SU840700A1 - Пробоотборник - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к пробоотборникам и может, быть использовано при отборе проб жидких продуктов, перемещаемыхпо трубопроводу, например , нефти и нефтепродуктов в нефтеперерабатывающей :Н нефтехимической промышленности.

Известен пробоотборник, содержащий клапанное устройство, генератор импульсов, управл ющий работой клапанного устройства,и сборник пробы

Недостаток пробоотборника - отсутствие возможности отбора проб в количестве , пропорциональном расходу продукта прошедшего по трубопроводу , согласно ГОСТу 2517-69.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  пробоотборник, содержащий измеритель расхода среды, клапанное устройство установленное на трубопроводе, сис .тему управлени  работой клапанного устройства с применением .элементов универсальной системы элементов применени  промышленной автоматики УСЭППА и сборник пробы, св занный с клапанным устройством 2.

Недостатком этого пробоотборника  вл етс  то, что он не обеспечивает отбор проб, пропорционально расхо- .

ду протекающего по трубопроводу продукта. Максимальна  ошибка достигает 50%, так как интегрирующее звено, содержащее сумматор, пульсирующий дроссель и емкость отрабатывают сигнал с измерител  расхода при величине 0,2 кгс/см и менее,т.е. когда действительное значение расхода равно нулю.

Выходной сигнал, поступающий в клапанное устройство с выхода элемента сравнени , отрабатываетс  нечетко , так как диаметр отверсти  сопел у элемента сравнени  меньше,

чем у трехмембранного реле, а сброс этого сигнала до нул  дополнительно задерживаетс  регулирующим дросселем , установленным на линии в управл ющую камеру элемента сравнени .

Кроме того, применение в пробоотборнике пульсирующего дроссел  и генератора импульсов, собранного из трехмембранного реле и регулирующего дроссел , имеющих высокую частоту переключений снижает надежность работы пробоотборника из-за механического износа (разрыва) мембран этих элементов.

Цель изобретени  - расширение

области применени  путем обеспечени 

отбора проб, пропорционально расход протекающей по трубопроводу среды, и повышение надежности пробоотборника .

Поставленна  цель достигаетс  те что в пробоотборнике, содержащем измеритель расхода среды в трубопроводе , клапан, установленный на трубпроводе и подключенный к сборнику пробы, а акже систему управлени  рботой клапана, включающую сумматор,

пневмоемкостй, регулируер-пле и нерегулируемле дроссели, трехмембранные реле и первый элемент сравнени , ситема управлени  работой клапана содержит одноконтактные клапаны и второй элемент сравнени  , причем выход измерител  расхода соединен с одной из положительных камер сумматора , а канал посто нного подпора соединен с одной из отрицательных камер сумматора, первый регулируемый дроссель соединен хзвоим входом с выходом сумматора и с другой отрицательной камерой сумматора, ,перва  пневмоемкость соединена свои входом с выходом первого регулируемого дроссел , плюсова  камера первого элемента сравнени  соединена с выходом первой пневмоемкостй и с другой положительной камерой сумматора , сопло первого одноконтактного клапана соединено с выходом первого пневмоемкостй, проточна  камера первого одноконтактного клапна соединена с атмосферой, одна из управл ющих камер трехмембранного реле соединена с выходом первого элемента сравнени , а выход трехмембранного реле соединен с клапаном , выход второго элемента сравнени  соединен своим выходом с од , ной из управл клаих камер первого одноконтактного клапана, посто нный дроссель соединен своим входом с одной из проточных камер второго элемента, сравнени , а выходом посто нный дроссель соединен с атмосферой , выход второй пневмоемкостй соединен с плюсовой камерой второго элемента сравнени , сопло второго одноконтактного клапана соединено с входом второй пневмоемкостй, а проточна  камера второго одноконтактного , клапана соединена с атмосферой вход второго регулируемого дроссел  соединен с выходом трехмембранного реле и с одной из управл ющих камер второго одноконтактного клапа а выход второго регулируемого дроссел  соединен с соплом второго одноконтактного клапана и с входом второй пневмоемкостй.

