Устройство для управления расходом жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) И 1) 507 ПИСАНИ БРЕТЕНИ К РСНОМ ВИДЕТЕЛЬСТ РАС 11 23аучно-проиэводст"Промавтоматика" ьство ССС 03, 1970, ходомерыМашино ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Грозненское нвенное объединение(54) УСТРОЙСТВО ДЗИ УПРАВЛЕНИЯХОДОМ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к автоматическим устройствам регулированиярасходов жидкости и может быть применено, например, в химической промышленности на аппаратах с переменнымуровнем непрерывно отбираемой изнего жидкости. Цель изобретения -расширение области применения устройства. Устройство содержит датчикуровня жидкости, непрерывно отбираемой из сосуда, дифференциатор, первый сумматор, первый пороговый элемент, второй пороговый элемент, программный задатчик, первый переключатель, триггер, второй переключатель,второй сумматор, блок умножения, вторичный прибор, регулирующий клапан иотсечной клапан. 1 ил,О х 2 Уг 50 НиаиаМЧакС 1Изобретение относится к антоматическим устройстнам регулированиярасходов и может быть применено, например, в химической промышленностина аппаратах с переменным уровнемнепрерывно отбираемой из него жидкости,Цель изобретения - расширениеобласти применения устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства для управления расходомжидкости .Устройство состоит из сосуда 1с переменным уровнем непрерывно отбираемой из него жидкости, датчика2 уровня жидкости, дифференциатора 3,первого сумматора 4, первого 5,второго 6 пороговых элементов, программного задатчика 7, первого переключателя 8, триггера 9, второго переключателя 10, второго сумматора 11,блока 12 умножения, вторичного прибора 13, регулятора 14, регулирую щего клапана 15 и отсечного клапана16.Устройстно работает на двух режимах функционирования - при стабилизации расхода жидкости, слинаемойиз сосуда с уменьшающимся уровнем, ипри стабилизации расхода жидкости,сливаемой из сосуда с увеличивающимся уровнем,Работа устройства по первомурежиму осуществляется следующим образом.Текущее значение уровня жидкостин сосуде 1 контролируется датчиком 2,Этот параметр (Н) поступает в дифференциатор 3, работающий по уравнению т фР =Н+тс 1Выход с дифференциатора поступает н первый сумматор 4. В него подается также текущее значение уровня Н жиДаости.Сумматор работает по уравнению ЙН 1 ЙНР = (Н+Т - )-Н =Т -= - ч,НДИВыход с сумматора подается через первый 8 и второй 1 О переключатели в блок умножения, работающий по урав- нению где С 1 - объемный расход жидкости,сливаемой из сосуда;скорость уменьшения уровняжидкости в сосуде; К - коэффициент, численно равный площади Б сосуда в данномсечении с учетом масштаба,КоэфФициент К задается программным задатчиком 7, в профиль поворотного лекала которого заложены величины площадей сосуда в горизонтальных сечениях, Угол поворота лекалапропорционален текущему. значениюуровня жидкости в сосуде..Профиль поворотного лекала программного задатчика рассчитываетсядля цилиндрической емкости с элиптическим днищем по следующей зависи мости где Б - площадь сечения цилиндрической части емкости с радиусомг Н, 2 ОБ =К, если ЯО Н максБ, - площадь сечения элиптическойчасти днища емкости с радиусои И,; л, =(у,.)нмокс Я - площадь сечения элиптичес кой части днища емкости с радиусом К,;Нмакс 21 Б == "1 К -( - =-Ц-х ) координата центра окружностиэллиптического днища с радиусом К,;координаты центра окружности злиптического днища с ради-,усом К 2,"Н - высота элиптической части1 днища емкости;Н 2 - высота элиптической части днища емкости;угол поворота лекала программного задатчика;масштабный коэффициент Н,- высота емкости. Профиль поворотного лекала про 5 граммного задатчика рассчитывается .для цилиндрической емкости с плоскимднищем по следующей зависимости:гЯ =К, если Дс 2.3 2396Работа программного задатчика осуществляется следующим образом,Текущее значение уровня жидкостипоступает .