Устройство для раскладки смеси жидкостей при последовательной перекачке

 

ОПИСАНИЕ я < 748362 к латовскомь свидитальствь

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5!)М. Кл.

05 О 11/02 (22) Заявлено 01.02 ° 78 (21) 257б335/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государствениый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15Я780. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 170780 (53) УДК 621 ° 317 °,738(088.8) T. М. оглы Алиев, М. М. оглы Иустафаев, Н. М. оглы Кязимов, А. И. Владимирский, С.N. оглы Вахабов, A. Г. оглы Рэаев (72) Авторы изобретения а

Научно-исследовательский н проектный институт по комплексной автоматизации в нефтяной и химической промышленности НЕФТЕХИМАВТОМАШ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКЛАДКИ СМЕСИ ЖИДКОСТЕЙ

ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕКАЧКЕ

Изобретение относится к информа-, ционно-измерительный и управляющим устройствам и может быть применено в трубопроводном транспорте жидких продуктов, например нефти и нефте- 5 продуктов, способом последовательной перекачки.

Известно устройство для раскладки смеси жидкостей при последовательной перекачке, содержащее вычислительный 10 блок, первый вход которого соединен с выходом датчика контроля последовательной перекачки, второй вход — с выходом датчика расхода в магистральном трубопроводе, третий вход — с пер45 вым выходом блока памяти, первый вы ход — с первым входом регистрирующего блока, второй выход — с входом блока памяти, третий выход — с входом программного блока, и исполнительный 20 блок, выход которого соединен с .управляющими входами задвижек (1) .

Недостатком этого устройства явля- ется то, что, смесь раскладывается по ,программе, составленной на основании 23 кривой распределения концентрации, полученной с выносного датчика, которая, как правило, отличается от кривой, полученной со станционного дат.чика, что приводит к погрешностям 30

2 при раскладке. Погрешность увеличивается при увеличении расстояния между датчиками.

При расположении выносного датчика в труднодоступных местах ухудшается его обслуживание, в результате чего выносной датчик часто выходит из строя или выдает недостоверную информацию, что приводит к невозможности проведения раскладки смеси с потока, и тем самйм уменьшению общего количества реализованной смеси.

Кроме того, заложенные в блок памяти порции, при прохождении смеси через станционный датчик, отсекаются последовательно по своим реэервуарам с учетом задержки данной порции до резервуара. Однако не рассчитывается и не учитывается при раскладке количество сзади идущего нефтепродукта в смеси, который, вытесняя рассчитанную порцию в резервуар, остается в трубопроводной коммуникации. Неучет смеси, оставшейся в трубопроводной коммуникации, при раскладке может привести к некондиции товарного продукта в резервуарах. ""

Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства.

748362

Цель достигается тем, что в устройство введены блок задания расчетного режима, блок сравнения, блок задержки, блок коррекции начала отсчета, датчики гидростатического давления в товарных резервуарах, датчик расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров и блок режима перекачки, первый и второй входы которого соеди.нены соответственно с первым и вторым выходами программногО блока, третйй выход которого соединен со входом дат- чика расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров, а четвертый выход — с первым входом блока коррекции начала отсчета, второй вход которого соединен с выходом датчика рас- 15 хода в магистральном трубопроводе и с первым входом блока задержки, вто-. рой вход которого соединен со вторым выходом блока памяти, а третий вход— с выходом блока сравнения, вторым вхо- Я дом регистрирующего блока и с первым выходом блока режима перекачки, второй выход которого соединен с первым входом блока задания расчетного режима и четвертым входом вычислительного блока, а третий и четвертый выходы соответственно со вторым и третьим входами блока задания расчетног6 режима, выход которого соединен с пятым входом вычислительного блока, шестой вход которого соединен с выходом датчиков гидростатического давления в то-, варных резервуарах, а четвертый выход с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции начала отсчета, а выход блока задержки соединен с первым входом исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом датчика расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров., 4О

На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит вычислительный блок 1, йервый вход 2 которого соединен с выходом 3 датчика 4 контроля последовательной перекачки, второй вход 5 — с выходом б датчика 7 расхода в магистральном трубопроводе 8, третий вход 9 — с первым выходом 10 блока 11 памяти, первый выход 12 — с первым входом

