132, до значения менее предварительно заданного усилия, прикладываемого пружиной 118 к первой стороне 114 диафрагмы 112, эта пружина 118 обеспечивает перемещение диафрагмы 112 по направлению ко второй камере 132. При перемещении диафрагмы 112 по направлению ко второй камере 132 заглушка 144 клапана совершает перемещение от седла 140 клапана (через шток 146 клапана) для обеспечения возможности протекания текучей среды через отверстие 142 между впускным отверстием 134 и выпускным отверстием 136 (например, открытое положение), таким образом обеспечивая увеличение давления на выпускном отверстии 136.

[0024] Наоборот, при уменьшении или прекращении требования на выпускном отверстии 136 или ниже по ходу течения обеспечивается увеличение давления технологической текучей среды в выпускном отверстии 136. Как указано ранее, увеличивающееся давление текучей среды на выпускном отверстии 136 определяется во второй камере 132 через канал 138 и прикладывает усилие ко второй стороне 130 диафрагмы 112. При прикладывании давлением текучей среды во второй камере 132 усилия ко второй стороне 130 диафрагмы 112, равного или превышающего предварительно заданное усилие, прикладываемое пружиной 118 к первой стороне 114 диафрагмы 112, обеспечена возможность перемещения диафрагмы 112 по направлению к первой камере 116 (например, по направлению вверх против усилия, прикладываемого пружиной 118 в ориентации по фиг. 1). При перемещении диафрагмы 112 по направлению к первой камере 116 диафрагма 112 обеспечивает перемещение заглушки 144 клапана (например, через шток 146) по направлению к седлу 140 клапана для ограничения протекания текучей среды через отверстие 142. Вторая пружина 148 толкает заглушку 144 клапана по направлению к седлу 140 клапана для уплотняющего взаимодействия с седлом 140 клапана (например, в закрытом положении) для по существу предотвращения протекания текучей среды через отверстие 142 между впускным отверстием 134 и выпускным отверстием 136, и, следовательно, снижения подачу давления к заднему по ходу течения источнику (т.е. состояние блокировки). Состояние блокировки регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды возникает при уплотняющем взаимодействии заглушки 144 клапана с седлом 140 клапана для обеспечения герметичного уплотнения и предотвращения протекания текучей среды между впускным отверстием 134 и выпускным отверстием 136.

[0025] Однако, как описано ранее, фильтр 162 часто все больше забивается при застревании частиц (например, нефти, мусора, отходов) в технологической текучей среде в фильтре 162. Со временем фильтр 162 может существенно забиваться таким образом, что частицы, застрявшие в фильтре 162, уменьшают поток текучей среды через фильтр 162. В изображенном примере датчик 102 сообщается по текучей среде с технологической текучей средой в регулирующем устройстве 100 через первый канал 174 и второй канал 176. Первый канал 174 является отверстием, образованным в корпусе 104, присоединяющим проходное отверстие 156 к наружной стороне корпуса 104. Технологическая текучая среда в проходном отверстии 156 расположена ниже по ходу течения по отношению к фильтру 162 и выше по ходу течения по отношению к отверстию 142. Другими словами, текучая среда в проходном отверстии 156 тоже является текучей средой высокого давления, расположенной выше по ходу течения по отношению к заглушке 144 клапана и седлу 140 клапана. Сообщение канала 174 по текучей среде с технологической текучей средой, расположенной выше по ходу течения по отношению к фильтру 162, исключено посредством соединительного элемента 178 (например, трубки, рукава, канала, трубы), соединяющего наружную сторону корпуса 104 и проходное отверстие 156.

