Пневматический позиционный регулятор

 

< >4294I4

ОП ИОАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социанистимесиих

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 29.02.72 (21) 1753983/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 27.01.75 (51) М. Кл. 6 05b 11/56

1 ! ЬЗ) УЛ!(621-525 (088.8) Государственный комитет

Совета Иикистрое СССР иа делам изобретевой и открвпий (72) Авторы ,и зобретения

М. Ф. Подковкин, B. А. Астахов и 8. М. Кудинов

Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (71) Заявитель

Гу :э 3 t 1 ьГ

В

Ф с (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности и предназначено для,непрерывно-позиционного регулирования технологических плраметров и процессов (уровня, температуры, давления, расхода и др.) и, в частности, для автоматического удаления жидкости из аппаратов на газодобывающих предприятиях.

Пневматический позиционный регулятор, содержащий первое и второе трехмембранные реле, вход питания последнего из которых подключен к задатчику давления, управляющая камера — к датчику минимальной велигины, л выход — к одному из входов первого трехмембранного реле, соединенного своим выходом с управляющим входом исполнительного механизма, и датчик максимального сигнала, известен.

Однако указанный регулятор осуществляет двухпозиционное регулирование параметра около заданных значений величин минимума и максимума, а возврата параметра в третье, первоначально установлен,ое значение (например, среднее) не ооеспечивает.

Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что отрицательная управляющая камера первого реле подключена к датчику максимальной величины, а управляющие камеры каждого из реле подключены к каналу питания через соответствующий дроссель.

Такое выполнение регулятора упрощает конструкцию и улучшает его динамические характеристики.

1-1л чертеже представлена схема регулятора.

Регулятор содержит трехмембранное реле 1, выход которого соединен с управля.ощим входом исполнительного механизма 2 и

1О каналом дистанционного контроля Р,; ц р а вход реле подключен к каналу Р,„„.Канал питания через дроссель 3 подключен к размыкающему контакту датчика 4 максимальной величины, манометру б, отрицательиои

15 управляющей камере реле 1 и через обрл,— пый клапан б — к управляющей камере реле.

1-1а линии питания установлен также дросель 7, через который давление питания подается к замыкающему контакту датчика минимальной величины 8, манометру 9 и управляющей камере второго пневматического трехмембранного реле 10, вход которого подключен к задатчику 11, а выход через первое

25 реле 1 — к исполнительному механизму 2.

Работает регулятор следующим образо,r.

Питающий и управляющий агент (сжатый воздух или природный газ) из линии Р„„, поступает в нормально-закрытую камеру перво30 го трехмембранного реле 1, подающего уп429414

65 равляющие импульсы Р„„„на исполнительEcblH механизм 2. Одновременно питающий агент поступает через дроссель 8 в линию Р„ соединенную с размыкающим контактом датчика 4, манометром б, отрицательной камерой реле 1 и через обратный клапан б в уllравляющую камеру этого реле, а также через дроссель 7 в линию P„,, соединенную с замыкающим контактом датчика 8, манометром 9 и управляющей камерой реле 10, направляющего или прекращающего командные импульсы Р,.„р от задатчика 11 через замыкающий пневмоконтакт реле 1 (возможно через элемент ИЛИ) на исполнительный механизм 2. Сигналы о работоспособности и отклонениях от нормального состояния системы регулирования и предельных значениях уровня в аппарате поступают в линию дистанционного контРолЯ Р @perp из линии Ppstx co" единенной с исполнительным механизмом 2, При отсутствии жидкости в аппарате и в случае расположения уровня жидкости ниже датчика 8, контакт этого датчика открыт, давление в линии Р... и в управляющей камере реле 10 равно О. Реле 10 находится в исходном состоянии, а поэтому давление на выходе этого реле равно О, т. е. сигнал Р „р не проходит. В этом случае контакт верхнего датчика 4 уровня закрыт, давление в камерах запрета и управляющей камере реле 1 равно, вследствие чего реле также находится в исходном положении. Линия Р,„„сообщена с атмосферой через замыкающие контакты реле 1 и 10, давление на приводе исполнительного органа (клапана) 2 равно О, т. е. он закрыт.

При повышении уровня жидкости в аппарате до значения, контролируемого датчиком 8, его замыкающий контакт закроетея, в результате чего давление в линии P„. начнет повышать ся. По истечении времени, заданного дросселем 7, давление в линии Р„, повысится до

1 значени я, при котором сработает реле 10 (мембранный блок переместится вверх), заданный (необходимый) командный импульс

P у,р от задатчика (в интервале 0,2 — 1 кгс/с112) поступит через открывшийся контакт реле 10 и замыкающий контакт реле 1 в линии Р„„,,-, Р „„,р и на привод клапана 2. В соответствии с временем задержки, установленным дросселем 7, уровень жидкости в аппарате примет значение равное или близкое к среднему между нижним (8) и верхним (4) датчиками уровня, В линии Р,„„, установится давление, равное Р,р, исполнительный механизм 2 установит клапан на технологической линии в положение, обеспечивающее непрерывное удаление из аппарата по сливной линии всей,поступающей в него жидкости и поддержание уровня жидкости в аппарате на установленном значении. B линии Р,,„,„также установится давление P „р, характеризующее нормальное состояние объекта и регулятора. При значительном увеличении количества поступающей жидкости в аппарат или в случае за5

