SU1751724A1

SU1751724A1 - Device for control over level of separation of media of different densities

Info

Publication number: SU1751724A1
Application number: SU904851093A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Голованов; Владимир Викторович Рафаилов; Валентин Федорович Рудяков; Александр Дмитриевич Веселовский
Original assignee: Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-07-30

Abstract

Использование1 изобретение относитс к устройствам дл автоматического регулировани уровн раздела агрессивных сред. наход щихс под давлением, а также сред с различными теплопроводност ми. Цель: повышение эффективности и надежности. Сущность изобретени : в емкости 1 на уровне раздела сред установлен змеевик 2. Выход змеевика через кольцевую полость 11 между гидроцилиндром 3 и теплоизолированной рубашкой 10 соединен с баком 7. Бак 7 заполнен рабочей жидкостью, котора прокачиваетс змеевик по замкнутому контуру При изменении уровн раздела сред измен етс величина поверхности теплоотдачи змеевика 2 в одну из сред. Это приводит к изменению температуры рабочей жидкости и объема терморасшир ющейс жидкости в полости 11. Поршень 4 перемещаетс и, воздейству на регулирующий орган 5, измен ет проходное сечение выпускного патрубка 6.1 ил. ЁThe use of the invention relates to devices for automatically adjusting the level of aggressive media. under pressure, as well as media with different thermal conductivities. Goal: increase efficiency and reliability. SUMMARY OF THE INVENTION: A coil 2 is installed in the tank 1 at the interface level of the coil through the annular cavity 11 between the hydraulic cylinder 3 and the heat-insulated jacket 10 is connected to the tank 7. The tank 7 is filled with a working fluid that pumps the coil along the closed circuit. value of the heat transfer surface of the coil 2 in one of the media. This leads to a change in the temperature of the working fluid and the volume of the thermally expanding fluid in the cavity 11. The piston 4 moves and, acting on the regulating member 5, changes the flow area of the discharge pipe 6.1 of the sludge. Yo

Description

г т Z- |rt z- |

FНFH

Изобретенир относитс к устройствам дл а томатического регулировани уровн раздела агрессивных сред, наход щихс под давлением, а также сред с различными теплопроводност ми (например газ-жид- кость)The invention relates to devices for the automatic regulation of the level of the separation of aggressive media under pressure, as well as media with different thermal conductivities (for example, gas-liquid).

Известно устройство дл регулировани уровн раздела сред, содержащее регулирующий орган, св занный с рычажной передачей Чувствительным элементом в этом устройстве вл етс поплавок При отклонении уровн от заданных значений поплавок перемещаетс и вызывает соответствующее изменение проходного сечени клапана.A device for regulating the level of separation of media is known, which contains a regulator associated with a lever transmission. The sensing element in this device is a float. When the level deviates from the set values, the float moves and causes a corresponding change in the flow area of the valve.

Недостатком этого устройства вл етс низка надежность автоматического регулировани межфазного уровн при незначительных разницах в удельных весах двух сред (например, между нефтью и водой) A disadvantage of this device is the low reliability of the automatic interfacial level control with minor differences in the weights of the two media (for example, between oil and water)

Известно также устройство дл регулировани уровн раздела сред, содержащее регулирующий орган, св занный с рычажной передачей, последовательно соединен- ные трубопроводом приемную камеру с верхними и нижними окнами, электронасос, гидроцилиндр, поршень которого соединен с рычажной передачей, и линейный ламинарный дроссель, соединенный с гидроци- линдром.It is also known a device for regulating the level of media, comprising a regulator connected with a lever transmission, a receiving chamber connected to the upper and lower windows in series with a pipeline, an electric pump, a hydraulic cylinder whose piston is connected to the lever transmission, and a linear laminar choke connected to hydrocylinder.