13 регистрируюцего блока 14, второй выход 15 — с входом 16 блока 11 памяти, третий выход 17 — с входом 18 "" йрограммйого блока 19; и исполйитель-" нйй "блок 20, выход 21 которого соединен с управляющими входами 22 задви- 55 жек 23, блок 24 задания расчетного режима, блок 25 сравнения, блок 26 задержки, блок 27 коррекции начала отсчета, датчики 28 гидростатическо" го давлейий-в товарных резервуарах @

"29", датчик 30 расхода в выходном тру-,. бопроводе 31 смесевых резервуаров

32 и блок 33 режима перекачки, первый 34 и второй 35 входы которого соединены соответственно с первым

Зб и вторым 37 выходами программного блока 19, третий вход 38 которого соединен со входом 39 датчика 30 расхода в выходном трубопроводе 31 смесевых резервуаров 32, а четвертый выход 40 - с первым входом 41 блока

21 кбррекции начала отсчета, второй вход 42 которого соединен с выходом б датчика 7 расхода и с первым входом 43 блока 26 задержки, второй вход

44 которого соединен со вторым выходом 45 блока 11 памяти, а третий вход

46 — с выходом 47 блока сравнения, вторым входом 48 регистрирующего блока 14 и с первым выходом 49 блока 33 режима перекачки, второй, выход 50 которого соединен с первым входом 51 блока 24 задания расчетного режима и четвертым входом 52 вычислительного блока 1, а третий 53 и четвертый

54 выходы — соответственно со вторым

55 и третьим 56 входами блока 24 задания расчетного режима, выход 57 которого соединен с пятым 58 входом вычислительного блока 1, шестой вход

59 которого соединен с выходом 60 датчиков 28 гидростатического давления, а четвертый выход 61 — с первым входом 62 блока 25 сравнения, второй вход 63 которого соединен с выходом

64 блока 27 коррекции начала отсчета, а выход 65 блока 26 задержки соединен с первым входом 66 исполнительного блока 20, второй вход 67 которого соединен с выходом 68 датчика 30 расхода, блока 33 режима перекачки состоит из элемента KJIH 69, первый вход

70 которого- соединен с входом 34 блока 33, выход 71 через регистр 72 соединен с выходом .50 блока 33, а второй вход 73 соединен с первым выходом .

74 элемента И 75, вход 76 которого соединен с входом 35 блока 33, а второй выход 77 — с выходом 49 блока 33, а из распределителя 78 тактов, вход

79 которого соединен с выходом 80 генератора 81 импульсов, а выходы соотвественно с выходами 53, 54 блока 33. Блок 24 задания расчетного режима состоит из трех элементов И 82, 83, 84, входы которых соединены с входами 51, 55, 56 блока 24, а выходы через программный узел 85 — с входами элементов ИЛИ 86, 87, 88, выходы которых соединены с выходом 57 блока 24.

Вычислительный блок 1 состоит из цифрового арифметического узла 89, соединенного с входами 2, 5, 9, 58, 59 и выходами 12, 15, 17 блока 1, с узлом электронных ключей 90, вход которого соединен также с входом 52 блока 1, а выходы — с сумматором 91, выход которого соединен с выходом

61 блока 1.

Блок 26 задержки состоит из счетчиков 92, выход которого связан с выходом 65 блока 26, первый вход — с входом 44 блока 26, а второй вход — с

748362 выходом элемента И 93,- входы которого соединены с входами 43 и 46 блока 26.

Блок 27 коррекции начала отсчета состоит из счетчика 94, выход которого соединен с выходом 64 блока

27, а вход — с выходом элемента

И 95, входы которого соединены с входами 41 и .42 блоков 27.

Кроме того, на трубопроводе 31 может быть установлен доэирующий насос

96.

Устройство работает следующим образом.

До подхода смеси к датчику 4 контроля последовательной перекачки, с помощью датчиков 28 гидростатическо- 15 го давления измеряется гидростатическое давление во всех резервуарах 29. .Формула вычисления задается "блоком

24 задания расчетного режима.

