Устройство сброса, предназначенное для системы регулирования параметров текучей среды (варианты)
Иллюстрации
Показать всеПредлагаются варианты устройства сброса, предназначенного для системы регулирования параметров текучей среды. Устройство содержит первый клапан, имеющий впускной патрубок, на который подается нагрузочная текучая среда, и выпускной патрубок, гидравлически связанный с нагрузочной камерой регулятора параметров текучей среды, а также второй клапан, имеющий впускной патрубок, гидравлически связанный с нагрузочной камерой регулятора параметров текучей среды, и выпускной патрубок, гидравлически связанный с патрубком отвода. датчик, выполненный с возможностью измерения давления текучей среды на впуске, и контроллер, выполненный с возможностью обеспечения перехода первого клапана в открытое положение и второго клапана в закрытое положение, когда давление текучей среды на впуске превышает первый порог. Технический результат – повышение точности и надежности регулирования. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение, в общем, относится к регуляторам параметров текучих сред и, более конкретно, системам регулирования параметров текучих сред с пилотным управлением, содержащим устройство сброса, и соответствующим способам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Клапаны и регуляторы параметров текучих сред широко используются в системах управления технологическими процессами для регулирования расхода и (или) давления различных текучих сред (например, жидкостей, газов и т.д.). В частности, регулятор параметров текучей среды обычно используется для снижения давления и обеспечения, по существу, постоянного уровня давления. Более конкретно, регулятор параметров текучей среды включает в себя впускной патрубок, на который обычно подается текучая среда, имеющая сравнительно высокое давление, а с выпускного патрубка регулятора поступает текучая среда, имеющая сравнительно низкое давление. Входное давление преобразуется в более низкое выходное давление посредством ограничения расхода при помощи диафрагмы для обеспечения соответствия изменяющемуся расходу текучей среды на выходе регулятора. Например, регулятор давления газа, установленный в определенной системе (например, котле), на который от газораспределительного пункта подается газ, имеющий сравнительно высокое и изменяющееся в определенных пределах давление, осуществляет регулирование со снижением давления, по существу до сравнительно низкого постоянного уровня, обеспечивающего безопасное эффективное потребление газа оборудованием.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В представленном примере осуществления изобретения устройство сброса, используемое в системе регулирования параметров текучей среды, содержит первый клапан, содержащий впускной патрубок, который предназначен для подачи нагрузочной текучей среды, и выпускной патрубок, гидравлически связанный с нагрузочной камерой регулятора параметров текучей среды, а также второй клапан, имеющий впускной патрубок, гидравлически связанный с нагрузочной камерой регулятора параметров текучей среды, и выпускной патрубок, гидравлически связанный с патрубком отвода текучей среды.
[0004] В другом примере осуществления изобретения устройство сброса, предназначенное для использования в системе регулирования параметров текучей среды, содержит впускной патрубок нагрузочной текучей среды, на который от пилотного регулятора подается нагрузочная текучая среда, и выпускной патрубок нагрузочной текучей среды, гидравлически связанный с впускным патрубком нагрузочной текучей среды. Впускной патрубок нагрузочной текучей среды обеспечивает гидравлическую связь впускного нагрузочного патрубка с нагрузочной камерой. Патрубок отвода обеспечивает гидравлическую связь нагрузочной камеры регулятора параметров текучей среды с вторичным источником текучей среды.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0005] Фиг. 1 иллюстрирует пример осуществления узла регулирования параметров текучей среды, содержащего устройство сброса, представленное в настоящем документе.
[0006] Фиг. 2А иллюстрирует вид спереди примера осуществления устройства сброса, указанного на фиг. 1.
[0007] Фиг. 2В иллюстрирует схему примера осуществления устройства сброса, представленного на фиг. 1 и 2А.
[0008] Фиг. 3 иллюстрирует структурную схему примера осуществления средства управления направлением потока, содержащегося в примере осуществления устройства сброса, указанного на фиг. 1, 2А и 2В.
[0009] Фиг. 4 иллюстрирует структурную схему примера осуществления способа, который может быть реализован с использованием устройства сброса, представленного на фиг. 1, 2А, 2В и 3.
[0010] Фиг. 5 иллюстрирует структурную схему примера осуществления процессорной системы, которая может использоваться для реализации примеров осуществления способа и устройства, представленного в настоящем документе.
