Устройство для регулирования уровня раздела жидких сред в дегидраторах

Союз Советских Социалистических Республик6) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 30,12.75(21) 2308720 Е 124 (51с присоединением заявки23) Приоритет С 050 9/1 С 1 ОЯ ЗЗУ Государственное номнтет Совета мнннетров СССР оо делан нэобретеннй н отнрытнй3) Опубликовано 05.12.78,Бюллетень45 45) Дата опубликования описания тО .12.78 УДК 66. 06З (088.8) Г. А. Штембергер, Е. Е, Добров, В. Г. Плотников, О. Л. Резник В, ГроМ, Е., Ц. Св. И. Корвльюк 2) Авторы изобретения анковский институт нефти н гез 1) Заявитель(5 ТРОЙС АЗДЕЛА шностей контронию значительных ни регулирования. 1Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в химической и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для автоматического контроля и регулирования уровня раздела двух жидких сред с различной электропроводностью, например, при автоматическом контроле и регулировании границы раздела нефть-вода в дегидраторах обессоливающих установок нефтеперерабатывающих заводов.Известны устройства Ц для автоматического контроля и регулирования уровня раздела двух жидких сред, содержащие источник напряжения, один первичный измерительный преобразователь проводимости, расположенный на границе раздела фаз нефть-вода, электронный блок, электронный потенциометр с пневматическим регулятором, регулирующий клапан.Недостатком подобных устройств является зависимость их работы от абсолютных значений электропроводности контролируемых сред, которые практически могут изменяться в широких пределах в зависимос. ти от типа жидкости, ее минерализации, температуры и т. и. Это приводит к появЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯКЮ( (:РЕД В ДЕГИДРАГОРА Ближаншнм по технической сущности являетсп устройство Я для регулирования уровня раздела жидких сред в дегндрато-рах, содержащее датчики электропроводности сред, первый иэ которых установлен в дренажном трубопроводе, соединенном с дни.щем дегидратора и связанном промывочным трубопроводом с трубопроводом отбора 1 п контрольной пробы, который соединен с дегидратором на уровне раздела фаз и в ко тором установлеч второй датчик элехтропроводности сред, источник питания, соединен.ный с первичной обмоткой трансформаторного измерительного моста, в плечи которот 5 го включены трн вторичные обмотки, перваяиэ которых соединена через подвижный контакт потенцнометра с первым датчиком электропроводности среды, фазовый детектор, вход которого подключен к выходу транс.форматорного измерительного моста и блок управления исполнительнымн механизмами, выход которого соединен с первым клапа.нем, установленным на дренажном трубопроводе.НссдосРатко) иЗВссГН 01 О устрОЙсБ) 5 влястся сравцительР 0 невысокая тоИ 10 сть рсГугиройния, ОоуслОВГснняя Влиянием зяГр 5 зцсни;. атчиков элсктропрОВОл(Ости (.рсл, я текже сл Ожность Оослужи Вяци 51, Опр(.;сляс мяя необходимостью их цсриолцеской С) и И (.1 С.Цс.лью изобретения явл 5 стся повыцСцц(. точности регулирования. Кроме того, уцрон стс 51 Ос)слу)ки Вяни( усг )Оиств и (.Окряцсыетс 5 Время прОстоя сис счь 1 ВтОътики.Указанная цель достигается тсм, цго устройст)о содержит рслеиный программный блок, вгорой и третий клянынь, мсхяни некий компенсирующий узел и дополните ьныс пара;1;сльно вкг ючсныс НОГ(.Нц цочстры, соединенные полвцжнымц контактами с цср- ВОЙ ВторицнОЙ Оом СКОЙ н срс) рязм ык к)- цсий контяк релеЙНОГО нГряНО 0 блок с первым латциком электроцроно;носи среды, второй датчик электроцроводцости среды цсрсз )язмыкаоций и з 1 мыкяющий кс)нтакты релейцого цро )а)мцого блока цол. кл 10 цен соот Ветс тВси но ко Второ Й и Г р(. ь. еЙ Вториц 1 ым Обмоткт)1, Оли Из Быхогсов фазового детекторы сое щцсн церсз рязмь- кя 10 щий контакт рс лсйцоО цроГрям МНОГО ОГОк) с цсрвы мВхоло) О, Окы ) прс в.1.(и 5 исполцтелцчи механизмами, второйхо,с КОТОРОГО СОСЛЦН(Ц с РЕЛСРЦЫХ ЦРОГРЯ)ЪНЫМ блоком, а вьхол - - со вторым и трети) клапанами, устяновлснными соответствецО ня промывоцном трубопроводе и трубопроводе отс)ора контрогьной пробы, другой ныхо;1 (1)азовогс) детектора церез зямыкяоцИи контакт релейного программного блока со(- дцнен с мсхыцнцсским комце;юцрукнцим )3- ЛОМ, СВ 5131 Н НЫМ С ПОДВИ)К Ц Ы М 1 КОНТ 1 К Ы)Ц потециометров.