[0026] Второй канал 176 является отверстием, образованным в корпусе 104, соединяющим наружную сторону корпуса 104 с текучей средой в третьей камере 158, расположенной выше по ходу течения по отношению к фильтру 162. В изображенном примере датчик 102 соединен с первым каналом 174 и вторым каналом 176 соответственно через шланги или трубки 180, 182. В некоторых примерах шланги 180, 182 соединены с наружной стороной корпуса 104 и датчиком 104 через соединительные части (например, резьбовые соединительные части). Датчик 102 измеряет давление в первом месте (например, текучей среды в проходном отверстии 156 через канал 174), расположенном ниже по ходу течения по отношению к фильтру 162, и во втором месте (например, текучей среды в третьей камере 158 наружной стороны фильтра 162), расположенном выше по ходу течения по отношению к фильтру 162. В некоторых примерах с незасоренным фильтром разница давлений между первым местом и вторым местом минимальна (например, по существу равняющаяся нулю, пренебрежимо мала). Однако по мере забивания фильтра 162 частицами разность давлений в фильтре 162 увеличивается таким образом, что давление в первом месте (например, текучая среда в проходном отверстии 156, текучая среда в каналах 160 и т.д.) составляет меньше давления во втором месте (например, текучая среда в камере 158, расположенном выше по ходу течения по отношению к фильтра 162). В некоторых примерах датчик 102 содержит шкалу с визуальной маркировкой, такую как, например, шкалу с цветовой маркировкой, аналогичной показанной на фиг. 4. В других примерах датчик 102 содержит преобразователь, преобразующий разность давлений в электрический сигнал и отправляющий указанный сигнал к пункту управления для обработки. В некоторых примерах с незасоренным фильтром может иметь место падение существующего или нормального рабочего давления в фильтре 162. Существующая разность давлений может зависеть от, например, типа фильтра, типа и размера регулирующего устройства, расхода технологической текучей среды и/или других переменных, влияющих на протекание технологической текучей среды через фильтр 162. В некоторых примерах при наличии разности давлений в фильтре 162 датчик 102 может выводить только разницу между увеличенной разностью давлений (например, от забитого фильтра) и существующую разность давлений (например, нормальная рабочая разность давлений). Другими словами, в некоторых примерах датчик 102 обеспечивает вывод (например, электрический сигнал от преобразователя) при превышении разностью давлений заранее заданного значения или пороговой разности давлений. В некоторых таких примерах датчик 102 может быть сконфигурирован для отображения только этой дополнительной разности давлений, превышающей заранее заданное значение.

[0027] В изображенном примере первый канал 174 и второй канал 176 выровнены вертикально на одной стороне регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды. Однако в других примерах, таких как изображенные на фиг. 2-4, первый и второй каналы 174, 176 смещены (т.е. не выровнены по вертикали) при условии, что один канал сообщается с технологической текучей средой, расположенной ниже по ходу течения по отношению к фильтру 162, а другой канал сообщается с технологической текучей средой, расположенной выше по ходу течения по отношении к фильтру 162. В изображенном примере заглушка 144 клапана (например, регулятор расхода) содержит каналы, соединяющие с сообщением по текучей среде технологическую текучую среду на выпускном отверстии 136 (например, технологическая текучая среда во второй камере 132) и технологическую текучую среду в полости 150 стопора 152 пружины. В некоторых примерах этот тип конфигурации заглушки клапана считается сбалансированным, так как давление технологической текучей среды на выпускном отверстии 136, воздействующее на давление сверху заглушки 144 клапана (например, часть заглушки 144 клапана, взаимодействующая с седлом 140 клапана), по существу равняется давлению в полости 150 стопора 152 пружины, воздействующему на давление снизу заглушки 144 клапана. Следовательно, в сбалансированной конфигурации заглушки клапана, такой как изображенная на фиг. 1, давление технологической текучей среды на впускном отверстии 134 (например, в третьей камере 158) имеет минимальное воздействие на заглушку 144 клапана и, следовательно, обеспечивается меньшая зависимость давления технологической текучей среды на выпускном отверстии 136 от изменений в давлении на впускном отверстии 134. Хотя датчик 102 изображен и описан в сочетании с регулирующим устройством для регулирования давления текучей среды сбалансированного типа, датчик 102 может быть подобным образом встроен в регулирующее устройство для регулирования давления текучей среды несбалансированного типа и/или регулирующее устройство для регулирования давления текучей среды любого другого типа, имеющего фильтр. В регулирующем устройстве для регулирования давления текучей среды несбалансированного типа давление технологической текучей среды на выпускном отверстии по существу не выровнено с давлением технологической текучей среды, воздействующим на нижний или задний конец заглушки клапана, и, следовательно, изменения в давлении технологической текучей среды на впускном отверстии приводят к более значительным изменениям в давлении технологической текучей среды на выпускном отверстии.

[0028] На фиг. 2 показан частично разобранный вид снизу корпуса 104 приведенного в качестве примера регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды. Сточный резервуар 106, фильтр 162 и стопор 152 пружины, а также их соответствующие компоненты, были удалены для более прямого обзора. Как показано, датчик 102 присоединен к наружной поверхности корпуса 104. В некоторых примерах датчик 102 присоединен к наружной стороне корпуса посредством механических крепежных элементов (например, болтов, винтов и т.д.). В других примерах датчик 102 присоединен к наружной стороне корпуса 104 только посредством шлангов 180, 182.