[0011] Фиг. 6А иллюстрирует второй пример осуществления устройства сброса, описанного в настоящем документе, который может использоваться в системе регулирования параметров текучей среды.
[0012] Фиг. 6В иллюстрирует схему примера осуществления устройства сброса, указанного на фиг. 6А.
[0013] Фиг. 7 иллюстрирует второй пример осуществления системы регулирования параметров текучей среды, содержащей устройство сброса, представленное в настоящем документе.
[0014] Фиг. 8А иллюстрирует еще один пример осуществления системы регулирования параметров текучей среды, содержащей другое устройство сброса, описанное в настоящем документе.
[0015] Фиг. 8В иллюстрирует вид в увеличенном масштабе части примера осуществления системы регулирования параметров текучей среды и устройства сброса, указанных на фиг. 8А.
[0016] Фиг. 8С иллюстрирует устройство сброса, представленное на фиг. 8А и 8В, в первом режиме.
[0017] Фиг. 8D иллюстрирует устройство сброса, указанное на фиг. 8А и 8В, во втором режиме.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018] В общем, в примере системы регулирования параметров текучей среды, описанной в настоящем документе, используется устройство и способ сброса, обеспечивающие балансирование или сброс системы регулирования параметров текучей среды при выполнении операций пуска и сброса. В частности, для балансирования системы регулирования параметров текучей среды с подпружиненным нормально открытым клапаном и пилотным управлением нагрузочная текучая среда обычно отводится из нагрузочной камеры регулятора параметров текучей среды перед приведением в действие пилотного регулятора системы регулирования параметров текучей среды. Известные системы регулирования параметров текучей среды в условиях эксплуатации обычно требуют выполнения оператором вручную отвода текучей среды из загрузочной камеры регулятора параметров текучей среды. Применение указанных известных систем приводит к повышению затрат на техническое обслуживание и увеличению длительности периодов останова оборудования.
[0019] В отличие от известных систем регулирования параметров текучей среды, пример осуществления устройства и способа сброса, описанный в настоящем документе, обеспечивает автоматическое выполнение сброса или балансирования системы. С целью автоматизации операции сброса в примере осуществления устройства сброса могут использоваться устройства регулирования расхода с электронным управлением и (или) устройства регулирования расхода с механическим управлением. В некоторых примерах осуществления изобретения устройство и способы сброса, описанные в настоящем документе, обеспечивают выполнение операции сброса из пункта, удаленного от системы регулирования параметров текучей среды. В альтернативном варианте некоторые примеры осуществления устройства и способа сброса, описанные в настоящем документе, позволяют существенно упростить выполнение вручную сброса системы регулирования параметров текучей среды, что обеспечивает значительное сокращение времени, требуемого для выполнения сброса в данной системе регулирования параметров текучей среды по сравнению с известными системами регулирования параметров текучей среды.
[0020] В общем, в примере осуществления системы регулирования параметров текучей среды, представленной в настоящем документе, для обеспечения нагрузки регулятора параметров текучей среды используется пилотная система. Пример осуществления пилотной системы, представленной в настоящем документе, включает в себя первый или рабочий регулятор, предназначенный для подачи рабочей текучей среды в рабочую камеру регулятора параметров текучей среды, и второй или пилотный регулятор, предназначенный для подачи нагрузочной текучей среды в нагрузочную камеру регулятора параметров текучей среды, так что текучая среда, содержащаяся в нагрузочной камере, воздействует на рабочую текучую среду, содержащуюся в рабочей камере, передавая воздействие через чувствительный элемент. В частности, рабочий пилотный клапан, на впускной патрубок которого подается текучая среда под входным давлением (например, давлением рабочей среды), обеспечивает снижение давления с целью получения рабочей текучей среды, имеющей постоянное заданное давление, определенное на основе выходного давления текучей среды (например, регулируемого давления текучей среды) и воздействия нагрузочного элемента рабочего регулятора. На впускной патрубок пилотного регулятора также подается рабочая текучая среда с получением на выходе нагрузочной текучей среды, имеющей давление, определенное на основе выходного давления текучей среды и заданного давления, приложенного нагрузочным элементом пилотного регулятора.
