SK124894A3 - Modular transmitter with flame arresting header - Google Patents

Description

^ -12½ . % Μ ο d u 1 ο v ý p r e n á š a č s h 1 a v o u p o ŕ. 1 á č a j ú c o u plameň Q.d..lasť.......technik y

Vynález sa týka modulového prenášače tlaku, vybaveného hlavou potláčajúcou alebo zhášajúcou plameň, začleneného do sledovaných tlakových rozvodov.

Doterajší stav tech ni ky

Horľavé zmesi sú často prítomné v atmosfére, mimo tlakového prenášača, alebo v sledovanom fluide kontrolovanom tlakovým snímačom v prenášači. Rôzne typy ochrany znižujú pravdepodobnosť, že zapálenie horľavého plynu vo vnútri prenášača vyvolá zapálenie horľavej zmesi v okolí prenášača. Napríklad kryty prenášačov sú pripevnené prostredníctvom oheň zahášajú-cej izolácie, ktorá ochladí nežiaduci zapálený plyn, unikajúci z prenášača, na teplotu ležiacu pod teplotou zápalu horľavej zmesi, nachádzajúcej sa v okolí prenášača.

Niektoré prenášače sú vybavené viacnásobnou ochranou na zníženie pravdepodobnosti zápalu horľavej zmesi v okolí prenášača pre prípad, keby jeden stupeň ochrany zlyhal alebo bol poškodený. V niektorých prípadoch sú plameň zhášajúce cestičky urobené tak, že zdržiavajú vznietenie horľavej zmesi vo vnútri prenášača potom, ako sa poškodili pružné tesnenia, napr. o-krúžky a tenké fóliové prekážky, napr. izolačné membrány, potom ako vytiekli izolátorové tekutiny a zvary zlyhali. V US patente 4 970 898 (autor Walish a kolektív), sprís tupnenom autorom predloženého vynálezu, je prenášač zobrazený tak, že jeho časť obsahuje tekutinou naplnený kanálik, tvarovaný tak, aby zabezpečil zhášanie plameňa.

Niektoré tlakové prenášače využívajú modulovú konštrukciu, podobne ako prenášač opísaný v US patente 4 833 922 (autori F riek" a kolektív), takisto spr í stupn enom autorom predloženého vynálezu, v ktorom kužeľovité mechanické tesnenie je použité na to, aby zmeny sledovaného fluida mali spojitý prenos od izolátora po rúrku vedúcu k tlakovému snímaču. 2 P od s t .a t a ... v y n á lez u.

Uvedený vynález zahrnuje prenášač na snímanie tlaku sledovaného fluida. Tlakový snímač je uťavretý v prenášači a na jeho výstupe je veličina' ódpovea'júca ť'laku. Hlava obsahuje na vonkajšej strane komoru a k anál i k vedúci od komory ku kužeľovitému otvoru vo vnútri hlavy. Kanálik sa skladá z dvoch častí. Prvá časť zasahuje ku kužeľovitému otvoru, tvarovanému tak, aby zachytil prívodnú rúrku vedúcu ku snímaču. Druhou časťou je úsek potláčajúci plameň, ktorý ústi do komory. Poddajná oddeľujúca membrána je tesne pripevnená k hlave a zakrýva komoru. Membrána prenáša tlak sledovaného fluida, pôsobiaceho na jej vonkajší povrch, na náplň nestlačiteľného fluida, ktorá vypĺňa komoru, kanálik a vsunutú rúrku. Tlakový snímač sníma tlak prenesený náplňou, vyvolaný tlakom na oddeľujúcu membránu.

Kužeľovité tesnenie je stlačené v kužeľovitom otvore okolo vsunutej prívodnej rúrky, pričom utesnuje rozhranie hlavy so snímačom kvôli náplni fluida. Plameň oddeľujúca druhá časť kanálika je tvarovaná tak, aby zabránila šíreniu plameňa oddelením kužeľovitého tesnenia okolo vsunutej rúrky a vnútra vsunutej rúrky od sledovaného fluida.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bliťäžšie vysvetlený pomocou priložených výkresov, kde na obr.1 je pohľad na prierez prenášača tlaku, ktorý sníma celkový tlak alebo jeho zmeny, podľa predloženého vynálezu, na obr . 2 je zväčšený pohľad na časť: zabezpečujúcu oddelenie od plameňa, z celkovej zostavy nakreslenej na obr.1, na obr.3 je pohľad zhora na upevnenie rúrky v zostave z obr.l, na obr.4 je pohľad na prierez hlavy diferenciálneho prenášača tlaku podľa vynálezu.