На чертеже изобра)кен дегилрятор 1, н нижней части которого наход(тс 51 отделившаяся вода 2, в верхней цястц - обсссо. ленная нефть 3, а мсжлу нцъис,ОЙ эмульсии 4. Трубопровод 5 отборы контрольной пробы с установлсцны;я неч треп,. им клапаном б и втор)1 лят;нОм электропроводности среды 7 црцсоедиОн к легилратору 1 на задышим уровнс Н рязлс,ы сред. На дренажном трубоцроволе 8 размещен первь(й .атцик электропроводности среды 9 и первый клапан Г). ,рснжныи трубопровод 8 и трус)оцровод 5 (Ггборы контрольной пробы соедищны цро)ывоцньм трубопроводом 11 с установленным цы нем вторы м кл а паном 12.На чертеже изображены также истоник питыНя 13, т)янсформятор нпряжсн;5 1. цмск)циЙ Одну Пс.рвицную 10 и три )гори 1- цых обмотси 16, 17, 18, потец 1(омс р ), мех)ццческий компенсирук)щий узел 21), ф - зс)ный детектор 21, релеиный прогрымх(цый блок 22 со своими контактами 25, 24. 25.26, 27 и блок управления иснолццтсльнымц механизм)ц 28 и лонолнцтсльныс потец ццомстры 2 с), 30. Усроство р)бот ст с,нл) ощим образом,Рсгс Йный црогр;ммный б.Ок 22 с почоцьюблока упрывлеция исполни Гсльными механизмами 28 открывает клапан 12. По тру 5осцроводам 8 и 11 лрецажная вода поступает церез трубопровод 5 и латцик электропроводностц среды 7 в трубопровод подачисырья в легидратор, тсм самым осуцествлястся операция промывки латцика электрос) п)онолцОсти. зтцикц электропроводОсти /ц 9 окязываюгся в одной срелс. Одновременно с открытием клапаны 12 релейный программный олок 22 замыкает контакты 24,26 и разчыкяет кснРанты 23, 25, 27. Приэтс)м дагцики, электрс)прово ности 7, 9) поГсцциомстр 19 и вторицные обмотки 16, 17с Одннякогьм 1 с.(0)1 витков браз) ют мостонук) из)Сртсльц) о цепь. Б случае неиденГц ности чстрологицескцх хырактсрцстикдатчикОВ элестропроволцости 7 . 9) ОбуслОВлс:иной загрязнением лятццка электропроводцостц 7 эмульсией, на выходе )язового детс кторя 21 цоявлястся сигнал, цоступакнцийця вхол мехыцицеского компенсирующего узлы 20, выход коОрого механически связанс подвижными копактами и потенциометров,.25,.сг 5 конкретности ця цертежс изображеныпотеНиометры 19, 29, 30, цто соответствует и =- 3. Путгсм изменения зняценця сопротивления цотснццометра 19 трансформаторный мост автомагицески приводится в сосЗОтояние квазирявновесия. По окончании времс ни црочывки релейный программный блок22 с Гцэмощьк) блока управления исполнител)ными механизмами 28 закрывает кла 1 ян 2 и открывает на определенное времяклпыц 6. С заданного уровня Н контроль 35 цяя проба эмульсии поступает на датчикэлсктропроволности 7. Однс)временно с открытием клапана 6 релсй 1)й программныйблок 22 размыкает контакты 24, 26 и замыкает контакты 23, 25, 27. Те)1 самым вместо вторичной обмотки 17 В одно из плечО )1 Остовой 1 ьепи Вкгочается Бтопицня 51 Оомоткя 18, число в)тков которой в и рыз больце цисла витков обмоток 16 и 17. Крометого, пар)ллсгьно потенци(гчстру 19 подклоцяктгся и -равных ему сопротивлений. После этого на выходе фазового детектора 21появляется сигыл, полярность которого определяется положением грани ць разделасред ОГНОСРТел.цо заданного значения. Этотсиги)Г через контакт 25 поступает в блокуправления исполнительными механизмами50 28, который управляет клапаном 10. Поцстсцениц времени контроля клапан 6 закрыВстся ня определенное время, после цего цикл работы устройства повторяется сзаданной псриолицностыо,Ряс)ота устройства основана на сравне 55нни проводимостей датчиков электропроводИ)сгс Й 7 и 9. Уравнение равновесия мостоцсци во врем 5 Коцтро:51 при незагрязнсно) электроле датцика электроцроводности .Ьо1 с/ су 8 ЪгУ - 0 (1)где (1 - напряжение на выходе источникапитания 13,%, %1, %г - соответственно числавитков первичной обмотки 15, идентичныхобмоток 16 и 17 и обмотки 18 трансформатора;- проводимость рабочего датчика 1 оэлектроцроводности 7,- проводимость компенсационногодатчика электропроводности 9.Из уравнения (1) следует15К1 вим, у,(2)Устройство работает таким образом, что при выполнении неравенства с(8/с )и клапан 10 закрыт и происходит накопление воды в дегидраторе, а при у,/у,С и клапан 10 открыт и происходит дренаж.Выбор числа и производится с учетом технологических особенностей работы контролируемых аппаратов. Можно показать, что 25 при линейном распределении проводимости по высоте слоя эмульсии число 1(п определяет концентрацию нефти в эмульсии, цаходясцейся на заданном уровне раздела Н, Например, при и = 3 на указанном уровне будет находиться эмульсия с 33,3% содержанием нефти. Установка необходимого чис. ла и осусцествляется изменением отношения чисел витков Юг(%1.