SU805271A1

SU805271A1 - Pressure differential limiter

Info

Publication number: SU805271A1
Application number: SU792754477A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Филин; Александр Георгиевич Мазокин; Светлан Борисович Хазин; Роберт Рудольфович Биркенбаум; Виктор Анатольевич Гриневич
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4372
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1979-04-13
Publication date: 1981-02-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ(54) DEVICE DIFFERENTIAL LIMITS OF PRESSURE

1one

Изобретение относитс к регулирующей автоматике и может найти применение в контрольно-измерительных приборах и регулирующих устройствах при автоматизации судовых энергетических установок общекорабельных систем.The invention relates to control automation and can be used in instrumentation and control devices in the automation of ship power plants of general ship systems.

Известны устройства, обеспечивающие защиту трубопроводов и измерителей перепада от недопустимых высоких перепадов давлений в них. Так, например, многоконтурное клапанное защитное устройство пневматической тормозной системы обеспечивает при помощи четырех перепускных клапанов закрытиелибо открытие тормозных магиг .тоалей при падении (повыщении) абсолютного давлени в них 1.Known devices that protect piping and differential gauges from unacceptable high pressure drops in them. Thus, for example, a multi-circuit valve protection device of an air brake system provides, by means of four bypass valves, to close the brake magi toals when the absolute pressure in them drops (increases) 1.

Известно также устройство, в котором пара контрольных клапанов закрывает клапан в трубопроводе, если давление в нем поднимаетс выще или упадет ниже заданных величин 2.It is also known a device in which a pair of control valves closes the valve in the pipeline if the pressure in it rises higher or falls below the specified values 2.

Недостатком известных устройств вл етс невозможность обеспечить надежность работы измерител перепада при колебани х давлени в магистрали выще допустимых .A disadvantage of the known devices is the inability to ensure the reliability of the differential pressure gauge at fluctuations in the pressure in the line is higher than acceptable.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство, содержащее первый, второй, третий и четвертый управл ющие блоки, каждый из которых выполнен в виде корпуса с размещенными в нем регулирующим органом и чувствительным элементом, образующими с корпусом входную, выходную и управл ющую полости. При этом первый управл ющий блок перекрывает систему, когда давление в магистрале высокого давлени падает ниже допустимого, второй управл ющий блок перекрывает систему, когда давление в ней повыщаетс , а третий - перекрывает магистраль низкого давлени , когда давление в ней падает ниже допустимого значени 3.Closest to the proposed technical entity is a device comprising first, second, third, and fourth control units, each of which is made in the form of a housing with a regulating body and a sensing element, which form the input, output, and control cavities with the housing. . At the same time, the first control unit closes the system when the pressure in the high pressure line drops below the allowable one, the second control unit closes the system when the pressure in it rises, and the third one closes the low pressure line when the pressure in it drops below the allowable value 3.