Pri k la d v......u s k. y., t o č n e n í a.......vynálezu

Ako je znázornené na obr.i, prenášač 8 tlaku obsahuje hlavu 16 potláčajúcu plameň na pripojenie do rozvodov sledovaného fluida. Prenášač .8 tvorí schránka .1,0.., majúca otvory, zakryté krytom 12 drôtov a krytom iA elektroniky, ako aj hlavou JL6,. Prenášač S obsahuje tlakový snímač 18, ktorý premieňa sledovaný tlak na odpovedajúcu elektrickú výstupnú veličinu. Výstupné vodiče ,2 0 snímača 18 sú pripojené k prvej doske 2,2, elektrických obvodov, ktoré spracovávajú signál zo snímača 18. vodiče 2.4. vedú od dosky .2.2 cez otočný konektor .2.6 na druhú dosku .,2.8. elektrických obvodov. Ooska 2.8 obsahuje elektrické obvody, ktorá vytvárajú signál reprezentujúci tlak, vedený cez tesnú priechodku 3.0 do priestoru 3.2 pre drôty. V priestore 3,2 pre drôty sú vodiče .3.4. ohnuté do voľných slučiek a tesnením 36. sú vyvedené na výstup. Ohnuté vodiče .3,4 vedú signál od tesnej priechodky .3,0. na výstupné svorky prenášača tlaku. Stena 38 tesne oddeľuje priestor ,3.2 pre drôty od priestoru 40 snímača.

Skrutkované spoje krytov 1.2. a .14, hlavy 16, výstupných svoriek .3,6,, a celej schránky 10 sú vyrobené ako zhášacie spoje na zadržanie akéhokoľvek zápalu, ktorý by sa objavil vnútri priestorov .3.2. a 4,0,. Potláčanie plameňa prebieha nezávisle na činnosti tlakového snímača ,18.

Podľa obr. 2 prijíma vonkajší povrch 42. oddeľovacej membrány 44 tlak sledovaného fluida, nachádzajúceho sa vo vonkajšom okolí prenášača. Aj keď to nie je zobrazené na obrázku, rozvod sledovaného fluida môže byt pripojený na prepínač rôznymi prírubami alebo spojkami. Oddeľovacia membrána 4.4 je poddajná a prenáša sily vyvolané tlakom sledovaného fluida na oddelený vnútorný povrch .46 membrány. Vonkajší obvod oddeľovacej membrány 44 je tesne prilepený alebo privarený k hlave 16, prekrývajúc komoru 48 tak, že sledované fluidum je oddelené od vnútra komory 4,8. Komora 4.8 je naplnená nestlačí teľným izolačným fluidom 5,0, ako je napríklad silikónový olej, ktoré prijíma tlak prenášaný oddeľovacou membránou .4 4.

Podľa obr. 1 a 2 sa kanálik .5.4 v hlave .1,6, tiahne od komory 4,8, ku kužeľovitému otvoru .5,.6. hlavy 16 vo vnútri prenášača 8. Prvá časti 5.8 kanálika 54. je tvarovaná tak, aby zachytila k o n c o v ú č a s f. .5..9, r ú r k y 52 , k t. o r á v e d i e k s n i m a č u 1,8 11 a k u . Izolačné fluidum 5.0, ktoré sa tiež nazýva plniace fluidum, vypĺňa komoru .48 ä kanáli k 54 a pri v o d n ú r· ú r k u 52., takže nim sa prenáša tlak od vnútorného povrchu .4.6 membrány až k snímaču 18. Kužeľovité tesnenie .6,,0. je stlačené v kužeľovitom otvore - 4 5ó a utasňu j e vsunu tú prívodnú rúrku .5.2 a zamedzuje presakovaniu plniaceho fluida 50. Kužeľovité tesnenie 60 je obyčajne i pružného materiálu 60........A a z tvrdšej prítlačnej doštičky 60. B, ktorá silou roztláča pružný materiál proti vsunutej rúrké .52 a tak zaisťuje utesnenie. Pol opodda j n ý materiál 62 jé rozptýlený okolo tlakového snímača 1.8., takže vypĺňa prázdny priestor okolo snímača a vnútorné dutiny hlavy 1.6, čím chráni zostavu pred poškodením následkom nárazov a otrasov. Výplňový materiál .6..2. je schematicky znázornený na obri 1. Ako je vidieť, materiál 62. s výhodou vyplňuje iba diagonálou oddelený priestor hlavy 16, takže obklopuje vsunutú prívodnú rúrku a príslušnú polovicu snímača 18. tak, že materiál 62. nepríde do styku s vodičmi 20..