Недостатками данного устройства вл ютс низка надежность и недолговечность при работе с агрессивными средами, а также при высоких давлени х, так как рабоча жидкость гидросистемы регул тора должна обеспечивать его нормальную работу и сочетать свойства смазочных материалов, т, е. должна быть стабильной, теплостойкой, негорючей , нетоксичной, что не всегда воз- можно в услови х реальных регулируемых сред.The disadvantages of this device are low reliability and fragility when working with aggressive media, as well as at high pressures, as the working fluid of the hydraulic system of the regulator must ensure its normal operation and combine the properties of lubricants, that is, it must be stable, heat resistant, non-flammable, non-toxic, which is not always possible in real controlled environments.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс устройство дл регулировани уровн раздела сред, содержащее емкость, заполненную двум средами разной плотности, на уровне раздела которых установлен змеевик, гидроци- линдр, поршень которого св зан с регулирующим органом, установленным в выпускном патрубке емкости, насос, бак с рабочей жидкостью, соединенный с входом насоса, выход которого соединен с полостью гидроцилиндра, соединенного с входом нагревател , выход которого соединен с входом змеевика, а выход змеевика соединен через дроссель с баком.Closest to the proposed technical solution is a device for regulating the level of separation of media, containing a container filled with two media of different densities, at the section level of which is installed a coil, hydraulic cylinder, a piston of which is connected to the regulator installed in the outlet of the tank, pump , the tank with the working fluid connected to the pump inlet, the output of which is connected to the cavity of the hydraulic cylinder connected to the entrance of the heater, the output of which is connected to the inlet of the coil, and the output of the coil with unified through the throttle to the tank.

Недостатками известного устройства вл -ютс низкие эффективность и надежность из-за того, что при больших усили хThe disadvantages of the known device are low efficiency and reliability due to the fact that at high forces

перемещени регулирующего органа необ ходимо увеличивать давление в гидросистеме , что увеличивает и величину перепада давлени на линейном ламмнарном дросселе Это приводит к влению облитерации, т, е зарастанию проходного сечени дроссел , и требует частой разборки и прочистки отверсти ; кроме этого, устройство требует подбора специальной рабочей жидкости, в зкость которой в заданном интервале температур мен етс в определенных пределах .displacements of the regulator need to increase the pressure in the hydraulic system, which also increases the pressure drop across the linear pressure throttle. This leads to the occurrence of obliteration, i.e., overgrowth of the throttle bore and requires frequent disassembly and cleaning of the orifice; In addition, the device requires the selection of a special working fluid, the viscosity of which in a given temperature range varies within certain limits.

Цель изобретени - повышение эффективности и надежности.The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл регулировани уровн раздела сред разной плотности, содержащем емкость, в которой на уровне раздела двух сред размещен змеевик, гидроцилиндр, поршень которого св зан с регулирующим органом, установленным на выпускном патрубке емкости, бак с рабочей жидкостью, соединенный с входом насоса, нагреватель, выход которого соединен с входом змеевика , рабоча полость гидроцилиндра заполнена терморасшир ющейс жидкостью и заключена в кольцевую термоизолированную рубашку, полость которой сообщена с выходом змеевика и с баком, а выход насоса соединен с входом нагревател .The goal is achieved by the fact that in a device for regulating the level of separation of media of different density, containing a tank in which a coil, a hydraulic cylinder, a piston of which is connected to a regulator installed on the tank outlet nozzle, connected to the inlet of the pump, the heater, the outlet of which is connected to the inlet of the coil, the working cavity of the hydraulic cylinder is filled with a thermally expanding liquid and is enclosed in an annular thermo-insulated jacket, the cavity of which It is connected to the coil outlet and to the tank, and the pump outlet is connected to the heater inlet.