[0021] В случае возникновения отказа, обусловленного, например, снижением входного давления регулятора параметров текучей среды до уровня ниже уставки регулятора параметров текучей среды или повреждением компонента (например, мембраны основного исполнительного механизма), пример осуществления системы регулирования параметров текучей среды, описанный в настоящем документе, переходит в открытое состояние (например, при использовании подпружиненного нормально открытого регулятора). При возникновении отказа нагрузочная текучая среда, находящаяся в нагрузочной камере регулятора параметров текучей среды, отводится для обеспечения установки регулятора параметров текучей среды в закрытое состояние. Далее, для выполнения пуска, когда входное давление превышает сумму выходного давления и минимальной уставки системы регулирования параметров текучей среды (например, обеспечиваемой нагрузочным элементом регулятора параметров текучей среды), приводится в действие пилотная система.
[0022] В примере устройства сброса, описанного в настоящем документе, используется устройство или узел регулирования расхода, предназначенный для балансирования или сброса системы регулирования параметров текучей среды в процессе выполнения операции пуска или сброса. В примере осуществления устройства регулирования расхода текучей среды, описанного в настоящем документе, может быть предусмотрено первое состояние потока текучей среды, когда система регулирования параметров текучей среды находится в первом или нормальном режиме функционирования, и второе состояние потока текучей среды, когда система регулирования параметров текучей среды находится во втором или нештатном режиме функционирования. Например, устройство регулирования расхода текучей среды может содержать первое средство регулирования расхода текучей среды, предназначенное для подачи нагрузочной текучей среды от пилотного регулятора в нагрузочную камеру регулятора параметров текучей среды, когда система регулирования параметров текучей среды находится в первом режиме, и второе средство регулирования расхода текучей среды, предназначенное для обеспечения гидравлической связи нагрузочной камеры регулятора параметров текучей среды с вторичным источником или патрубком отвода (например, в окружающую среду, резервуар, источник текучей среды, подключенный на выходе системы регулирования и т.д.), когда система регулирования параметров текучей среды находится во втором режиме.
[0023] Например, в нормальном режиме функционирования первое состояние потока текучей среды, которое обеспечивает средство регулирования расхода текучей среды, предусматривает подачу нагрузочной текучей среды от пилотного регулятора в нагрузочную камеру регулятора параметров текучей среды и препятствует подаче нагрузочной текучей среды, находящейся в нагрузочной камере, через патрубок отвода. В случае возникновения отказа второе состояние потока, которое обеспечивает средство регулирования расхода, препятствует подаче нагрузочной текучей среды между пилотным регулятором и нагрузочной камерой регулятора параметров текучей среды с целью блокирования или задержки нагрузочной текучей среды в нагрузочной камере регулятора параметров текучей среды.
[0024] Средство регулирования параметров текучей среды может далее выполнить отвод нагрузочной текучей среды, задержанной в нагрузочной камере. После возврата условий или режима эксплуатации регулятора параметров текучей среды в допустимые пределы или рабочий диапазон, обеспечивающий возможность приведения в действие пилотной системы, средство регулирования расхода обеспечивает подачу нагрузочной текучей среды между пилотным регулятором и нагрузочной камерой и препятствует подаче нагрузочной текучей среды через устройство отвода, балансируя, таким образом, систему регулирования параметров текучей среды.
[0025] В некоторых примерах осуществления изобретения операция сброса в системе регулирования параметров текучей среды может быть автоматизирована. Для автоматизации операции сброса в примере осуществления устройства сброса, описанного в настоящем документе, предусматривается контроллер, обеспечивающий функционирование устройства регулирования расхода на основе разности входного давления текучей среды и выходного давления текучей среды и (или) разности давлений нагрузочной текучей среды и рабочей текучей среды. Например, контроллер может выполнять сравнение разности входного и выходного давления с пороговым уровнем для определения необходимости переключения устройства регулирования расхода с целью перехода в первое состояние или второе состояние.
[0026] В некоторых примерах осуществления изобретения автоматический сброс осуществляется с использованием механического устройства или узла регулирования расхода. Например, устройство регулирования расхода может содержать нормально открытый запорный клапан, предназначенный для регулирования подачи нагрузочной текучей среды между пилотным регулятором и нагрузочной камерой системы регулирования параметров текучей среды, и нормально закрытый разгрузочный клапан, предназначенный для регулирования подачи нагрузочной текучей среды между нагрузочной камерой регулятора текучей среды и патрубком отвода. Например, переключение клапанов между открытым и закрытым положениями может выполняться на основе определения соответствующего давления нагрузочной текучей среды и рабочей текучей среды с целью обеспечения перехода в различные состояния потока текучей среды, указанные выше.