Ako je znázornené na obr. 2 a 3, platnička 6_4 stláča kužeľovité tesnenie 60 a zabezpečuje utesnenie'. Skrutky 66. na opačnom konci platničky .6.4 upínajú platničku 64 priamo k osadeniu vo vnútri hlavy. Platnička .64. tlačí na tvrdšiu doštičku 60 B tesnenia 6_0. a roztláča pružný materiál 60 A. čím utesnuje vsunutú rúrku 5.2. okolo otvoru 56.. Takto sa zaistí, že plniace fluidom neunikne cez kužeľovitý otvor 5.6. V snímačovom priestore 40. sú umiestnené činné elektronické súčiastky a prívody snímača. Keďže sledovaným fluidom zvonka prenášača môže byť zápalný plyn, priestor 40. je s výhodou oddelený od sledovaného fluida kvôli havarijným prípadom, ako je napríklad porušenie oddeľovacej membrány 4_4, kedy vytečie plniace fluidum 5.0 a tesnenie 6.0. alebo tlakový snímač 18 sa poškodia. Naviac plameňu odolné spojenie, ktorá nie je závislé na mechanických spojoch alebo zvaroch, vyžaduje od plameňa oddelené modulové umiestnenie snímača 1.8 vnútri prenášača pre prípad ohrozenia:. Druhá časť 7.0. kanálika .5.4 spája komoru .4.8 a kužeľovité tesnenie 6.0 a vytvára plameň izolujúcu cestičku medzi vnútrom prenášača, obsahujúcim snímač a vonkajším okolím prenášača. Druhá časť 7.0 kanálika 5.4 je umiestnená tak, že prebieha cez časť hlavy 1.6, ktorá je bez mechanických spojov alebo zvarov. Pre úplnosť je druhá, časť .7.0 kanálika tvarovaná tak, aby vytvárala protiplameňovú izoláciu a súčasne oddeľovala kužeľovité tesnenie ,6.0 okolo prívodnej rúrky ,5.2. od sledovaného fluida. Ako je vyobrazené, druhou časťou „7,0, kanálika je vlastne otvor s veľmi malým priemerom, takže plamene v ňom nevydržia hor la t, ani sa sír L t pozdí ž druhé j čas ti kanál, i k a. N o v é typy obrábacích strojov, ako napr . e 1 e k t.ro'í. skrové v ŕ t a n i e , u m o ž ň u j ú v ý r pb u d i e r s m e n s í m p r i e m e r o m v d r u h e j časti 70 kanárika, čo’ dovol’u j e skrátiť požadovaní.! dĺžku druhej č a s t i.' K’ á t k a d 1 ž k a '· je pot r' e b n á n a z r ý c h 1 e n i e h y d r a u i i c k ý c h reakcií v kanáliku. V jednom prípade vyhotovenia mala druhá časť 70 kanálika dĺžku približke S,), mm a priemer približne 0,34 mm.

Vzhľadom na to, že druhá časť 70 kanálika 54 izoluje v prípade ohňa snímačový priestor 40 od sledovaného fluida, snímač 18 nevyžaduje zvláštnu ochranu proti plameňu. Miesto toho vlastná konštrukcia prenášača 8 a zvlášť hlavy 16 zabezpečuje ochranu proti plameňu, Z toho vyplýva, že v prenášači 8 môžu byť použité rôzne snímače, ako napr. Solid state gauge pressure sensor, pretože ochrana proti plameňu je trvalé zabezpečená. Keďže jediná cesta pre plameň zvonku vedie k snímačom cez druhú časť 7.9. kanálika 5.4 a k e ď ž e kanálik vedie cez jediný jednoliaty kus telesa, ktorý nie je zložený z ďalších častí či dielov, kanálik je spoľahlivou a cenovo výhodnou ochranou a nevyžaduje zvláštne odskúšavanie.· Treba dodať, že predložený vynález dovoľuje použiť energetické hladiny v snímači 18. a v elektronike také, že sa rovnajú alebo sú nad zápalným potenciálom sledovaného fluida. Okrem toho kanálik 5.4 bude chrániť aj sledované fluidum proti vznieteniu, ak sa vyskytnú iskry, spôsobené snímačom 18 alebo elektronickými obvodmi, v priestore .40 .