На чертеже представлена блоксхема пробоотборника.

Пробоотборник состоит из измерител  1 расхода, сумматора 2, первого регулируемого дроссел  3, первой пневмоемкостй 4, первого элемента

5 сравнени , первого одноконтактного клапана б, трехмембранного реле клапана 8, второго одноконтактного клапана 9, второго регулируемого дроссел  10, второй пневмоемкостй 1 второго элемента 12 сравнени , посто нного дроссел  13, сборника 14 проб.

Пробоотборник работает следующим образом.

Выходной сигнал измерител  1 расда , давление которого пропорционально расходу протекающей по трубопроводу среды, поступает в плюсовую камеру сумматора 2, в минусовую камеру которого поступает из канала посто нного подпора давле ,ние задатчика,равное 0,2 кгс/см . foaBHoe выходному давлению измерител  расхода, когда значение расхода равно нулю .

При отсутствии расхода измер емой среды величина выходного сигнала измерител  среды, поступающего в плюсовую камеру сумматора 2,и величина подпора в минусовой камере сумматора 2 равны между собой, следовательно на вцходе сумматора 2 давление равно нулю и пробоотборник в работу не включаетс .

Таким образом, при отсутствии расхода измер емой среды, пробоотборник автоматически отключаетс .

При значении расхода измер емой среды больше нул , сигнал измерител  1 расхода, поступающий в положительную камеру сумматора 2,больше 0,2 кгс/см. В результате на выходе сумматора 2 давление равно разности давлений в камерах сумматора 2, котора  интегрируетс  звеном, состо щим из сумматора 2, регулируемого дроссел  3 и пневмоемкостй 4.

Интегрирующее звено выполн ет операцию

4fo).

MO

где Р - давление на выходе интегрирующего звена;

Рр Давление в камере Г сумматора ;

Т - давление в камере В сумматора;

;т - V

посто нна  времени интегрии SUQ ровани .

Посто нна  времени интегрировани зависит от значений проводимости переменного сопротивлени , V емкости (объем посто нный) , газовой пост нной R и абсолютной температуры Q (величина.которой принимаетс  посто ной ) .

Следовательно, посто нна  времен интегрировани  зависит от значений проводимости устанавливаемой регулируемым дросселем 3, чем больше проводимость, тем меньше посто нна  времени интегрировани  и наоборот .

Выходной сигнал интегрирующего .звена поступает в положительную камеру элемента 5 сравнени , в минусовую камеру которого подаетс  посто нный подпор от задатчика и в сопло одноконтактного клапана 6, которое закрыто под действиемпосто нного подпора в камере от задатчика.

С увеличением или уменьшением расхода, а следовательно, с увеличением или уменьшением выходного сигнала измерител  1 расхода, выходной сигнал интегрирующего звена увеличиваетс  или уменьшаетс , пропорционально расходу измер емой. среды.

При накапливании выходного сигнала интегрирующего звена в камере больше, чем величина подпора в камере элемента 5 сравнени , сборка элемента 5 сравнени  перемещаетс  вниз, закрывает сопло в камере и открывает сопло в камере. Выходной сигнал равный давлению питани  элемента 5 сравнени , поступает в камеру трехмембранного реле 7. Сборка трехмембранного реле 7 перемещаетс  вниз , закрывает сопло в камере и открывает сопло в камере. Выходной сигнал, равный давлению питани  трехмембранного реле 7, поступает на клапан 8, в камеру одноконтактного клапана 9 и на вход регулируемого дроссел  10. Клапан 8 пробоотборника соедин ет полость трубопровода со сборником 14 пробы и- происходит отбор пробы.