[0027] В альтернативном варианте некоторые примеры осуществления устройства регулирования расхода могут содержать трехходовой клапан, гидравлически связанный с выпускным патрубком пилотного регулятора, обратным трубопроводом, подключенным к выходу, и патрубком отвода. В режиме нормального функционирования системы регулирования параметров текучей среды, трехходовой клапан может быть установлен в первое положение, обеспечивающее подачу текучей среды между выпускным патрубком и обратным трубопроводом, подключенным к выходу, и прекращение подачи текучей среды между выпускным патрубком и патрубком отвода. При возникновении отказа трехходовой клапан может быть установлен во второе положение, обеспечивающее прекращение подачи текучей среды между выпускным патрубком и обратным трубопроводом, подключенным к выходу, и обеспечение подачи текучей среды между выпускным патрубком и патрубком отвода, в результате чего осуществляется отвод нагрузочной текучей среды, находящейся в нагрузочной камере, например, в окружающую среду или источник текучей среды, подключенный на выходе. Трехходовой клапан может быть установлен в первое или второе положение вручную (например, при помощи ручки) или может быть установлен в первое или второе положение электронными средствами.
[0028] В некоторых примерах осуществления изобретения сброс системы регулирования параметров текучей среды, описанной в настоящем документе, выполняется вручную. Для обеспечения сброса вручную пример осуществления устройства сброса, представленного в настоящем документе, может содержать множество визуальных индикаторов, предназначенных для указания параметров текучей среды. Например, устройство сброса может содержать манометры, обеспечивающие визуальную индикацию давления текучей среды, например, входного давления текучей среды или выходного давления текучей среды, давления рабочей текучей среды или нагрузочной текучей среды и т.д. Устройство сброса может также содержать один или большее число индикаторов положения, предназначенных для указания положения (например, закрытого положения и открытого положения и т.д.) устройства регулирования расхода.
[0029] Фиг. 1 иллюстрирует систему 100 управления технологическим процессом, содержащую узел или систему 102 регулирования параметров текучей среды с пилотным управлением, описанную в настоящем документе. Система 102 регулирования параметров текучей среды содержит регулятор 104 параметров текучей среды, который осуществляет снижение давления технологической текучей среды, подаваемой от источника 106, расположенного на входе системы регулирования, и обеспечивает регулирование давления для получения, по существу, постоянного уровня давления в компоненте 108, расположенном на выходе системы регулирования. В частности, регулятор 104 параметров текучей среды имеет впускной патрубок 110, гидравлически связанный (например, при помощи трубопровода) с источником 106, размещенным на входе, на котором поддерживается относительно высокое входное давление технологической текучей среды, и выход 112, гидравлически связанный (например, при помощи трубопровода) с компонентом 108, размещенным на выходе системы регулирования, на котором регулятор 104 параметров текучей среды поддерживает более низкое и (или) постоянное регулируемое выходное давление технологической текучей среды. Регулятор 104 параметров текучей среды имеет канал 114 подачи текучей среды, содержащий опорную поверхность или седло 116 клапана, которое определяет проходное отверстие 118 канала 114 подачи текучей среды с целью обеспечения гидравлической связи между входным патрубком 110 и выпускным патрубком 112.
[0030] Для регулирования расхода или дросселирования текучей среды и (или) регулирования давления между входным патрубком 110 и выпускным патрубком 112 в регуляторе 104 параметров текучей среды используется элемент 120 регулирования расхода или дросселирования. Элемент 120 регулирования расхода размещен в канале 114 подачи текучей среды регулятора 104 параметров текучей среды и функционально связан с чувствительным элементом или диафрагмой 122 при помощи штока или трубки 124. Пластины 126а и 126b диафрагмы обеспечивают или поддерживают функциональную связь диафрагмы 122 с трубкой 124. Как указано далее, диафрагма 122 разделяет рабочую камеру 128 и нагрузочную камеру 130 регулятора 104 параметров текучей среды.