Obr.4 zobrazuje ďalšie výhodné riešenie predloženého vynálezu, ktorým je d i f e r enciálny prenášač tlaku 8.0.. Schránka, kryty a elektronika, ktoré sú podobné ako v prenášači 8. vyobrazenom na obr . 1. , sú vnútr i prenášača 8...0.., ale nie sú nakreslené. Na obr . 4 je obrázok hlavy .82 diferenciálneho p r e n á š a č a 11 a k u 8 0 v reze. P r· e n á š a č 8.0 o b s a h u j e diferenciál n y tlakový snímač 84, ktorý vytvára na svojom výstupe hodnotu odpovedajúcu rozdielu tlakov medzi dvoma tlakmi v sledovanom Π. u ide. Dve prívodné rúrky 52 A a .52 8 sú vyvedene von od proti sebe ležiacich koncov tlakového snímača 8.,,4. Šíreniu plameňa brániaca čas t prenášača .8, ako ju všeobecne zobrazuje obr.2, je v podstate zopakovaná aj v di fer en ci á 1 n om prenášači tlaku. Prvý kanálik 54 A. je napojený na koncovú čas é prívodnej - 6 - rúrky .5 2.. A a vedie nadol od jedného konca di fsrenciáIného en í mača ,8.4 ku koncu 4 š A,, kde ž to druhý kanálik 5.4.......B je napojený na koncovú čas t rúrky 5.2 6 a vedie nadol ku komore .48........B od oproti ležiaceho konca diferencia In eh o snímača 8.4, o v e oddeľ ον a c i e membrán y 4 4 a a 44 8, k to r é sú v podstate ľ h o d n é s m e m b r á n o u .4 4 pre n á š a č a 8 , sú n a t e s n o p r i v a r e n é k hlave 82. ponad komory 48 A a 48 8, Membrána 44. A prenáša tlak od sledovaného fluida, pôsobiaceho na vonkajší povrch .4.2 .A membrány 44..............A, ku nestlačí teľnému izolačnému fluidu 50 vypĺňajúcemu komoru .4.8........A , kanálik .5...4..............A a prívodnú r ú r k li 5.2........A . Podobne membrána 4.4.......8 prenáša tlak od sledovaného fluida., pôsobiaceho na vonkajší povrch 4.2 B membrány 44.,..8, k. u i z ol a oné mi u fluidu 5 0 vypĺňajúcemu komoru 4.8........8, kanálik 54.......B a prívodnú rúrku .5.2 B. Di fsr enciálny snímač ,84. sníma rozdiel medzi izolačným fluidom .5.0., tlačiacim prostredníctvom prívodnej rúrky 52 A na ústie snímača a izolačným fluidom 50 tlačiacim prostredníctvom prívodnej rúrky 52 8. na druhé ústie snímača. Oiferenciálny prenášač tlaku 8.0 má dve kužeľovité ústia - otvory 56.......A a 5.6. B, dve kužeľovité tesnenia 60.......A a .6.0........B a po dve prvé časti .5.8 A a 5.8 8. a plameňu brániace druhé časti 70 A a 7.0......8. kanálikov 54.......A a 5 4.......B, ktorých činnosť, je zhodná s už opísanou, plameňu brániacou časťou prenášača 8. Pre úplnosť platničky 6.4......A a 64 B pritláčajú kužeľovité tesnenia 60....._A a 60 B, čím zabezpečujú utesnenie. Týmto spôsobom je snímaný rozdiel medzi tlakom sledovaného fluida na vonkajší povrch 42........A a tlakom sledovaného fluida na vonkajší povrch .42.......8. a zároveň všetky vnútorné elektrické súčiastky prenášača 80, v rátane diferenciálneho tlakového snímača 84, sú oddelené od sledovaného fluida na vonkajšej strane membrány 44. A a od sledovaného fluida na v o n k a j š e j strane m e m b r á n y 4.4 g..

Aj kecf predložený vynález bol opísaný s odvolaním sa na v ý h od n é r i ese n i a , p r a r; o v n í c i v z d e 1 a n í v o d b o r' e vedia posúdiť, že sú možné aj ďalšie zmeny v uskutočnení a v detailoch, bez toho, aby sa vzdialili od myšlienky a zámer·u vynálezu.