Сборка одноконтактного клапана 9 под действием давлени  в камере, превышающего величину подпора в камере от задатчика, перемещаетс  вни и закрывает сопло в камере. Через регулируемый дроссель 10 в пневмоемкости 11 и соединенной с ней в плюсовой камере элемента 12 сравнени  накапливаетс  давление. И черезврем , обусловленное открытием регулируемого дроссел  10 (это врем  должно быть задано таким, чтобы произошел отбор пробы в нужном количестве ) , давление в плюсовой камере элемента 12 сравнени  превысит давление подпора от задатчика в минусовой камере . Сборка элемента 12 сравнени  перемещаетс  вниз, закрывает сопло в камере и открывает сопл в другой камере. Выходное давление, равное давлению питани  с выхода элемента 12 сравнени , поступает в камеру одноконтактного клапана б. И так как давление, в этой камере больше, чем давление подпора от задатчика в другой камере одноконтактного клапана б, то его сборка перемещаетс  вверх, открывает сопло в проточной камере. Давление из пневмоемкости 4, плюсовой камеры элемента 5 сравнени  и плюсовой камеры сумматора 2 мгновенно сбрасываетс  в атмосферу через открытое сопло в проточной камере одноконтактного клапана 6. В результате, на выходе интегрирующего звена и в плюсовой камере элемента 5 сравнени  давление равно нулю. Под действием подпора в камере элемента 5 сравнени  его сборка перемещаетс  вверх, закрывает питающее сопло и открывает

o сопло в другой камере, св занное с атмосферой.

В результате, в камере трехмембранного реле 7 давление падает до нул . Сборка трехмембранного реле

5 7 под давлением пружины перемещаетс  вверх, закрывает питающее сопло в другой камере и открывает сопло в другой камере Г, соединив свой выход с атмосферой. Давление на вы0 ходе трехмембранного реле 7 падает до нул . Клапан 8 пробоотборника рассоедин ет полость трубопровода со сборником 14 пробы,отбор пробы прекращаетс . Давление в одной камере одноконтактного клапана 9 пада5 ет и становитьс  меньше давлени  подпора в другой камере того же клапана , его сборка под действием давлени  подпора перемещаетс  вверх, открывает сопло, соединив с атмосO ферой пневмоемкость 11 и плюсовую камеру элемента 12 сравнени . Давление из пневмоемкости 11 и плэсовой камеры элемента 12 сравнени  мгновенно сбрасываетс  в атмосферу.

5 Под действием давлени  подпора элемента 12 сравнени  его сборка перемещаетс  вверх, закрывает сопло в одной камере и открывает сопло в другой камере, соединив выход элемента 12 сравнени  и камеру одно0 контактного клапана б через посто нный дроссель 13 с атмосферой. Под действием давлени  подпора в камере одноконтактного клапана б его сборка перемещаетс  вниз, закрывает

5 сопло, рассоединив пневмоемкость 4, плюсовую камеру элемента сравнени  5 и плюсовую камеру сумматора 2 с атмосферой.

Далее весь цикл работы пробоот- борника повтор етс . Посто нный дроссель 13 предназначен дл  замедлени  сброса выходного сигнала элемента 12 сравнени  в атмосферу. Этим обеспечиваетс  сброс давлени  до нул  в атмосферу из пневмоемкости 4, плюсовой камеры элемента сравнени  5 и плюсовой камеры сумматора 2.

Работа пробоотборника возможна при отсутствии измерител  расхода среды в трубопроводе. Дл  этого дос .таточно подать давление сжатого воздуха в положительную камеру Г сумматора 2 величиной в пределах 0,31 кгс/см .

При измерении расхода приборами, выходной сигнал которых св зан квадратичной зависимостью с количеством протекающей по трубопроводу среды .например, при использовании сужающих устройств) , дополнительно устанавливаетс  прибор извлечени  квадратичного корн , вход которого соедин ют с выходом измерител  1 расхода , а выход с положительной камерой Г сумматора 2.

Claims (2)

1.Пробоотборные системы и устройства дл  жидких сред, тематический обзор, М., ЦНИИТЭНефтехим, 1972, с.17.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2646694/18-24,

кл. G 01 N 1/10,1978 (прототип).

V