[0031] Для приложения заданной нагрузки или усилия к диафрагме 122 в примере осуществления регулятора 104 параметров текучей среды используется нагрузочный узел 132. В данном примере осуществления изобретения нагрузочный узел 132 содержит смещающий элемент 134 (например, пружину). Нагрузка, приложенная смещающим элементом 134, соответствует заданному постоянному выходному давлению или давлению на выходе системы регулирования (например, предпочтительному или требуемому выходному давлению) регулятора 104 параметров текучей среды.
[0032] В системе 102 регулирования параметров текучей среды дополнительно используется пилотная система 136, в которой текучая среда 138, поданная от источника 106, размещенного на входе системы регулирования, используется в качестве рабочей среды или источника рабочего давления, обеспечивающего нагрузку регулятора 104 параметров текучей среды. В представленном примере осуществления изобретения пилотная система 136 содержит рабочий регулятор 140 и пилотный регулятор 142.
[0033] В частности, на рабочий регулятор 140 по входному трубопроводу 144 поступает текучая среда 138, а с его выхода в рабочую камеру 128 регулятора 104 параметров текучей среды по трубопроводу 148 обеспечивается подача рабочей текучей среды 146, имеющей, по существу, постоянное давление. Давление рабочей текучей среды 146 определяется на основе давления текучей среды 150 на выходе и давления или усилия, приложенного пилотным элементом 152 нагрузки (например, смещающим элементом) рабочего регулятора 140. Другими словами, рабочий регулятор 140 обеспечивает снижение входного давления до уровня постоянного рабочего давления на основании выходного давления и усилия, приложенного пилотным элементом 152 нагрузки. Как указано на фигуре, отбор давления текучей среды 150 на выходе осуществляется рабочим регулятором 140 при помощи трубопровода 154, подключенного к выходу.
[0034] Рабочий регулятор 140 также осуществляет подачу рабочей текучей среды 146 на пилотный регулятор 142, который по трубопроводу 158 подает нагрузочную текучую среду 156 в нагрузочную камеру 130 регулятора 104 параметров текучей среды. При помощи трубопровода 154, подключенного к выходу, пилотный регулятор 142 выполняет отбор давления текучей среды 150 на выходе, которое воздействует на пилотный элемент 160 нагрузки (например, смещающий элемент) через пилотный чувствительный элемент 162. Нагрузка или усилие, приложенное пилотным элементом 160 нагрузки, может регулироваться (например, увеличиваться или уменьшаться) с целью получения заданного давления или нагрузки, соответствующей требуемому давлению нагрузочной текучей среды 156, подаваемой в нагрузочную камеру 130.
[0035] В процессе осуществления пилотного управления рабочий регулятор 140 осуществляет подачу рабочей текучей среды 146 в рабочую камеру 128 регулятора 104 параметров текучей среды, когда входное давление превышает сумму выходного давления и минимальной разности давлений или уставки регулятора 104 текучей среды, реализованной нагрузочным узлом 132. Аналогичным образом, пилотный регулятор 142 осуществляет подачу нагрузочной текучей среды 156 в нагрузочную камеру 130, если выходное давление, измеренное пилотным чувствительным элементом 162, меньше заданного усилия или давления, приложенного пилотным элементом 160 нагрузки.
[0036] Например, при повышении потребления рабочей среды выходное давление снижается. Когда выходное давление снижается до уровня ниже заданного давления, определенного пилотным элементом 160 нагрузки, плунжер 164 пилотного клапана отводится от седла 166 пилотного клапана для обеспечения подачи нагрузочной текучей среды 156 в нагрузочную камеру 130 регулятора 104 параметров текучей среды.
[0037] Рабочая текучая среда 146, находящаяся в рабочей камере 128 регулятора 104 параметров рабочей среды, противодействует давлению нагрузочной текучей среды 156, находящейся в нагрузочной камере 130 регулятора 104 параметров текучей среды. В частности, разность давлений рабочей текучей среды 146 и нагрузочной текучей среды 156, приложенная к диафрагме 122 регулятора 104 параметров текучей среды, приводит к перемещению (например, в направлении от седла или к седлу) элемента 120 регулирования расхода относительно седла 116 клапана с целью обеспечения подачи текучей среды через проходное отверстие 118 (например, в открытом положении) или прекращения подачи текучей среды через проходное отверстие 118 (например, в закрытом положении). Например, усилие, приложенное нагрузочной текучей средой 156 и смещающим элементом 134 к диафрагме 122, которое превышает усилие, приложенное рабочей текучей средой 146 к диафрагме 122, приводит к перемещению элемента 120 регулирования расхода от седла 116, обеспечивая подачу текучей среды между входным патрубком 110 и выпускным патрубком 112 (например, в открытом положении). Кроме того, смещающий элемент 134 противодействует воздействию рабочей текучей среды 146, находящейся в рабочей камере 128.