[0029] В изображенном примере первый шланг 180 и второй шланг 182 функционируют для соединения датчика 102 с первым каналом 174 и вторым каналом 176. Первый канал 174 проходит через соединительный элемент 178, исключающий сообщение по текучей среде первого канала 174 с технологической текучей средой в третьей камере 158, расположенной выше по ходу течения по отношению к фильтру 162 (показано на фиг. 1). Первый канал 174 присоединяет датчик 102 к проходному отверстию 156 для измерения давления технологической текучей среды внутри проходного отверстия 156 (например, ниже по ходу течения по отношению к фильтру 162 и выше по ходу течения по отношению к отверстию 142, как показано на фиг. 1). Второй канал 176 соединяет датчик 102 с технологической текучей средой внутри третьей камеры 158 (например, выше по ходу течения по отношению к фильтру 162, изображенному на фиг. 1). Как показано в этом примере первый канал 174 и второй канал 176 смещены друг от друга. Как показано, соединительный элемент 178 выполнен с четырехсторонним поперечным сечением. Однако в других примерах соединительный элемент 178 может иметь любые другие формы сечения при условии, что стенки соединительного элемента 178 исключают сообщение по текучей среде первого канала 174 с текучей средой высокого давления, расположенной выше по ходу течения по отношению к фильтру 162. В некоторых примерах соединительный элемент 178 выполнен в качестве цельной неразборной детали, образованной с корпусом 104. В других примерах соединительный элемент 178 выполнен в качестве отдельного компонента, присоединенного к внутренним стенкам корпуса 104 в области, определенной третьей камерой 158 (показано на фиг. 1).

[0030] На фиг. 3 изображена нижняя часть регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды, в которой для раскрытия первого канала 174 и второго канала 176 из сточного резервуара 106, фильтра 162 и стопора 152 пружины удалены части стенок. Как показано фиксатор 166 фильтра удерживает фильтр 162 в примыкании с корпусом 104 вокруг проходного отверстия 156. Стопор 152 пружины соединен резьбой внутри проходного отверстия 156 и с возможностью плавного перемещения принимает заглушку 144 клапана через шток 146 клапана. Первый канал 174 образует соединение между внутренней стороной проходного отверстия 156 и наружной стороной корпуса 104, причем на этой части датчик 102 выполнен с возможностью измерения давления технологической текучей среды ниже по ходу течения по отношению к фильтру 162 и выше по ходу течения по отношению к отверстию 142 (показано на фиг. 1). Второй канал 172 образует соединение между частью третьей камеры 158 (например, выше по ходу течения по отношению к фильтру 158) и наружной стороной корпуса 104, причем на этой части датчик выполнен с возможностью измерения давления технологической текучей среды выше по ходу течения по отношению к фильтру 162. В изображенном примере крепежные элементы 110 прикрепляют сточный резервуар 106 к корпусу 104.

[0031] На фиг. 4 показан вид сбоку приведенного в качестве примера регулирующего устройства 100 для регулирования давления текучей среды с приведенным в качестве примера датчиком 102, присоединенным к наружной стороне корпуса 104. Как показано в этом примере, крепежные элементы 110 прикрепляют сточный резервуар 106 к корпусу 104. В изображенном примере датчик 102 содержит визуальный индикатор 184, содержащий указатель 186 и три диапазона, 188, 190, 192, которые могут быть, например, окрашены разными цветами для ясности. В этом примере указатель 186 поворачивается (например, по часовой стрелке) при увеличении разницы давлений между технологической текучей средой, расположенной выше по ходу течения по отношению к фильтру 162 (например, технологическая текучая среда в третьей камере 158 и на впускном отверстии 134), и ниже по ходу течения по отношению к фильтру 162 (например, технологическая текучая среда в проходном отверстии 156). В некоторых примерах диапазоны 188, 190, 192 содержат разные цвета для указания уровня разности давлений (т.е. уровень забивания фильтра 162 частицами). Например, один диапазон 188 может быт зеленым для указания того, что фильтр не забит (например, по существу не засорен), другой диапазон 190 может быть желтым для указания того, что фильтр забивается, и необходимости наблюдения за регулирующим устройством для регулирования давления текучей среды (например, соблюдайте осторожность), а еще один диапазон 192 может быть красным для указания того, что фильтр засорен (например, опасное состояние, немедленно замените). В других примерах другие типы визуальных индикаторов или датчиков могут быть использованы для указания разницы давлений между первым местом и вторым местом.

[0032] Приведенное в качестве примера регулирующее устройство 100 для регулирования давления текучей среды, описанное в настоящем описании, использует датчик и несколько измерительных точек для измерения разницы давлений в фильтре в регулирующем устройстве 100 для регулирования давления текучей среды. В некоторых примерах датчик использует визуальный индикатор (например, шкалу) для уведомления операторов о степени забивания или засорения фильтра. В других примерах датчик использует преобразователь разности давлений для вывода электрического сигнала, который может быть отправлен, например, к центру управления процессом для обработки и наблюдения. Использование датчика снижает риск чрезмерного забивания фильтра и негативного воздействия на систему регулирования процесса.