В программный блок 19 вводятся дан-30 ные о параметрах продуктов в каждом резервуаре, а также сзади идущего в трубопроводе, и производится предварительный расчет допустимых порций одного нефтепродукта в другом для каждого g5 резервуара с учетом смеси в коммуникациях резервуаров, которая осталась в результате раскладки предыдущей сме" си, полученные значения заносятся s блок 11 памяти. При этом исключается Щ нарушение кондиции товарного нефтепродукта в резервуарах.

При прохождении смеси через датчик

4 информация о мгновенных значениях концентрации сзади идущего нефтепро- у дукта в смеси и о ее расходе посту- пает в цифровой арифметический узел

89, который совместно с сумматором

91 и блоками задания расчетного режима

24, режима перекачки 33, памяти 11, электронных ключей 90, сравнения 25, коррекции начала отсчета 27 и задержки 26 определяет момент переключения смеси в резервуары с впереди идущим нефтепродуктом из следующего равенства; где

Q(t) â€,мгновенный расход жидкости;

K(t) -мгновенное значение концентрации сзади идущего нефтепродукта в смеси; б Ь ду-и у и() †плотнос соответствен(Г б Г4(>A УБ б) б но впереди и сзади идущих нефтепродуктов;

К иК вЂ допустим значения

Лдо() бдо()

-- концентрации соответственно впереди идущего в сзади идущегл и наоборот(G и 6 -массы нефтепродуктов впереди идущего и сзади идущего соответственно.

При пблучении равенства в формуле (2 )отсчитывается значение мгновенной концентрации К (t ) и дополняется до единицы. Еслй дополнение, то есть 1-К -(г ) не больше 0 5, Ц б тогда и Случае, когда смесь на все резервуары с впереди идущим нефтепродуктом отсекалась, то есть формула (1) вЫчислена для всех резервуаров с впереди идущим нефтепродуктом, тут же вырабатывается сигнал для отсечки смеси в резервуары с сзади идущим нефтепродуктом, а если формула (1) еще не вычислена для всех резервуаров, то сигнал вырабатывается по окончании вйчиосления по формуле (1). Если дополнение больше 0,5 и формула (1) вычислена для всех резервуаров, то вырабатывается сигнал для отсечки смеси в резервуар с сзади идущим нефтепродуктом в момент { t б ) IIpo хождения смеси с концентрацией кб (t)=

=1-К. (с ) через датчик. R случае, Б когда момент t больше .момента конца вычисления, по формуле (1)вырабадо тывается сигнал для отсечки смеси в смесевой резервуар. Прием смесй в смесевой резервуар продолжается до момента

Обе формулы рассчитываются по данным головной части смеси без дополнительных данных о характере измене .ния кривой концентрации в хвосте смеси, которые вынуждали соорудить выносной контрольный пункт за несколько километров до конечного пункта трубопровода.

Моменты отсечки смеси, полученные s виде сигнала, проходят через блок 26 задержки, учитывающий время прохождения смеси с найденной текущей концентра,цией от датчика контроля от данного

S0 (2Л о бК (»:}

J () (б-)К {t} У УА,(?

А(И)

50 лс(.» б ()

= - "-- ;" "1" 6;

H КОНЦЕНтрацИЮ СМЕСИ, СООтВетстзующЕй переключению ее в резервуары, с саади идущим нефтепродуктом из следующе" го равенства: (5-Ks(t)

) о 1+(»)Ks(t)

-"1 () —. ) ) ) "()(б (5 Кб® (»+(б-»}К.И л . 65 о ор(оооп((((О) о)» яо р((р

-коэффициент несиммет-; ричности кривой концентрации в голове и в хвосте смеси относительно 50%-ной кон-. центрации (p = 1,1 для хвоста партии, ф =0,4 для головы);

748362 резервуара и время срабатывания исполнительных органов, и исполнитель- ный блок 20 управления задвижками 23.

При роспуске "головы" смеси, если последующий реэернуар для раскладки находится либо ближе (по отношению к датчику контроля), чем данный резервуар, либо в другой магистрали резервуаров, н блоке 27 коррекции начала отсчета корректируется начало отсчета смеси в последующий резервуар с учетом оставшейся части смеси в тру)О бе следующим образом.