Claims (7)

1. - 7 -

   P H ľ í,” N í O V £ N A R O K V .L. Prenášač pŕs snímanie tlaku sledovaného fluida. v y z n a- č u j ú c i sa. tým, ž e'" obsahu j e : - snímacie p r ost riedky, umiestnené v n ú t r' i prenášača (8 ) , ktorých úlohou je vytvárať výstupné veličiny odpovedajúce tlaku, - hlavu (16), ktorá má na vonkajšom povrchu komoru a kaná-lik (54) vedúci od komory (48) ku kužeľovitému otvoru (56) vo vnútri prenášača (8), pričom kanálik (54) má prvú časť. (58) tvarovanú do kužeľovitého otvoru, do ktorého tesne prilieha vsunutá prívodná rúrka (52), vedúca ku snímacím prostriedkom a druhú, plameň oddeľujúcu, časť (70), ústiacu do komory (48), - membránu (44) prenášajúcu tlak sledovaného fluida z jej vonkajšieho povrchu na izolované nestlaciteľné plniace fluidum, nachádzajúce sa za vnútorným povrchom membrány (44), plniacim fluidom naplnenú komoru (48), kanálik (54) a prívodnú rúrku, pričom tlak plniaceho fluida je snímaný snímacími prostriedkami a - tesnenie v kužeľovitom otvore okolo vsunutej prívodnej rúrky, ktoré utesňuje plniace fluidum, pričom plameň oddeľujúca druhá časť kanálika je tvarovaná tak, aby zabezpečila izoláciu kužeľovitého tesnenia okolo prívodnej rúrky a vnútorný priestor prívodnej rúrky od sledovaného fluida.
2. 2. Prenášač p od ľ a nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a tým, že druhá časť kanálika (54) má valcový tvar s prie™ m erom menším ako 0, 4 5 mm. 3 . P r' e n á š a č pod ľ a nároku 2, v y z n a č u :j ú c i s a t y m , z e c! r u h á č a sť kanálika ( 5 4) m á d i. ž k u v i a c ak o 6 m m . 4 . P r e n u s a o P o d 1 a nároku 1, v y 7. n a u j ú c i s. s t y m ·, z e k a n á i í k (54) j e n e d e 1 i t. e ľ n ý a n r e b i e h a b e z p r í ·· d a v n ý c h s p o j o v v h 1 a v e (16 ) n i e d 2 i kom o r o u (48 ) a k u i e 3! o v i -t ý rn t e s n e n i m . s - S . P f' e n .á š d č pódia nároku 4. v y z n a č u j ú c i s a t ý m, že hlava (16) je z jedného súvislého kusa materiálu .
3. 6. Prenášač podlá nároku 1, vyzná č u j ú c i s a t ý m, že prenášač (S) je diferenci'álnym prenášačom tlaku, majúcim druhú membránu podobnú prvej membráne, hlavu majúcu druhú komoru a druhý kanálik umiestnené mimo prvej komory a prvého kanálika, snímacie prostriedky zahrnujúce druhú prívodnú rúrku, druhý kanálik utesnený druhým kužeíovitým tesnením, majúcim druhú plameň oddelujúcu časť tak, že obe oddeľujúce časti oddeľujú obe kužeľovité tesnenia od sledovaného fluida.
4. 7. Prenášač podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje schránku prenášača spojenú s hlavou tak, že priestor vytvorený medzi hlavou a vnútrom schránky uzatvára snímacie prostriedky a plameň oddeľujúca druhá časť kanálika zabezpečuje izoláciu priestoru, obklopujúceho snímacie prostriedky od sledovaného fluida.
5. 8. Prenášač podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrnuje viaceré kryty, príklopy a uzáver hlavy, zakrývajúce vonkajšie otvory schránky.
6. 9. Prenášač podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m, že ďalej zahrnuje tesné skrutkové spoje krytov, hlavy a schránky, majúce schopnosť neprenášať plameň v prípade vznietenia vo vnútri schránky.
7. 10. Prenášač podľa nároku i, vyznačujúci s a t ý m, že ďalej obsahuje prostriedky na pritláčanie tesnenia v kužeľovitom otvore okolo vsunutej prívodnej rúrky, k t o r é i a b e z p e č u j e t e s n o s ť .