[0038] Аналогичным образом, при снижении потребления выходное давление повышается. Выходное давление, превышающее заданное давление, которое обеспечивается пилотным элементом 160 нагрузки пилотного регулятора 142, приводит к перемещению плунжера 164 пилотного клапана к седлу 166 пилотного клапана с целью прекращения или уменьшения подачи нагрузочной текучей среды 156 между выпускным патрубком 168 пилотного регулятора 142 и нагрузочной камерой 130. В свою очередь, давление рабочей текучей среды 146 в рабочей камере 128, превышающее давление нагрузочной текучей среды 156 и воздействие смещающего элемента 134, приводит к перемещению диафрагмой 122 элемента 120 регулирования расхода в направлении седла 116 с целью ограничения подачи текучей среды между входным патрубком 110 и выпускным патрубком 112 (например, закрытое положение).
[0039] В нормальном режиме функционирования (например, когда входное давление превышает уставку нагрузочного узла 132) входное давление несколько превышает выходное давление. Таким образом, когда давление на входе 110 превышает сумму давления на выходе 112 и минимальной разности давлений системы 102 регулирования параметров текучей среды, обусловленной смещающим элементом 134, рабочий регулятор 140 переходит в открытое положение и обеспечивает подачу рабочей текучей среды 146 к пилотному регулятору 142 и рабочей камере 128 регулятора 104 параметров текучей среды. В то же время, когда входное давление меньше или равно выходному давлению (например, если входное давление снижается до уровня ниже уставки нагрузочного узла 132), возникает состояние отказа или нештатной ситуации, в котором рабочий регулятор 140 переходит в закрытое положение и рабочая текучая среда не подается в рабочую камеру 128 и пилотный регулятор 142.
[0040] При возникновении отказа регулятор 104 параметров текучей среды переходит в открытое положение (например, полностью открытое положение), поскольку рабочая текучая среда 146 имеет давление, уровень которого значительно ниже давления нагрузочной текучей среды 156 (или давления текучей среды 150 на выходе), и, таким образом, данное давление не противодействует давлению смещающего элемента 134 и (или) нагрузочной текучей среды 156. В свою очередь, смещающий элемент 134 перемещает элемент 120 регулирования расхода в открытое положение. Таким образом, рассмотренный пример осуществления системы 102 регулирования параметров текучей среды предусматривает использование подпружиненного нормально открытого клапана с пилотным управлением.
[0041] Кроме того, выходное давление, превышающее уставку пилотного элемента 160 нагрузки пилотного регулятора 142, приводит к перемещению плунжера 164 пилотного, клапана к седлу 166 пилотного клапана (например, в закрытое положение) с ограничением или прекращением подачи текучей среды через пилотный клапан, в результате чего нагрузочная текучая среда 156 задерживается в трубопроводе 158 подачи нагрузочной текучей среды между пилотным регулятором 142 и нагрузочной камерой 130 регулятора 104 параметров текучей среды.
[0042] После возникновения отказа осуществляется сброс системы 102 регулирования параметров текучей среды, поскольку система 102 регулирования параметров текучей среды функционирует как сбалансированная структура. Например, в случае невыполнения сброса после возникновения отказа регулятор 104 текучей среды системы 102 регулирования параметров текучей среды может остаться в открытом положении. Другими словами, система 102 регулирования параметров текучей среды становится несбалансированной, в результате чего регулятор 104 параметров текучей среды остается в открытом положении, поскольку давление рабочей текучей среды не достигает уровня или величины, превышающей уровень или величину суммы давления нагрузочной текучей среды и усилия, приложенного смещающим элементом 132, и достаточной для перемещения элемента 120 регулирования расхода в закрытое положение.