[0033] Хотя в настоящем описании было описано конкретное приведенное в качестве примера устройство, объем этого патента им не ограничен. В отличие от этого, этот патент включает все способы, устройства и изделия промышленного производства, находящиеся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения, буквально изложенные или согласно доктрине эквивалентов.

Claims

1. Регулирующее устройство, содержащее:

корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие,

регулятор расхода, расположенный между впускным отверстием и выпускным отверстием для регулирования давления текучей среды на выпускном отверстии,

фильтр, расположенный между впускным отверстием и регулятором расхода, и

датчик, имеющий первое место измерения, расположенное выше по ходу течения по отношению к фильтру, и второе место измерения, расположенное ниже по ходу течения по отношению к фильтру и выше по ходу течения по отношению к регулятору расхода, причем

первое место измерения представляет собой первый канал, образованный в корпусе регулирующего устройства и соединяющий по текучей среде датчик и проходное отверстие, образованное в корпусе ниже по ходу течения по отношению к фильтру; при этом

второе место измерения представляет собой второй канал, образованный в корпусе регулирующего устройства и соединяющий по текучей среде датчик и камеру, образованную в корпусе выше по ходу течения по отношению к фильтру.

2. Регулирующее устройство по п. 1, в котором датчик содержит шкалу для измерения дифференциального давления.

3. Регулирующее устройство по п. 1, в котором датчик выполнен с возможностью измерения разницы давлений между первым местом измерения и вторым местом измерения.

4. Регулирующее устройство по п. 3, в котором датчик содержит визуальный индикатор, выполненный с возможностью отображения измеренной разницы давлений.

5. Регулирующее устройство по п. 1, в котором датчик сообщается по текучей среде с первым местом измерения.

6. Регулирующее устройство по п. 5, в котором датчик сообщается по текучей среде со вторым местом измерения.

7. Регулирующее устройство по п. 1, в котором датчик содержит преобразователь давления.

8. Регулирующее устройство по п. 1, в котором датчик соединен с наружной поверхностью регулирующего устройства.

9. Регулирующее устройство, содержащее:

первую часть корпуса, содержащую текучую среду с первым давлением,

вторую часть корпуса, содержащую текучую среду со вторым давлением, которое ниже первого давления, причем первая часть корпуса и вторая часть корпуса отделены регулятором расхода,

фильтр, расположенный в первой части корпуса, и

датчик, имеющий первое место измерения, расположенное в первой части корпуса перед фильтром, и второе место измерения, расположенное после фильтра и перед регулятором расхода, причем

первое место измерения представляет собой первый канал, образованный в первой части корпуса регулирующего устройства и соединяющий по текучей среде датчик и проходное отверстие, образованное в корпусе ниже по ходу течения по отношению к фильтру; при этом

второе место измерения представляет собой второй канал, образованный в первой части корпуса регулирующего устройства и соединяющий по текучей среде датчик и камеру, образованную в корпусе выше по ходу течения по отношению к фильтру.

10. Регулирующее устройство по п. 9, в котором датчик выполнен с возможностью измерения значения параметра текучей среды в первой части корпуса.

11. Регулирующее устройство по п. 10, в котором измеренный параметр включает давление в фильтре.

12. Регулирующее устройство по п. 9, в котором датчик выполнен с возможностью индикации разницы давлений между первым местом измерения и вторым местом измерения.

13. Регулирующее устройство по п. 12, в котором датчик содержит устройство отображения с цветовой маркировкой.

14. Регулирующее устройство по п. 9, в котором первое место измерения гидравлически изолировано от камеры и второго места измерения.

15. Регулирующее устройство по п. 9, в котором датчик соединен с наружной поверхностью регулирующего устройства.

16. Регулирующее устройство, содержащее:

корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие, определяющие канал для потока текучей среды,

регулятор расхода, расположенный между впускным отверстием и выпускным отверстием для регулирования давления текучей среды в выпускном отверстии,

средства для измерения значения параметра текучей среды в фильтре,

при этом средства для измерения содержат:

первое место измерения, содержащее первый канал, образованный в корпусе регулирующего устройства и соединяющий по текучей среде датчик и проходное отверстие, образованное в корпусе ниже по ходу течения по отношению к фильтру; и

второе место измерения, содержащее второй канал, образованный в корпусе регулирующего устройства и соединяющий по текучей среде датчик и камеру, образованную в корпусе выше по ходу течения по отношению к фильтру.

17. Регулирующее устройство по п. 16, в котором средства для измерения значения параметра содержат датчик для измерения разницы давлений между первым местом измерения и вторым местом измерения.

18. Регулирующее устройство по п. 17, в котором датчик содержит шкалу для индикации измеренной разницы давлений между первым местом измерения и вторым местом измерения.

19. Регулирующее устройство по п. 18, в котором шкала содержит устройство отображения с цветовой маркировкой.