RU2514574C1

RU2514574C1 - Safety valve unit

Info

Publication number: RU2514574C1
Application number: RU2013112067/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Беляев; Леонид Михайлович Виленский
Original assignee: Андрей Юрьевич Беляев; Леонид Михайлович Виленский
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-04-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed unit comprises two safety valves, four-way feed valves, three full-flow (feed) valves, two changeover valves, high-pressure main lines and low-pressure main line. Third feed valve is connected parallel with sequence first and second full-flow valves. Inlet of four-way full-flow valve is connected to high-pressure main line. First outlet of four-way feed valve is connected to air cylinder of the first changeover device. Second outlet of four-way feed valve is connected to air cylinder of the second changeover device. Third outlet of four-way full-flow valve is connected to low-pressure main line. Low-pressure line is connected in between first and second feed valves. Inlets of thirst feed valve are connected to chambers under safety valves.

EFFECT: possibility of repair and replacement of one safety valve in operation.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области оборудования, применяемого для транспортировки и хранения жидкостей и газов.The invention relates to the field of equipment used for transportation and storage of liquids and gases.

Известна (US, патент 5278454) электрическая схема блока предохранительных клапанов, содержащая конденсатор с высокой зарядной емкостью и небольшим объемом. Указанный конденсатор может обеспечить энергию, необходимую для возврата предохранительного клапана в исходное состояние. Напряжение сети отслеживается простым датчиком. Такой емкостной накопитель энергии заменяет возвратную пружину. Предусмотрена возможность вместо одного соединить последовательно и/или параллельно несколько конденсаторов. Параллельное подключение позволяет увеличить емкость, а последовательное - повысить напряжение. Для режима зарядки и режима срабатывания двигателя применены два раздельных блока питания с постоянным напряжением.Known (US Patent 5,278,454) is an electrical circuit of a safety valve unit comprising a capacitor with a high charging capacity and a small volume. Said capacitor may provide the energy necessary to return the safety valve to its original state. Mains voltage is monitored by a simple sensor. Such a capacitive energy storage device replaces the return spring. Instead of one, it is possible to connect several capacitors in series and / or in parallel. Parallel connection allows you to increase the capacity, and serial - to increase the voltage. For the charging mode and the engine response mode, two separate DC power supplies are used.

Недостаток указанной схемы состоит в ее ненадежности, поскольку приходится использовать переключатель и датчик. Работа в аварийных условиях в случае падения напряжения не позволяет проводить какой-либо надежный мониторинг.The disadvantage of this circuit is its unreliability, since you have to use a switch and a sensor. Work in emergency conditions in the event of a voltage drop does not allow any reliable monitoring.

Известно также (RU, патент 2442924) предохранительное приводное устройство предохранительного клапана, содержащее контур аварийной защиты для возврата в заданное положение, обеспечивающее функционирование предохранительного клапана в системе управления объемным расходом газа или объемным расходом текучей среды, причем указанное устройство содержит также привод исполнительного механизма с управляемым электродвигателем, блок питания электродвигателя, емкостной накопитель энергии, содержащий, по меньшей мере, один конденсатор, управляемый энергетический модуль, который или заряжает емкостной накопитель энергии от блока питания, или разряжает указанный емкостной накопитель на электродвигатель, чтобы привести электродвигатель в действие, и блок мониторинга, который подключен к указанному конденсатору и содержит последовательный контур, состоящий из резистора и управляемого ключа, замыкаемого при проверке в индивидуальном порядке работоспособности указанного конденсатора путем измерения его емкости и внутреннего сопротивления.It is also known (RU Patent 2442924) that a safety valve safety actuator includes an emergency protection circuit for returning to a predetermined position, which enables the safety valve to operate in a gas volumetric flow or fluid flow rate control system, said device also comprising an actuator with a controllable actuator an electric motor, an electric motor power supply unit, a capacitive energy storage device comprising at least one capacitor, a power module that either charges the capacitive energy storage device from the power supply, or discharges the specified capacitive storage device to the electric motor to power the electric motor, and a monitoring unit that is connected to the specified capacitor and contains a series circuit consisting of a resistor and a controlled key, which is closed when checking individually the performance of the specified capacitor by measuring its capacitance and internal resistance.

Недостатком известного устройства следует признать его сложность, а также невысокую надежность наличия только одного предохранительного клапана.A disadvantage of the known device should be recognized as its complexity, as well as the low reliability of the presence of only one safety valve.