в задатчик и поворачиваетлекало на определенный угол.5В результате этого на выходе программного задатчика отрабатываетсясигнал К", соответствующий профилюлекала в данной точке.Текущее значение объемного расхода 10жидкости Я , сливаемой из сосуда,поступает из блока умножения в аналоговый регулятор 14, реализующийпропорционально-интегральный закон.Регулятор поддерживает заданныйрасход жидкости, сливаемой из сосуда,с помощью регулирующего клапана 15путем соответствующего изменения егопроходного сечения,Работа устройства по второму режиму осуществляется следующим образом.При понижении уровня жидкости в сосуде по причине ее непрерывного отбора донижнего заданного значения срабатывает пороговый элемент 5 нижнегоуровня и включает триггер 9, которыйпереключает переключатели 8 и 10и открывает клапан 16, установленныйналинии подачи жидкости в сосуд,При этом скорость подачи жидкостив сосуд больше скорости отбора ееиз сосуда.Первый переключатель 8, переключаясь, соединяет выход первого сумматора 4 с вторым сумматором 11. Вто.рой переключатель 10, переключаясь,соединяет выход второго сумматора 1с блоком 12 умножения.После переключения первого и второго переключателей работа устрой 40ства осуществляется следующим образом,Текущее значение уровня поступаетв дифференциатор 3, работающий поуравнению Устройство для управления расходом жидкости, содержащее датчик уровня жидкости в сосуде и регулиру.45 ющий клапан, установленный на линиислива жидкости, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью расширения обЙНР =Н+Т2 псг. ласти применения, оно содержит последовательно соединенные дифференциа тор, первый сумматор, первый и второйпереключатели, блок умножения и регулятор, а также два пороговых элемента, триггер, программный задатчики отсечной клапан, установленный на 55 линии подачи жидкости в сосуд, причемвыход датчика уровня жидкости в сосуде подключен к входу программногозадатчика, к второму входу первого Выход с дифференциатора 3 подается в первый сумматор 4; В него подается также параметр Н.Сумматор работает по уравнению ЙН 1 ЙНР = (Н+Т - ) - Н=Т=ч,с Я 11 Выход с первого сумматора 4 подается через первый переключатель 8 во второй сумматор 11, работающий по уравнению(Р, = - ч =ч 89 4где Р = ч - скорость уменьшенияуровня жидкости в сосуде за счет ее отбора.из него;- скорость увеличенияЕуровня жидкости в сосуде при его наполнениии отсутствии отборажидкости из него(величина этой скорости задается во второйсумматор);(ч - скорость увеличенияуровняжидкости в сосуде при его наполнениии наличии отбора жид-.кости из него.Выход со второго сумматора 11 подается через второй переключатель 1 О в блок 12 умножения, работающийпо уравнению ( = ч; К, Текущее значение объемного расхода Я жидкости, сливаемой из сосуда, поступает с блока 12 умножения в аналоговый регу. лятор 14, подцерживающий заданный расход при помощи регулирующего клапана 15, При достижении уровнем жидкости в сосуде заданного верхнего значения срабатывает второй пороговый элемент 6 верхнего уровня и выключает триггер 9, который переключает переключатели 8 и 10 в исходные положения и закрывает отсечной клапан 16.После этого устройство начинает работать по первому режиму, т,е. регулировать расход жидкости, сливаемой из сосуда, уровень в котором непрерывно убывает. Формула изобретенияЗаказ 3395/48 Тираж 836 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Производственно-полиграфическое предприятие., г,ужгород, ул.Проектная,4 5 1 сумматора, к входу дифференциатора и к входам пороговых элементов, выходы которых соединены с соответству ющими входами триггера, свяЗанного выходом с вторыми входами переключателей.и с входом отсечного клапана, выход программного задатчика подклю 239689 6чен к второму входу блока умножения, вход второго сумматора соединен с вторым выходом первого переключателя, а выход - с третьим входом вто - рого переключателя, вход регулирующего клапана связан с выходом регулятора.