SU651323A1 - Устройство дл разделени потока жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматизации производственных процессов и может быть применено в нефтедобывающей, нефтехимической, химической, пищевой и других отрасл х промыщленности. Известно устройство дл  автоматического делени  потока на установках подготовки нефти 1, состо щее из емкости, разделенной перегородками на коллекторную часть и разделительные отсеки. Газонефт на  смесь поступает в емкость и заполн ет коллекторную часть. Смесь доходит до щелей и через них раздел етс  на два или более частей, заполн   разделительные отсеки, оснащенные регул торами уровн . Через регул торы уровн  жидкость по трубопроводам передавливаетс  в аппарат. Его недостатком  вл етс  низка  точность разделени  потока жидкости. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  разделени  потока жидкости 2, содержащее расходомеры и исполни1;ельные механизмы, установленные на подключенных к коллектору трубопроводах , генератор импульсов, соединенный с делителем частоты. Его недостатком  вл етс  низка  точность. Целью изобретени   вл етс  повыщение точности устройства дл  разделени  потока жидкости. Указанна  цель достигаетс  тем, что оно содержит элемент задержки, элементы И, блоки элементов И, счетчики, блок преобразователей кода, коммутатор, триггеры, блок усилителей, элемент ИЛИ и элемент И, причем рас:ходомеры соединены с первыми входами первого блока элементов И и входами элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с входом второго счетчика и выходом второго элемента И, а выход - с входами блока преобразователей кода, выходы которого соединены с первыми входами второго блока элементов И, со вторыми входами которого соединены выходы коммутатора , которые соединены со вторыми входами первого блока элементов И и первыми входами третьего блока элементов И, первый s выход коммутатора соединен со вторым входом первого элемента И, последний выход - со входом сброса первого счетчика, а вход - с первым выходом второго триггера, который соединен с третьим входом первого элемента И и третьими входами первого блока 5 элементов И, вход второго триггера соединен с выходом делител  частоты, а второй выход - с первым входом первого триггера , выход которого соединен с первым входом второго элемента И, со вторым входом ,д которого соединен выход генератора импульсов , выход второго счетчика соединен со вторым входом первого и первыми входами третьего и четвертого триггеров, выходы третьего и четвертого триггеров соединены с первыми входами соответственно третьего 15 и четвертого элементов И, со вторыми входами которых соединен выход генератора импульсов, вь1ходы которых соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого счетчиков, со вторыми входами которых соединены выходы соответственно втоporo и первого блоков элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами соответственно третьего и четвертого триггеров , выход третьего счетчика соединен с первьши входами элементов ИЛИ и И, со вто- 25 рыми входами которых соединен выход четвертого счетчика, выход элемента И соединен с первым входом п того триггера, со втор1зМ входом которого соединён выход элемента ИЛИ, а выход п того триггера соединен со вторыми входами третьего блока элементов И, выходы которых соединены через блок усилителей с исполнительными механизмами . Блок-схема устройства дл  разделени  потоков жидкости изображена .на чертеже. 35 Устройство состоит из расходомеров 1, первого блока элементов И 2, элемента задержки 3, первого элемента И 4, первого счетчика 5, второго счетчика 6, второго элемента И 7, первого триггера 8, генератора импульсов 9, делител  частоты 10, третьего 0 элемента И 11, четвертого элемента И 12, второго триггера 13, третьего триггера 14, четвертого триггера 15, четвертого счетчика 16, третьего счетчика 17, второго блока элементов И 18, блока преобразователей кода ., 19, третьего блока элементов И 20, коммутатора 21, контрольных выходов - третьего 17 и четвертого 16 счетчиков 22, 23, элемента И 24, элемента ИЛИ 25, п того триггера 26, блока усилителей 27 и исполнительных механизмов 28. Расходомеры 1 и исполнитель- 50 ные механизмы 28 установлены на трубопроводах , подключенных к коллектору. Расходомеры 1 соединены с первыми входами первого блока элементов И 2 и входами элемента задержки 3, соединенного выходом с первым входом первого элемента И 4, выход которого соединен со входом первоГО счетчика 5. Второй вход этого счетчика соединен со входом второго счетчика 6 и выходом второго элемента И 7. Первый вход второго элемента И 7 соединен с выходом первого триггера 8, а второй - с выходом генератора импульсов 9, входом делител  частоты 10 и входами элементов И третьего 11 и четвертого 12. Первый вход триггера 8 соединен с выходом второго триггера 13, а второй - с выходом счетчика 6 и входами триггеров третьего 14 и четвертого 15, выходы которых соединены со вторыми входами элементов И 11 и 12, которые соединены выходами со входами счетчиков третьего 17 и четвертого 16. Вторые входы этих счетчиков соединены соответственно с выходами блоков элементов И второго 18 и первого 2, Выход счетчика 5 через блок преобразователей кода 19 соединен со входами второго блока элементов И 18, вторые входы которого объединены с соответствующими входами первого блока элементов И 2, третьего блока элементов И 20 и выходами коммутатора 21, вход которого соединен с третьим входом пер-вого элемента И 4, с входами первого блока элементов И 2 и вторым выходом триггера 13, вход которого соединен с выходом делител  частоты 10. Выходы счетчиков 16 и 17 соединены с контрольными выходами 22 и 23, со вторыми входами соответственно триггеров 14, 15 и входом элемента И 24 и элемента ИЛИ 25. Выходы элементов И и ИЛИ соединены, соответственно, со входами п того триггера 26, выход которого через третий блок элементов И 20 и блок усилителей 27 воздействует на исполнительные механизмы 28. Устройство работает следующим образом В счетчике 5 суммируетс  расход по всем потокам, если с первого выхода коммутатора 21 имеетс  разрещение на первый элемент И 4. Элемент задержки 3 предназначен дл  исключени  возможности просчета нескольких импульсов одновременно с нескольких расходомеров 1, что возможно в случае совпадени  импульсов по времени. В счетчике 16 суммируютс  импульсы того расходомера , на который имеетс  разрещение с соответствующего выхода коммутатора 21. Соотнощение расходов по потокам задаетс  посредством блока преобразователей кода 19. В начальном состо нии импульсы с выходов расходомеров 1 суммируютс  в счетчиках 5 и 16, причем в счетчике 16 суммируетс  расход первого потока, так как с коммутатора 21 разрешено прохождение импульсов только на первый элемент И первого блока элементов И 2. Через период времени г, задаваемый посредством делител  частоты 10, на его выходе по вл етс  импульс , перевод щий второй триггер 13 в противоположное состо ние. Триггер 13 одним выходом запрещает прохождение импульсов через первый элемент И 2 и первый