Недостатком устройства вл етс его низка надежность, обусловленна тем, что устройство не может обеспечить защиту измерител перепада давлени при измерени х номинального перепада, вызванных повыщением давлени в магистрали низкого давлени , а также вследствие протечек через седла клапанов. Цель изобретени - защита измерител перепада давлений от перегрузки и повышение надежности его работы. Указанна цель достигаетс тем, что первый вход устройства св зан с управл ющей и входной полост ми соответственно первого и второго управл ющих блоков, второй вход - с управл ющей и входной полост ми соответственно второго и первого управл ющих блоков, первый выход - с управл ющей и входной полост ми третьего управл ющего блока и с выходными полост ми второго и четвертого управл ющих блоков , а второй выход - с управл ющей и входной полост ми четвертого управл ющего блока и с выходными полост ми первого и третьего управл ющих блоков. На чертеже представлена принципиальна схема устройства. Устройство защиты перепада давлений содержит управл ющие блоки 1-4, каждый из которых включает в себ корпус 5, регулирующий орган (клапан) 6, св занный с чувствительным элементом, выполненным в виде сильфона 7 с пружиной 8. В корпусе управл ющего блока имеютс входна 9, выходна 10 и управл юща 11 полости. Управл ющие блоки 1-4 соедин ютс друг с другом с помощью соединительных трубопроводов Ш-15. Давление 1.| подаетс на первый вход 16 устройства, давление Pj на второй вход 17. Первый и второй выходы устройства 18 и 19 подключены к измерителю перепада давлений 20. Работа каждого из управл ющих блоков 1-4 основана на преобразовании разности давлений, приложенной к их сильфонам , в перемещение клапанов, обеспечивающих режим работы либо в «закрытом, либо «открытом положении. Устройство работает следующим образом . К управл ющей полости уйравл ющего блока 1 и по трубопроводу 12 к входной полости управл ющего блока 2 подводитс входной сигнал с давлением Pi, а к управл ющей полости управл ющего блока 2 и по трубопроводу 13 к входной полости управл ющего блока 1 позводитс входной сигнал с давлением Рг, причем . Номинальное значение разности давлений дР ном, уравновешиваетс предварительным сжатием настроечных пружин и раст жением сильфонов таким образом, что при номинальном перепаде давлений клапаны управл ющих блоков 1 и 2 открыты, а клапаны блоков 3 и 4 закрыты. В этом случае сигнал с давлением Pt из выходной полости блока 2 посредством трубопровода 15 подводитс к входной и управл ющей полост м управл ющего блока 3, выходной полости блока 4 и 4 и через первый выход к измерителю перепада давлени 20, а сигнал С давлением Pj из выходной полости блока 1 посредством трубопровода 14 подводитс к входной и управл ющей полост м блока 4, выходной полости блока 3 и через второй выход 19 к измерителю 20. Настройка управл ющих блоков обеспечивает закрытие клапана блока 1 при ДР Рг-Pi APi; закрытие клапана блока 2 при ЛП Р1-PZ PI; открытие клапана блока 3 при АР Рг-Pf APz открытие клапана блока 4 при АР , где Д Ра и AP-j - уставки открыти и закрыти блоков 3, 4 и 1, 2, соответственно. Дл исключени автоколебательного режима работы устройства уставка открыти клапанов блоков 3 и 4 устанавливаетс несколько выше уставки закрыти клапанов блоков 1 и 2, т.е. . Увеличение разности входных сигналов может соответствовать увеличению давлени PI либо уменьшению давлени Pj. При увеличении сигнала с давлением Р на величину равную либо большую допустимого злачени , т.е. при P.i ном.-f АР., обеспечиваетр закрытие клапана управл ющего блока 2, при этом входна и выходна полости разобщаютс между собой и сигнал с давлением PI P( ном. + АР, поступающий из выходной полости блока 2 посредством трубопровода 15 на измеритель перепада 20, консервируетс , обеспечива разностный перепад на измерителе, равный допустимому . При уменьшении сигнала с давлением Рг на величину, равную либо большую доп сти;мого значени , т.е. при Рг Ргиом.-P обеспечиваетс закрытие клапана управл ющего блока 2, при этом его входна и выходна полости разобщаютс между собой, при этом сигнал с давлением , поступающий из выходной полости блока 2 на Вход измерител перепада давлени 20, консервируетс . Одновременно с- этим падение сигнала с давлением Pj до значени Рг Раиом;- АР г вызывает открытие клапана блока 4, при этом его входна и выением Р сообходнаЯ полости с давл между собой,- обеспечива восстащаютсй между собой,новление перепада давлений на измерителе 200 равным номинальному. Уменьшение разности входных сигналов может соответствовать уменьшению давлени Pt либо увеличению давлени PS, Работа устройства в этом случае аналогична предыдущему, только в отличке от последнего в работе участвует группа управл ющих блоКов 1 и 3. При работе устройства могут иметь место протечки через клапан между входными и выходными полост ми управл ющих блоков . 1 или 2 при их работе в закрытом положении . Это приводит к неполной консервации сигналов с давлени ми Р, в выходных полост х блоков 1 и 2 при их повышении и к росту относительного перепада давлени на измерителе 20. Предлагаемое устройство обеспечивает .