Сущность технического решени заключаетс в использовании различий теплопроводности регулируемых сред (например, газа и жидкости), что позвол ет воздействовать на регулирующий орган путем изменени температуры рабочей жидкости, протекающей через змеевик в кольцевую полость между термоизолированной рубашкой и рабочей полостью гидроцилиндра , заполненной терморасшир ющейс жидкостью.The essence of the technical solution is to use differences in the thermal conductivity of the controlled media (e.g. gas and liquid), which allows the regulator to act by changing the temperature of the working fluid flowing through the coil into the annular cavity between the thermally insulated jacket and the working cavity of the hydraulic cylinder filled with the thermal expansion fluid.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Устройство содержит емкость 1, заполненную средами разной плотности, например газом и жидкостью, на уровне раздела которых установлен змеевик 2, гидроцилиндр 3, подпружиненный поршень 4 которого св зан с регулирующим органом 5, установленным на выпускном патрубке б емкости, бак 7 с рабочей жидкостью, Соединенный с входом насосэ 8, выход которого соединен с входом змеевика 2. Рабоча полость гидроцилиндра 3 заполнена терморасшир ющейс жидкостью и заключена в термоизолированную рубашку 10. Между ними образована кольцева полость 11, котора соединена с выходом змеевика 2 и с баком 7.The device contains a container 1 filled with media of different densities, for example gas and liquid, at the section level of which a coil 2 is installed, a hydraulic cylinder 3, a spring-loaded piston 4 of which is connected to a regulating body 5 installed on the outlet nozzle of the container b, tank 7 with working fluid, Connected to the inlet of pump 8, the outlet of which is connected to the inlet of the coil 2. The working cavity of the hydraulic cylinder 3 is filled with a thermally expanding liquid and is enclosed in a thermally insulated jacket 10. Between them, an annular cavity 11 is formed, which connected to the output of the coil 2 and the tank 7.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

Рабоча жидкость из бака 7 прокачиваетс насосом 8 через нагреватель 9, где она нагреваетс до 150°С а затем через змеевик 2 поступает в кольцевую полость 11, где нагревает терморасшир ющуюс жидкость в полости гидроцилиндра, котора , расшир сь , перемещает поршень 4, воздейству на регулирующий орган 5. и измен ет проходное сечение выпускного патрубка 6.The working fluid from the tank 7 is pumped by the pump 8 through the heater 9, where it is heated to 150 ° C and then through the coil 2 enters the annular cavity 11, where it heats the thermally expanding fluid in the cavity of the hydraulic cylinder, which expands the piston 4, acting on Regulator 5. and changes the flow area of the outlet 6.

При изменении (например, повышении ) уровн жидкой среды в емкости 1 увеличиваетс поверхность теплоотдачи от змеевика 2 в жидкую среду, что приводит к понижению температуры рабочей жидкости . Это приводит к уменьшению объема терморасшир ющейс жидкости в полости гидроцилиндра 3. Поршень 4 сдвигаетс , воздейству на регулирующий орган 5, и увеличивает проходное сечение выпускного патрубка 6.When changing (for example, increasing) the level of the liquid medium in the tank 1, the heat transfer surface from the coil 2 to the liquid medium increases, which leads to a decrease in the temperature of the working fluid. This leads to a decrease in the volume of the thermally expanding fluid in the cavity of the hydraulic cylinder 3. The piston 4 shifts, acting on the regulating member 5, and increases the flow area of the outlet nozzle 6.

Claims

Thus, the use of a device with a hydraulic cylinder filled with a thermally expanding liquid and a thermally insulated jacket reduces pressure in the hydraulic system, eliminates disassembling the device for cleaning, which increases its efficiency and reliability. Apparatus of the Invention A device for controlling the level of the separation of media of different densities, comprising a tank in which at the level of

two media placed coil, hydraulic cylinder, the piston of which is connected with the regulating authority installed on the outlet of the tank, the tank with the working fluid connected to the pump inlet,

A heater whose output is connected to a coil inlet, characterized in that. in order to increase efficiency and reliability, the working cavity of the hydraulic cylinder is filled with thermally expanding

liquid and enclosed in an annular heat-insulated jacket, the cavity of which is connected to the output of the coil and the tank, and the pump output is connected to the heater inlet.