Пробоотборник

Союз Советскнк Соцналнстнческнк Расвублнк(51)М. Кл.з С 01 й 1 У 10 с присоединением заявки 14 о Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй и откритнй(23) Приоритет Опубликовано 150980. Бюллетень Мо 34 Дата опубликования описания 18. 09. 80 53) УДК 66,012-52(088.8)(72) Автор изобретения Э, Д, Гульбннский Омское специальное конструкторское бюро Научнопроизводственного объединения "Нефтехимавтоматика"(51) НРОБООТБОРНИК 1Изобретение относится к пробоотборникам и может быть использованопри отборе проб жидких продуктов,движущихся по трубопроводу, напримернефти, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.Известен пробоотборник, содержащий клапанное устройство, генераторимпульсов, управляющий работой клапанного устройства, и сборник пробы 111Известен пробоотборник для жидкости, содержащий клапанное устройство,генератор импульсов, емкость длясбора пробы, измеритель уровня, прог раммный эадатчик, трехмембранное реле и регулятор паузы 21Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является пробоотборник, содержащий измеритель 20 расхода среды, клапанное устройство,установленное на трубопроводе, систему управления работой клапанного устройства и сборник пробы, связанный с клапанным устройством 13 . 25Недостатком известного пробоотборника является его сложность и наличие подвижных (вращающихся)деталей,что снижает надежность работы про боотборника. 30 2Целью изобретения является повйшение надежности работы за счет упрощения конструкции, исключения под" в 1"жных элементов.Укаэанная цель достигается тем, что система управления работой клапанного устройства содержит пульсирующий дроссель, генератор импульсов., свяэг.нный своим выходом с управляющими камерами пульсирующего дросселя, задатчики, соединенные с камерами подпоров пульсирующего дросселя, сумматор, подключенный выходом ко входу пульсирующего,.дросселя, пневмоемкость, свяэаннуь с выходом пульсирующего. дросселя и с одной.из плюсовых камер сумматора, вторая плюсовая камера которого соединена с измерителем расхода среды, первое трехмембранное реле, нормально закрьйое сопло которого подключено к выходу пневмоемкости, второе трехмембранное реле, глухая ка- . мера. которого соединена с глухой камерой первого трехмембранного реле и с клапанным устройством, трехмембранный элемент сравнения, связанный своим выходом с глухими камерами трехмембранных реле и с клапанным устройством, задатчики низкого н высокого давления, при этом задатчикнизкого давления подключен к нормально закрытому соплу второго трехмембранного реле, а задатчик высокогодавления - к нормально открытомусоплу того же реле, выход которогосоединен с минусовой камерой трехИембранного элемента сравнения, ирегулируемый дроссель, связанный сплюсовой камерой трехмембранного элемента сравнения и с выходом пневмоемкости.На чертеже представлена блок-схема пробоотборника.Пробоотборник состоит из пульсирующего дросселя 1, сумматора 2, измерителя расхода 3, пневмоемкости 4, 15генератора импульсов 5, собранногоиз трехмембранного реле 6 и регулируемого дросселя 7, трехмембранногоэлемента сравнения 8, задатчика высокого давления 9, первого трехмембраиного реле 10, второго трехмембранного реле 11, клапанного устройства12, задатчика низкого давления 13,сборника проб 14, регулируемого дросселя 15, задатчиков 16 и 17 для создания подпоров в камерах А и Д пульсирующего дросселя 1.Пробоотборник работжт следующимобразом,На вход пульсирующего дросселя 1поступает сигнал с сумматора 2, давление которого равно Р=Р +Рр,где Рп -давление, пропорциональное расходу продукта, поступающее в камеру Г сумматора 2 от измерителя расхода 3; Ро -давление в пневмоемкости 4.Так как выход пульсирующего дросселя 1 подключен к пневмоемкости .4,в которой давление равно Ро, то пе"репад на пульсирующем дросселе равенР Р Р +Р Р Рп 40Расход воздуха через пульсирующийдроссель 1 линейно зависит от перепада давления на пульсирующем дросселе1, т.е. расход воздуха через пульсиРующий дроссель 1 будет равен 45Юо= К,Р, (1)где- расход воздуха через пудьсирующий дроссель;Ко - коэФФициент пропорциональности, завйсящий от емкости 50пульсирующего дросселя 1 иот частоты генератора импульсов 5, собранного изтрехмембранного реле 6 и регулируемого дросселя 7. 55Расход жидкости, проходящей потрубопроводу,равен0 К Р(2)где.О =К Ка(3) 65 Таким образом, расход воздуха ч поступающего через пульсирующий дрос . сель в пневмоемкость 4, прямо пропорционален расходу продукта через трубопровод Ю.Пневмоемкость 4 будет заполнятьсядо тех пор, пока давление в ней не станет равным давлению в камере В трехмембранного элемента сравнения 8, которое равно давлению, на которое настроен задатчик высокого давления 9. Но по закону Менделеева-Клайперона Р Ч=ОЙТ, для определенного объема давления прямо пропорционально количеству газа (воздуха), находящегося в данном объеме, т.е. можно сказать,.