Е0

45 сорения запорно-регулируемого клапана, что периодически может иметь место, уровень жидкости будет повышаться до значения, контролируемого верхним датчиком 4. В этом случае контакт этого датчика откроется и сообщит линию Р„, с атмосферой. В результате этого давление в отрицательной управляющей камере трехмембранного реле 1 снизится до О. Под действием давления. оставшегося с помощью обратного клапана б в управляющей камере реле, мембранная сборка реле переместится вверх, разобщит линию Р,„р от линии Р,„,, и Р„„,р и одновременно сообщит линию РрН с линий Р,„,, В линии Р„„,р также установится давление, равное Р„,„„характеризующее ненормальное повышение уровня жидкости в аппарате или самопроизвольное открытие контакта верхнего датчика.

Под действием поданного давления P,„, клапан 2 откроется больше (в зависимости от величины Р,„„которая может регулироваться в пределах 0,8 — 1,4 кгс/слР) и обеспечит удаление большего количества жидкости. В результате этого уровень жидкости в аппарате понизится, контакт датчика 4 вновь закроется.

По истечении времени, заданного дросселем 8, давление в линии Р..,. повысится до значения, при котором реле 1 сработает и придет в исходное положение, т. е. линия P,,„ сообщится с линиями P.„,, и Р„„р. Оставшееся в этих линиях давление Р„„, понизится до з1начения Р,.„через задатчик 11 (редуктор давления). Таким образом установится равный или близкий к первоначальному уровень жидкости в аппарате и режим работы регулятора.

Дальнейшее отклонение (повышение) уровня прекращается путем изменения (увеличения) давления Р„„,. При значительном уменьшении количества поступающей жидкости в ап1парат или увеличении (разрушении) сечения клапана или ограничивающих дросселей в сливной линии, уровень жидкости будет понижаться до значения, контролируемого датlEHE(OM 8.

В этом случае контакт этого датчика откроется и сообщит Р„„с атмосферой. При этом сработает и придет в исходное положение реле 10, а линия P„,р разобщится с линиями P и Р„„„р. Давление с клапана 2 через замыкающие контакты реле 1 и 10 сбросится в атмосферу, он закроется и предотвратит дальнейшее понижение уровня жидкости.

В линии Р„,,р установится давление, равное О, характеризующее ненормальное понижение уровня или самопроизвольное открытие контакта нижнего датчика.

По истечении времени, заданного дросселем 7, установится равный, или близкий к первоначальному, уровень жидкости в аппарате и режим работы регулятора.

429414

Предмет изобретения

Составитель О. Гудкова

Техред 3. Тараненко

Корректор 8. Гутман

, <дактор Е. Гончар

Заказ !684/541 11зд. М 848 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская паб., д. 4 5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патентэ

Дальнейшее отклонение (понижение) уровня прекращается путем изменения (уменьшения) давления Р,„„. При повторных отклонениях уровней жидкости в аппарате до предельных значений, определенных нижним и 5 верхним датчиками, работа устройства повторится.

Кроме описанных функций регулятор позволяет также осуществлять работу с любым одним датчиком уровня жидкости при выходе 10 из строя второго датчика. В этом случае неисправный датчик отключается от регулятора, а линия Р... или Р„., закроется. При выходе из строя двух датчиков управление может осуществляться изменением давления Рг„р по месту или дистанционно. В этом случае обе линии P... и P „,, закрываются. Такое резервирование весьма важно и полезно на объектах газовой промышленности, где длительное время (до / года и более) не представляется возможным осуществить ремонт датчиков регуляторов, установленных в аппаратах, при выходе их из строя. При этом каждый ремонт датчиков связан с большими поте25 рями природного газа.

Предлагаемый пневматический регулятор обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с известным регулятором. В комплекте с соответствующими релейными датчиками технологических параметров (вместо датчиков уровня нижнего и верхнего значений) он может также обеспечить непрерывно-позиционное регулирование давления, расхода, температуры и других различных параметров в различных технологических процессах газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Пневматический позиционный регулятор, содержаший первое и второе трехмембранные реле, вход питания последнего из которых подключен к задатчику давления, управляющая камера — к датчику минимальной величины, а выход — к одному из входов первого трехмембранного реле, соединенного своим выходом с управляющим входом исполнительного механизма и датчик максимальной величины, от,гггчаюгггийгся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения динамических характеристик регулятора, отрицательная управляющая камера первого реле подключена к датчику максимальной величины, а управляющие камеры каждого из реле подключены к каналу питания через соответствующий дроссель.