Известен (RU, патент 2092734) блок предохранительных клапанов, выполненный в одном корпусе с встроенным в нем предохранительным устройством в виде золотника, подпружиненного с двух сторон через упоры, и защищающим две силовые магистрали, соединенные с дренажем через два обратных клапана и подведенные к торцам золотника, причем в корпусе выполнены две гидролинии в виде каналов, расположенных, например, диаметрально противоположно вокруг золотника, выходящих на его рабочую поверхность и соединяющих указанные силовые магистрали при перемещении золотника в любую из двух сторон.Known (RU, patent 2092734) is a safety valve block made in one housing with a safety device integrated in it in the form of a spool spring-loaded on both sides through stops and protecting two power lines connected to the drain through two check valves and connected to the ends of the spool moreover, in the housing there are two hydraulic lines in the form of channels located, for example, diametrically opposite around the spool, overlooking its working surface and connecting these power lines when moving and spool on either side.

Недостатком известного технического решения является невозможность замены или ремонта одного из обратных клапанов в процессе работы другого.A disadvantage of the known technical solution is the inability to replace or repair one of the check valves during the operation of the other.

Указанное решение использовано в качестве ближайшего аналога.The indicated solution was used as the closest analogue.

Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в отключении одного предохранительного клапана из блока для проверки его работы, профилактики или замены и, одновременно, без остановки рабочего процесса, подключении другого предохранительного клапана.The technical result obtained by the implementation of the developed design consists in disconnecting one safety valve from the unit to check its operation, prevention or replacement, and, at the same time, without stopping the working process, connecting another safety valve.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать блок предохранительных клапанов разработанной конструкции. Блок содержит два предохранительных клапана, 4-х ходовой вентиль, три ходовых вентиля, два клапанных переключающих устройства, магистраль высокого давления и магистраль низкого давления, причем третий ходовой (проходной) вентиль подключен параллельно последовательно включенным первому и второму ходовым вентилям, вход 4-х ходового вентиля подключен к магистрали высокого давления, первый выход 4-х ходового вентиля подключен к пневмоцилиндру первого переключающего устройства, второй выход 4-х ходового вентиля подключен к пневмоцилиндру второго переключающего устройства, третий выход 4-х ходового клапана подключен к магистрали низкого давления, магистраль низкого давления подключена между первым и вторым ходовыми (проходными) вентилями, входы третьего ходового (проходного) вентиля подключены к замкнутым пространствам между предохранительными клапанами.To achieve the specified technical result, it is proposed to use a block of safety valves of a developed design. The block contains two safety valves, a 4-way valve, three way valves, two valve switching devices, a high-pressure line and a low-pressure line, and the third way (through) valve is connected in parallel to the first and second way valves connected in series, the input is 4 the directional valve is connected to the high-pressure line, the first output of the 4-way valve is connected to the pneumatic cylinder of the first switching device, the second output of the 4-way valve is connected to the pneumatic cylinder of W of the other switching device, the third output of the 4-way valve is connected to the low-pressure line, the low-pressure line is connected between the first and second running (passage) valves, the inputs of the third running (passage) valve are connected to the closed spaces between the safety valves.

В предпочтительном варианте реализации блока магистраль высокого давления подключена к источнику высокого давления.In a preferred embodiment of the block, the high pressure line is connected to a high pressure source.

На магистрали газа высокого давления могут быть дополнительно установлены фильтр и/или осушитель газа. В качестве осушителя газа может быть использован силикагелевый патрон.A filter and / or gas dryer can be additionally installed on the high-pressure gas line. A silica gel cartridge can be used as a gas dehydrator.

Конструкция блока предохранительных клапанов позволяет отключить один предохранительный клапан из блока для проверки его работы, профилактики или замены и, одновременно, без остановки рабочего процесса подключить другой. Перемещение затвора клапана переключающих устройств от одного седла к другому осуществляют одновременно с использованием пневмоцилиндров. Таким образом, с защищаемым объектом в любой стадии переключения блока будет соединен, по крайней мере, один из предохранительных клапанов.The design of the safety valve block allows you to disconnect one safety valve from the block to check its operation, maintenance or replacement and, at the same time, connect another without stopping the work process. The movement of the valve shutter of the switching devices from one saddle to another is carried out simultaneously using pneumatic cylinders. Thus, at least one of the safety valves will be connected to the protected object at any stage of switching the unit.