защиту измерител перепада при протечках в клапанах управл ющих блоков 1 и 2, так как изменение перепада на величины, большие уставок открыти блоков 3 и 4, т. е. при ДР Р или при , вызывает их открытие, при этом их входные и выходные полости с давлени ми PI и Р г сообщаютс между собой , обеспечива восстановление номинального перепеда на измерителе 20.The disadvantage of the device is its low reliability due to the fact that the device cannot protect the differential pressure meter when measuring nominal differential caused by an increase in pressure in the low pressure line, as well as due to leakage through the valve seats. The purpose of the invention is to protect the differential pressure meter from overload and increase its reliability. This goal is achieved by the fact that the first input of the device is connected to the control and input cavities of the first and second control blocks, respectively, the second input to the control and input cavities of the second and first control blocks, respectively. and the input cavities of the third control unit and with the output cavities of the second and fourth control units, and the second output with the control and input cavities of the fourth control unit and with the output cavities of the first and third control units ov The drawing shows a schematic diagram of the device. The differential pressure protection device contains control blocks 1-4, each of which includes a housing 5, a regulator (valve) 6 associated with a sensing element, made in the form of a bellows 7 with a spring 8. In the housing of the control unit are input 9, output 10 and control cavity 11. Control units 1-4 are connected to each other via connecting pipes Sh-15. Pressure 1. | is supplied to the first input 16 of the device, the pressure Pj to the second input 17. The first and second outputs of the device 18 and 19 are connected to a differential pressure meter 20. The operation of each of the control blocks 1-4 is based on the conversion of the pressure difference applied to their bellows, the movement of the valves, providing a mode of operation or in the "closed or" open position. The device works as follows. An input signal with pressure Pi is supplied to the control cavity of the control unit 1 and through the pipeline 12 to the input cavity of the control unit 2, and an input signal from the control cavity 2 and the pipeline 13 is supplied to the control cavity of the control unit 2 pressure of Pr, and. The nominal value of the differential pressure dR nom is balanced by pre-compression of the adjusting springs and stretching the bellows in such a way that at nominal differential pressure the valves of the control units 1 and 2 are open and the valves of the blocks 3 and 4 are closed. In this case, the signal with Pt pressure from the output cavity of block 2 is brought through pipeline 15 to the input and control cavities of the control unit 3, the output cavity of blocks 4 and 4 and through the first output to the differential pressure meter 20, and the signal With pressure Pj from the output cavity of the block 1 through the pipeline 14 leads to the input and control cavities of the block 4, the output cavity of the block 3 and through the second output 19 to the meter 20. Setting the control blocks ensures the closing of the valve of the block 1 with DR Pr-Pi APi; closing of the valve of block 2 with LP P1-PZ PI; opening the valve of block 3 with the AP Pr-Pf APz opening of the valve of block 4 with the AP, where D Pa and AP-j are the open and close settings of blocks 3, 4 and 1, 2, respectively. To eliminate the device’s self-oscillating mode of operation, the setpoint for opening the valves of blocks 3 and 4 is set slightly higher than the setpoint for closing the valves of blocks 1 and 2, i.e. . An increase in the difference of the input signals may correspond to an increase in pressure PI or a decrease in pressure Pj. With an increase in the signal with pressure P by an amount equal to or greater than the allowable dusting, i.e. at Pi nom.-f AP., ensures the closing of the valve of the control unit 2, while the input and output cavities are separated from each other and the signal with pressure PI P (nom. + AP, coming from the output cavity of the block 2 through pipeline 15 to the differential pressure gauge 20, is preserved by providing a differential difference on the meter equal to the allowable value. When the signal decreases with pressure Pg by an amount equal to or greater than the maximum value, i.e., Pr2Pyome.-P, the valve of the control unit 2 is closed, this is his input and output polo They are disconnected with each other, while the signal with pressure coming from the output cavity of block 2 to the Input of the differential pressure meter 20 is preserved. Simultaneously with this, the signal drop with pressure Pj to the value Rg Raiom; in this way, its input and removal of the co-cavity with the pressure between each other, - ensuring that they are restored to each other, the pressure differential across the meter 200 being equal to the nominal one. The decrease in the input signal difference may correspond to a decrease in pressure Pt or an increase in pressure PS. The operation of the device in this case is similar to the previous one, only in contrast to the latter, a group of control units 1 and 3 participate in the operation. output cavities of control units. 1 or 2 when working in the closed position. This leads to incomplete preservation of signals with pressures P, in the output cavities of blocks 1 and 2 with their increase and to an increase in the relative pressure drop across the meter 20. The proposed device provides protection for the drop meter with leaks in the valves of the control blocks 1 and 2, since the change in the differential by the values, large settings of opening of blocks 3 and 4, i.e., with DR P or when, causes their opening, while their input and output cavities with pressures PI and P g communicate with each other, ensuring restoration of the nominal peep and meter 20.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту измерител перепада от перегрузок при работе последнего в магистрал х при любых изменени х давлени , включа режимы, св занные с обрывами в трубопроводах высокого Р, либо низкого Рг давлений.iThus, the proposed device provides reliable protection of the differential meter against overloads when the latter is operated in pipelines for any pressure changes, including modes associated with breaks in pipelines of high P or low Pr pressure.

Claims

1. The UK patent number 1431914, cl. F 16 K 31/12, 1976.

2. The UK patent jNf 1894415, cl. G 05 D 16/18, 1975.

3. Japanese patent number 49-4428, cl. G 05 D 16/04, 1974 (prototype).

12 /