[0043] Для балансирования системы 102 регулирования параметров текучей среды после возникновения отказа или в процессе пуска осуществляется отвод нагрузочной текучей среды 156, находящейся в нагрузочной камере 130 регулятора 104 параметров текучей среды. Процесс пуска выполняется, например, когда входное давление возвращается к уровню, превышающему сумму выходного давления и минимальной разности давлений системы 102 регулирования параметров текучей среды (например, давления, соответствующего уставке нагрузочного узла 132 регулятора 104 параметров текучей среды).
[0044] В известных системах нагрузочная текучая среда 156, содержащаяся в нагрузочной камере 130, отводится из системы вручную оператором. Такие известные способы реализации системы приводят к существенному повышению расходов на техническое обслуживание и продолжительности периодов останова системы. В отличие от известных систем регулирования текучей среды система 102 регулирования параметров текучей среды, представленная на фиг. 1, обеспечивает автоматическое выполнение процесса пуска или сброса с целью балансирования системы 102 регулирования параметров текучей среды во время пуска, что позволяет значительно снизить продолжительность останова и (или) расходы на техническое обслуживание.
[0045] Для автоматического выполнения процесса пуска или сброса в представленном примере осуществления системы 102 регулирования параметров текучей среды предусмотрена система 170 пуска или сброса. В частности, система 170 сброса не требует вмешательства оператора для осуществления выпуска или отвода текучей среды из нагрузочной камеры 130 регулятора 104 параметров текучей среды. В представленном примере система 170 сброса размещена между пилотным регулятором 142 и регулятором 104 параметров текучей среды. В частности, система 170 сброса находится между выпускным патрубком 168 пилотного регулятора 142 и нагрузочной камерой 130 регулятора 104 параметров текучей среды. Более конкретно, при возникновении отказа система 170 сброса перекрывает трубопровод 158 подачи нагрузочной текучей среды и во время выполнения пуска обеспечивает отвод текучей среды из нагрузочной камеры 130.
[0046] Фиг. 2А иллюстрирует пример осуществления системы 170 сброса, указанной на фиг. 1. На фиг. 2В представлена схематическая иллюстрация примера осуществления системы 170 сброса, представленной на фиг. 1 и 2А. Как указано на фиг. 2А и 2В, система 170 сброса включает в себя корпус 200, содержащий узел 202 регулирования расхода. Корпус 200 включает в себя впускной патрубок 204 нагрузочного давления и выпускной патрубок 206 нагрузочного давления, предназначенные для подачи нагрузочной текучей среды 156 от пилотного регулятора 142 к нагрузочной камере 130 регулятора 104 параметров текучей среды по каналу 208 передачи нагрузочного давления. Более конкретно, впускной патрубок 204 нагрузочного давления гидравлически связан с выпускным патрубком 168 пилотного регулятора 142, а выпускной патрубок 206 нагрузочного давления гидравлически связан с нагрузочной камерой 130 регулятора 104 параметров текучей среды. В альтернативном варианте впускной патрубок 204 нагрузочного давления может быть гидравлически связан с трубопроводом подачи рабочей текучей среды 146 или рабочей камерой 128.
[0047] Система 170 сброса включает в себя систему 210 регулирования расхода, обеспечивающую реализацию различных условий подачи текучей среды. В данном примере система 210 регулирования расхода содержит первое устройство 212 регулирования расхода (например, электромагнитный клапан) и второе устройство 214 регулирования расхода (например, электромагнитный клапан). Первое устройство 212 регулирования расхода размещено в канале 208 между входным и выходным патрубками 204 и 206 нагрузочного давления. В частности, первый сегмент 216 канала 208 гидравлически связан с входом 218 первого устройства 212 регулирования расхода, а второй сегмент 220 канала 208 гидравлически связан с выходом 222 первого устройства 212 регулирования расхода. Первый сегмент 216 канала 208 гидравлически связан с входным патрубком 204 нагрузочного давления, а вход 218 первого устройства 212 регулирования расхода и второй сегмент 220 канала 208 обеспечивают гидравлическую связь выхода 222 первого устройства 212 регулирования расхода и нагрузочной камеры 130 регулятора 104 параметров текучей среды. Первое устройство 212 регулирования расхода осуществляет переход между открытым положением, обеспечивающим подачу нагрузочной текучей среды 156 между входным и выходным патрубками 204 и 206 нагрузочного давления, и закрытым положением, обеспечивающим прекращение подачи нагрузочной текучей среды между входным и выходным патрубками 204 и 206 нагрузочного давления. Таким образом, когда первое устройство 212 регулирования расхода находится в открытом положении, нагрузочная текучая среда 156 может перемещаться между пилотным регулятором 142 и регулятором 104 параметров текучей среды, а в закрытом положении канал подачи нагрузочной текучей среды 156 между пилотным регулятором 142 и регулятором 104 параметров текучей среды перекрывается.