блок элементов И 4, а вторым переводит триггер 8 в состо ние, разрешающее прохождение импульсов генератора 9 через второй элемент И 7 на счетчики 5 и 6. Импульс переполнени  с выхода счетчика 6 возвращает триггер 8 в исходное состо ние, в результате чего прекращаетс  облучение импульсов с генератора импульсов на счетчики 5 и 6. Таким образом, счетчик 5 отсчитывает количество импульсов X, соответствующее общему расходу по всем потокам за врем  т, причем это количество импульсов в счетчике 5 запоминаетс . В результате , в счетчике 17 через первый элемент второго блока элементов И 18 запоминаетс  количество импульсов

У1 -и

где К1 - коэффициент первого элемента блока преобразователей кода 19. Импульсы переполнени  с выхода счетчика 5, кроме установки в исходное состо ние триггера 8, перевод т триггеры 14 и 15 в состо ние, разрешающее прохождение сигналов генератора импульсов 9 через третий и четвертый элементы И 11 и 12 на счетчики 16 и 17. В зависимости от .того, в каком из счетчиков 16, 17 было накоплено большее количество импульсов, на выходе одного из них по вл етс  импульс переполнени , который, во-первых, вырабатывает регулирующее воздействие исполнительному механизму 28 и, во-вторых, через элемент ИЛИ 25 переводит триггер 26 в противоположное состо ние. Импульс переполнени  другого счетчика возвращает триггер 26 в исходное состо ние. В случае одновременного по влени  импульсов переполнени  на выходе счетчиков 16 и 17, срабатывает элемент И 24, удерживающий триггер 26 в исходном состо ние. Таким образом, на выходе триггера 26 по вл етс  импульс, длительность которого пропорциональна разбалансу требуемого и фактического расходов по данному потоку. Блок усилителей 27 осуществл ет расщирение импульса с выхода триггера 26 умножением на тот или иной коэффициент дл  реализации определенного закона регулировани .

Следующий ийпульс с выхода делител  частоты 10 возвращает триггер 13 в исходное состо ние. При этом коммутатор 21 вырабатывает выходной разрешающий сигнал со следующего своего выхода, который разрешает прохождение импульсов с расходомера второго потока через соответствующий элемент первого блока элементов И 2 на счетчик 16. Осуществл ютс  повторени  вышеописанного процесса, но применительно ко второму потоку жидкости, в результате чего сигнал регулировани  подаетс  на второй исполнительный механизм 28 и т. д. Импульс с п + 1 выхода коммутатора сбрасывает в нулевое состо ние счетчик 5, где п - численность потоков. Далее цикл повтор етс , с целью стабилизации требуемого соотношени  расходов в развод щих трубопроводах . Дл  компенсации гидродинамических возмущений в параллельно работающих трубопроводах расход жидкости через один из них не регулируетс .

В насто щее врем  отсутствуют расходомеры , обеспечивающие измерение больщих расходов жидкости в трубопроводах с диаметром в 600 и более миллиметров, поэтому общий расход в коллекторе определ ют по сумме расходов в трубопроводах по потокам.

Дл  распределени  потоков жидкости в трубопроводах, например, дл  делени  потока нефти перед установками подготовки нефти, примен етс  система, состо ща  из общего резервуара с параллельно соединениьши насосами, подающими нефть в установки подготовки нефти, а также запорной арматуры, трубопроводы и т. д. Основными недостатками существующих систем  вл ютс  громоздкость и металлоемкость оборудовани , большие сроки монтажа, сложность в равномерной загрузке параллельно соединён1ййГх 5 с таНЬШК ТТОДГОТовки нефти.

Простота конструкции устройства по изобретению, удобство в его обслуживании, точность устройства позвол ет эффективно примен ть его на различных объектах промышленности .

30

Claims (2)

1.Сводный каталог фирмы «В Sand В, 1964, с. 39.

2.Авторское свидетельство СССР № 366458, кл. G 05 D 17/03, I96I.

Коллектор f-uu поток