В дальнейшем разработанная конструкция, а также ее работа будет рассмотрена с использованием чертежей (фиг. 1 и фиг. 2), на которых использованы следующие обозначения: магистраль 1 высокого давления, магистраль 2 низкого давления, выходное 3 переключающее устройство, входное 4 переключающее устройство, предохранительные клапаны 5 и 6, клапаны 7 и 8 пневмоцилиндров, поршни 9, 10 пневмоцилиндров, штоки 11, 12 пневмоцилиндров, пневмоцилиндры 13, 14, проходные вентили 15, 16, 17, 4-х ходовой вентиль 18.In the future, the developed design, as well as its operation will be considered using the drawings (Fig. 1 and Fig. 2), which use the following notation: high-pressure line 1, low-pressure line 2, output 3 switching device, input 4 switching device, safety valves 5 and 6, valves 7 and 8 of pneumatic cylinders, pistons 9, 10 of pneumatic cylinders, rods 11, 12 of pneumatic cylinders, pneumatic cylinders 13, 14, check valves 15, 16, 17, 4-way valve 18.

Блок предохранительных клапанов (БПК) установлен на магистрали высокого давления 2, предназначен для сбрасывания избыточного давления в магистраль низкого давления 1 и состоит из переключающих устройств (ПУ) (входного 4 и выходного 3) и предохранительных клапанов (ПК) 5, 6. Переключающие устройства БПК позволяют отключить один предохранительный клапан из блока для проверки его работы, профилактики или замены и, одновременно, без остановки рабочего процесса подключить другой.The safety valve block (BOD) is installed on the high-pressure line 2, is designed to relieve excess pressure in the low-pressure line 1 and consists of switching devices (PU) (input 4 and output 3) and safety valves (PC) 5, 6. Switching devices BOD allow you to disconnect one safety valve from the unit to check its operation, prevention or replacement, and, at the same time, connect another without stopping the work process.

На фиг. 1 и фиг. 2 ПК 6 отсечен, а ПК 5 находится в рабочем состоянии.In FIG. 1 and FIG. 2 PC 6 is clipped, and PC 5 is operational.

Перемещение затвора переключающих устройств ПУ от одного седла к другому осуществляется одновременно с использованием пневмоцилиндров 13 и 14, в которых перемещаются поршни 9 и 10, соединенные через штоки 11 и 12 с клапанами 7 и 8. Именно клапаны 7 и 8 одновременно отсекают ПК.The shutter of the PU switching device shutter from one saddle to another is carried out simultaneously using pneumatic cylinders 13 and 14, in which the pistons 9 and 10 are moved, connected through the rods 11 and 12 with valves 7 and 8. It is valves 7 and 8 that simultaneously cut off the PC.

Пневмосхема блока БПК с блоком управления приведена на фиг. 1 и фиг. 2. В пневмосхему входят 4-х ходовой вентиль 18, три проходных вентиля 15, 16, 17. Перемещение клапанов 7 и 8 переключающих устройств происходит под действием усилия, создаваемого поршнями 9 и 10 в пневмоцилиндрах 13 и 14 через штоки 11, 12. Газ, отбираемый из магистрали высокого давления 2, поступает в пневмоцилиндры 13 и 14 через 4-х ходовой вентиль 18. Два проходных вентиля 15, 16 предназначены для сброса высокого давления из замкнутого объема между переключающим устройством и предохранительным клапаном КП перед его снятием. В положении, показанном на фиг. 1 и фиг. 2, в рабочем состоянии находится предохранительный клапан 5. Проходной вентиль 17 закрыт, а предохранительный клапан 6 разгружен (перед клапаном низкое давление).The pneumatic circuit of the BOD unit with the control unit is shown in FIG. 1 and FIG. 2. The pneumatic circuit includes a 4-way valve 18, three pass-through valves 15, 16, 17. The movement of the valves 7 and 8 of the switching devices is effected by the force created by the pistons 9 and 10 in the pneumatic cylinders 13 and 14 through the rods 11, 12. Gas taken from the high-pressure line 2, enters the pneumatic cylinders 13 and 14 through a 4-way valve 18. Two through-valves 15, 16 are designed to relieve high pressure from a closed volume between the switching device and the pressure relief valve of the gearbox before removing it. In the position shown in FIG. 1 and FIG. 2, the safety valve 5 is in working condition. The straight-through valve 17 is closed and the safety valve 6 is unloaded (there is a low pressure in front of the valve).