В момент, когда порция отсчиталась, на блоке 11 памяти в узел блока ?6 сравнения вводится объем трубы, в котором остается смесь, и тут же из программного блока 19 дается разрешение прохождению импульсов расходомера

7 в магистральном трубопроноде 8 к

-счетчику 94 блока 27 коррекции начала отсчета и при равенстве содержимого 2О счетчика 94 и сравниваемого чйсла вырабатывается сигнал, который через блок

26 задержки и исполнительный блок 20 управляет задвижками.23.

Количество сзади идущего нефтепро- 25 дукта н оставшейся смеси в трубе заносится в блок 11 памяти.При достижении концентрации, соответствующей моменту отсечки смеси в резервуары с сзади идущим нефтепро- ЗО дуктом, определенной при прохождении головной части смеси, определяется момент отсечки смеси из одного резервуара с сзади идущим нефтепродуКтом н другой по формуле (1). З5

После окончания прохождения смеси проверяется, на все ли резервуары с сзади идущим нефтепродуктом распущена смесь. Если нет (а это возможно потому, что для определенности знака допускаемой погрешности принято наименьшее значение Р из множества его значений), то величина нераспущенной части с учетом средней концентрации смеси в смесевом резервуаре задается в виде уставки в счетчик дозатора расходомера 30 н выходном трубопроводе

31 и включает дозирующий насос 96. В конце дозировки по сигналу расходомера доэирующий насос 96 автоматически отключается и закрывается задвижка 23 . M у смесевого резервуара 32.

Эффективность изобретения обеспе чивается эа счет: — уменьшения количества смеси, до- 55 бавляемой в товарные нефтепродукты про.межуточным принятием в смесевой резервуар и последующей перекачкой оттуда в товарные резервуары, то есть умень шением эатрат на прием смеси в смесе- Я) вой и иэ смесевого в товарные резервуары; увеличения вероятности безотказной работы за счет уменьшения количества.датчиков;, . 45

М» - сокращения затрат, связанных с восстановлением датчика на ВКП после каждого его отказа; возможности повышения точности приема нефтепродуктов, физико-химические свойства которых мало отличаются (например бензин А 66 — бензин - возможность приема смеси двух мало отличающихся (по физико-химическим параметрам) нефтепродуктов по дорогостоящему нефтепродукту без порчи последнего.

Формула иэобретейия устройство для раскладки смеси жид костей при последовательной перекачке, содержащее вычислительный блок

I первый вход которого соединен с выходом датчика контроля последовательной перекМки, второй вход — с выходом датчика расхода в магистральном трубопроводе, третий нход — с первым выходом блока памяти, первый выход— с первым входом регистрирующего блока, второй выход - с входом блока па. ляти, третий выход — с входом программного блока, и исполнительный блок, выход которого соединен с упра.вляющими входами задвижек, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в него введены блок задания расчетного режима, блок сравнения, блок задержки, блок коррекции начала отсчета, датчики гидростатического данления в товарных резервуарах, датчик расхода в выходном трубопроводе смесевых резервуаров и блок режима перекачки, первый и второй входы которого соединены,соответственно с первым и вторым выходами программного блока, третий выход которого соединен со входом датчика расхода в ныходном трубопроводе смесевых резервуаров, а четвертый выход с первым входом блока коррекции начала отсчета, вторбй вход которого соединен с выходом датчика расхода в магистральном трубопроводе и с первым входом блока задержки, второй вход ко-. торого соединен со вторым выходом блока памяти, а третий вход — c выходом блока сравнения, вторым входом регистрирующего блока и с первым выходом блока режима перекачки, второй выход которого соединен с первым входом блока задания расчетного режима и четвертым входом вычислительного блока, а третий и четвертый выходы вЂ, соответственно со вторыМ -и третьим входами блока задания расчетного режима, ныход которого соединен с пятым входом вычислительного блока, шестой вход которого соединен с выходом датчиков гидростатического давления н товарных резернуарах, а четнертый выход — с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока кор748362

10 рекции начала отсчета, а выход блока задержки соединен с первым входом исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом датчика расхода в выходном трубопроводе смесйвых резервуаров.

Составитель И.Сидоров

Редактор Т.Лошкарева Техред О. Андрейко Корректор И. Муска

Заказ 4238/35 Тираж 956 Подписное

IIHHHI1H Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

f8

И

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 202592, кл. 6 06 Г 15/00, 1965 (прототий).