что пневмоемкость 4 всегда будет заполняться воздухом до определенного количестваО = 0где с - время заполнения пневмоемкости 4.Но за это время по трубопроводу пройдет вполне определенное количество продукта, равное Оп= Я.с. Умножив левую и правую часть выражения (3) на с, получим"оО, .с = - а с, т.е.о кп иС ръСпКо, (4)Выражение(4). показывает, что пневмоемкость 4 заполнится воздухом доколичества О только тогда, когда потрубопроводу пройдет вполне определенное количество продукта, равное БпИзменяя настройку задатчика высого давления 9, можно менять количество воздуха, поступающего в пневмоемкость 4.Как только давление в пневмоемкости 4 станет равным давлению в камереВ трехмембранного элемента сравнения 8, сборка элемента сравнения 8 переместится вниз, и давление питания поступит в камеру Б первого трехмембранного реле 10, камеру Б второго трехмембранного реле 11 и на клапанное устройство 12 пробоотборника.Сборка трехмембранных реле 10 и 11 переместится вниз, откроет сопла в камерах А и закроет сопла в камерах Г. Давление из пневмоемкости 4 через открытое сопло в камере А трехмембранного реле 10 стравится в атмосферу. В камеру В элемента сравнения 8 через открытое сопло в камере А реле 11 будет подаваться давление от задатчика низкого давления 13, которое меньше давления задатчика 9 и равно, например, 0,2 кгс/см.Клапанное, устройство 12 пробоотборника соединит полость трубопровода со сборником пробы 14 и произойдетотбор пробы. Давление из пневмоемкости 4 стравится в атмосФеру через открытое сопло в камере А первого трехмембранного реле 10 мгновенно, а давление из камеры Б трехмембранного,время, обусловленное открытием регулируемого дросселя 15. Это время должно бжъ достаточным, чтобы.произошел отбор пробы.Как только давление в камере Б 5элемента сравнения 8 станет меньше,чем давление в камере В, сборка элемента сравнения 8 переместится вверх,закроет питающее сопло и откроет соплр,связанное с атмосферой. В камереВ первого трехмембранного реле 10,камере Б второго трехмембранного реле11 и на клапанном устройстве 12 пробоотборника давление станет равнымнулю. Сборка реле 10 под действиемпружины переместится вверх и закроетсопло в камере А, связывающее пневмоемкость 4 с атмосферой, сборка реле 11 под действием пружины переместится вверх, закроет сопло в камереА и откроет сопло в камере Г, соединив камеру В элемента сравнения 8 сэадатчиком высокого давления 9, клапанное устройство 12 пробоотборникарассоединит полость трубопровода сосборником пробы 14 и отбор пробы прекратится.Задатчики 16 и 17 служат для создания подпоров в камерах А и Д пульсирующего дросселя 1.В дальнейшем весь цикл повторяет- ЗОся.Таким образом, определенная дозапробы, например 5 см , будет отбираться только в моменты, когда черезтрубопровод пройдет определенное количество жидкости, например 50 м., Этим достигается отбор пробы в количестве, пропорциональном расходуотбираемого продукта,40Формула изобретенияПробоотборник, содержащий измеритель расхода среды,клапанное устрой ство, установленные на трубопроводе, систему управления работой клапанного устройства, и сборник пробы,связанный с клапанным устройством,о т л и ч .а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности эа счетупрощения конструкции, система управления работой клапанного устройства содержит пульсирующий дроссель,генератор импульсов, связанный своимвыходом с управляющими камерамипульсирующего дросселя, задатчики,соединенные с камерами подпоровпульсирующего дросселя, сумматор,подключенный выходом ко входу пульсирующего дросселя, пневмоемкость,связанную с выходом пульсирующегодросселя и с одной из плюсовых камерсумматора, вторая плюсовая камеракоторого соединена с измерителемрасхода среды, первее трехмембранное реле, нормально закрытое соплокоторого подключено к выходу пяевмоемкости, второе трехмембранное реле, глухая камера которого соединенас глухой камерой первого трехмембранного реле и с клапанным устройством,трехмембранный элемент сравнения,связанный своим выходом с глухими камерами трехмембранных реле и с клапанным устройством, задатчики низкого ивысокого давления, при этомэадатчикнизкого давления подключен к нормально закрытому соплу второго трехмембранного реле, а задатчик высокого да"вления - к нормально открытому соплутого же реле, выход которого соединенс минусовой камерой трехмембранногоэлемента сравнения, и регулируемыйдроссель, связанный с плюсовой камерой трехмембранного элемента сравнения и с выходом пневмоемкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пробоотборные системы и устройства для жидких сред, Тематическийобзор, М., ЦНИИТЭнефтехим, 1972,с.17.2. Авторское свидетельство СССРР 548780, кл. 0 О 1 й 1/10, 1975.3. Патент США Р 3253469,кл. 73-422, 1966./5 Филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектн Заказ,271 36 ВНИИПИ, Гос по д 113035, МоскТираж 10 9дарственного комитета СССРлам изобретений и открытийа, Ж, Рауюская наб., д.