[0048] Кроме того, корпус 200 системы 170 сброса включает в себя патрубок 224 выпуска или отвода текучей среды. Патрубок 224 отвода обеспечивает гидравлическую связь выходного патрубка 206 нагрузочного давления с вторичным источником, таким как, например, окружающая среда, резервуар, компонент 108, размещенный на выходе системы регулирования. Как указано на фигуре, патрубок 224 отвода связан с вторичным источником при помощи отводного канала 226. Второе устройство 214 регулирования расхода размещено между выпускным патрубком 206 нагрузочного давления и патрубком 224 отвода. В частности, второй сегмент 220 канала 208 гидравлически связан с входом 228 второго устройства 214 регулирования расхода и выход 230 второго устройства 214 регулирования расхода гидравлически связан с патрубком 224 отвода. Второе устройство 214 регулирования расхода осуществляет переход между открытым положением, обеспечивающим подачу текучей среды между выпускным патрубком 206 нагрузочного давления и патрубком 224 отвода, и закрытым положением, обеспечивающим прекращение подачи текучей среды между выпускным патрубком 206 нагрузочного давления и патрубком 224 отвода. Как указано выше, выпускной патрубок 206 нагрузочного давления гидравлически связан с нагрузочной камерой 130 регулятора 104 параметров текучей среды. Второе устройство 214 регулирования расхода осуществляет переход между открытым положением, обеспечивающим отвод нагрузочной текучей среды 156, находящейся в нагрузочной камере 130 регулятора 104 параметров текучей среды, через канал 226 отвода, и закрытым положением, обеспечивающим прекращение подачи нагрузочной текучей среды 156, находящейся в нагрузочной камере 130, через канал 226 отвода к патрубку 224 отвода.
[0049] Корпус 200 включает в себя также впускной патрубок 232, обеспечивающий гидравлическую связь трубопровода, содержащего входную текучую среду 138, с преобразователем 234 давления системы 170 сброса при помощи трубопровода 236а, предназначенного для измерения входного давления, и выпускной патрубок 238, обеспечивающий гидравлическую связь выходного трубопровода с преобразователем 234 давления при помощи трубопровода 236b, предназначенного для измерения выходного давления. Например, трубопровод 236b, предназначенный для измерения выходного давления, может быть гидравлически связан с трубопроводом 154, подключенным к выходу. Преобразователь 234 давления обеспечивает измерение и (или) преобразование давления текучей среды 138 на входе и давления текучей среды 150 на выходе, а также осуществляет подачу сигнала 240 на контроллер или логическую схему 242, контролирующую давление текучей среды 138 на входе и (или) давление текучей среды 150 на выходе. Преобразователь 234 может представлять собой один преобразователь или множество преобразователей.
[0050] В представленном примере осуществления изобретения контроллер 242 содержит функции ввода-вывода и обеспечивает возможность обмена данными с устройством 244 обмена данными, источником 246 питания (например, аккумулятором, панелью солнечных элементов, сетью переменного тока и т.д.), удаленным терминалом (УТ) 248 и (или) другими компонентами оборудования. Устройство 244 обмена данными включает в себя антенну 250, предназначенную для приема (и передачи), например, от операторной и (или) любого другого удаленного компьютера или устройства сигнала инициирования процесса сброса (например, примера осуществления процесса 400 сброса, указанного на фиг. 4) в случае необходимости выполнения пуска или сброса. Устройство 244 обмена данными связано с контроллером 242. Удаленный терминал (УТ) 248 связан с контроллером 242 каналом обмена данными для обеспечения, например, приема и (или) передачи контроллером 242 данных управления (например, с использованием протокола HART), сбора данных, опре