При переводе в рабочее положение КП 6 и отключении КП 5, закрывают вентили 15, 16 и с использованием вентиля 17 (вентиль открывают) выравнивают давление на клапане 8 в ПУ 4. В переключающем устройстве 3 такие операции проводить нет необходимости, т.к. в его полостях уже наличествует низкое давление. Четырехходовой вентиль 18 переводят в такое положение, что газ высокого давления поступает:When transferring to operating position KP 6 and disabling KP 5, shut off valves 15, 16 and using valve 17 (open the valve) equalize the pressure on valve 8 in control room 4. Such a operation is not necessary in switching device 3, because low pressure is already present in its cavities. The four-way valve 18 is placed in such a position that the high-pressure gas enters:

- для устройства, показанного на фиг.1, в правую часть пневмоцилиндров ПУ 3 и 4, при этом левая часть сообщена с трубопроводом низкого давления;- for the device shown in figure 1, in the right part of the pneumatic cylinders PU 3 and 4, while the left part is in communication with the low pressure pipeline;

для устройства, показанного на фиг.2, в правые пневмоцилиндры ПУ 3 и 4, при этом левые пневмоцилиндры сообщены с трубопроводом низкого давления,for the device shown in figure 2, in the right pneumatic cylinders PU 3 and 4, while the left pneumatic cylinders are in communication with the low pressure pipe,

при этом перепад давления на поршнях 9 и 10 перемещает клапаны 7 и 8 в крайнее левое положение. Затем вентиль 17 закрывают, а газ из замкнутого объема перед предохранительным клапаном 5 сбрасывается в магистраль низкого давления через открытый вентиль 15.wherein the pressure drop across the pistons 9 and 10 moves the valves 7 and 8 to the leftmost position. Then the valve 17 is closed, and the gas from the closed volume in front of the safety valve 5 is discharged into the low pressure line through the open valve 15.

Вместо вентилей 15 и 16 может быть использован один трехходовой вентиль.Instead of valves 15 and 16, a single three-way valve can be used.

При реализации разработанного блока вентили могут быть заменены на автоматические (например, соленоидные) клапаны.When implementing the developed block, the valves can be replaced by automatic (e.g. solenoid) valves.

Таким образом, происходит отключение одного предохранительного клапана из блока для проверки его работы, профилактики или замены и, одновременно, без остановки рабочего процесса подключение другого предохранительного клапана.Thus, one safety valve is disconnected from the unit to check its operation, preventive maintenance or replacement, and, at the same time, without interruption of the working process, another safety valve is connected.

Claims

1. Блок предохранительных клапанов, содержащий клапаны, магистраль высокого давления и магистраль низкого давления, отличающийся тем, что он содержит два предохранительных клапана, 4-х ходовой вентиль, три ходовых вентиля, два клапанных переключающих устройства, причем третий ходовой вентиль подключен параллельно последовательно включенным первому и второму ходовым вентилям, вход 4-х ходового вентиля подключен к магистрали высокого давления, первый выход 4-х ходового вентиля подключен к пневмоцилиндру первого переключающего устройства, второй выход 4-х ходового вентиля подключен к пневмоцилиндру второго переключающего устройства, третий выход 4-х ходового клапана подключен к магистрали низкого давления, магистраль низкого давления подключена между первым и вторым ходовыми вентилями, входы третьего ходового вентиля подключены к полостям под предохранительными клапанами.1. The safety valve block comprising valves, a high-pressure line and a low-pressure line, characterized in that it contains two safety valves, a 4-way valve, three way valves, two valve switching devices, the third valve being connected in parallel with series-connected the first and second running valves, the input of the 4-way valve is connected to the high-pressure line, the first output of the 4-way valve is connected to the pneumatic cylinder of the first switching device, the second output of the 4-way valve is connected to the pneumatic cylinder of the second switching device, the third output of the 4-way valve is connected to the low-pressure line, the low-pressure line is connected between the first and second way valves, the inputs of the third way valve are connected to the cavities under the safety valves.

2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что магистраль высокого давления подключена к источнику высокого давления.2. The block according to claim 1, characterized in that the high-pressure line is connected to a high-pressure source.

3. Блок по п. 1, отличающийся тем, что на магистрали газа высокого давления дополнительно установлен фильтр.3. The unit according to claim 1, characterized in that an additional filter is installed on the high-pressure gas line.

4. Блок по п. 1, отличающийся тем, что на магистрали газа высокого давления дополнительно установлен осушитель газа. 4. The block according to claim 1, characterized in that a gas dehumidifier is additionally installed on the high-pressure gas line.