Загрязнение электрода рабочего датчика электропроводности 7 не влияет на точность З 5 регулирования. Во время промывки механический компенсирующий узел 20 последовательно с компенсационным датчиком электроироводности 9 вводит дополнительное сопротивление, значение которого численно рдв но добавочному сопротивлению рабочего дат в чика электропроводности 7, обусловленному загрязнением его электрода. Для того, чтобы в период контроля момент равновесия соответствовал заданному отцосссенисо (2) .релейный программный блок 22 путем замыкания контакта 27 уменьшает дополнительное сопротивление в компенсационном плече в п раз. При этом квазиравновесие мостовой измерительной цепи наступает в момент, когда выполняется условие1 + 1 5 О: гс (3)Угде --- . ополнительное сопротивление1у Арабочего датчика электропроводности 7, обусловленное загрязнением его электрода. Оче видно выражение (3) тождественно с (2). Это показывает, что загрязнение электрода датчика электропроводности 7 не влияет на точность регулирования. Использование автоматической компенсациии загрязнения электрода рдоочго датчика электропроводцостц, размещение датчиков электропроводности вце технологического аппарата выгодно отличает предложенное устройство от известных, тдк как значительно повышается точность контроля положения границы раздела жидких сред, что влечет за собой резкое повышение качества обессолинация и обезвоживания нефти. Кроме того, отпадает необходимость в периодическом отклонении автоматической системы с целью очистки электрода рабочего датчика электроцроводности. Это уиросцает обслуживание установки и позволяет сушественно снизить время простоя системы автоматики.Фоьс(1(да 3001 ит(н.чУстройство для регулирования уровня раздела жидких сред в дсгс 1:1; дторах, содержашее датчики электроироводцости сред. первый из которых установлен в дренажном трубопроводе, соединенном с днцшем дегидратора и связанном цромывочньа трубопроводом с трубопроводом отбора контрольной пробы, который соединен с дегцдратором. на уровне раздела фаз и. в котором установлен второй датчик электропрово шости сред, источник питания, соединенный с первичной обмоткой трансформаторного измерительного моста, в плечи которого включены три вторичные обмотки, первая цз которых соединена через подвижный контакт потенциометра с первым датчиком электропроводности среды, фазовый детектор, вход которого подключен к выходу трансформаторного измерительного моста ц блок управления исполнительными механизмами, выход которого соединен с первым клапаном, установленным на дренажном трубопроводе, от,7 ича(0(ч(еся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно содержит релейный программный блок, второй ц третий клапаны, механический компенсируюсцик узел и доиолнителысые параллельно включенные потенццометрьц соединенные подвижными контактами с первой вторичной обмоткой и через рдзмыкдкцций контакт релейного программного блока с первым датчиком электропроводности среды, второй датчик электропроводности среды через размьсссаюсцсссс) ц замыкаюсццй контакты релейного программного блока подключен соответственно ко второй и треть- РЙ Вторичным Оомоткд 1, Один 13 выходов фазового детектора соединен через размыкающий контакт релейного, программного б тока с первым входом блока управления исполнительными механизмами, второй вход которого соединен с релейным программным блоком, д выход-с вторым и третьим к,сдцанами, установленными соответственно цд промывочном трубопроводе и трубоирсциде отбора контрольной пробы, другой выход630588 Составитель И. БуневннТехрел О. Луговая Корректор Н. Тунниа Тираж 991 Подписное Редактор Э. ГубннцкаяЗанан 6939/37 ОНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская каб., д, 4/5 ФнлнаЛ ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4фазового детектора через замыкающий контакт релейного программного блока соединен с механическим компенсирующим узлом, связанным с подвижными контактами потенциометров.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Свердлов . М. и др. Технологическиеобьекты нефтеперерабатывающих предприятий и их автоматизации . М., Недра, 1975,с. 131.2. Авторское свидетельство СССРЮо 471378, кл. С О б 33/00,б 05 О 9/12, 197.