Пристрій для виявлення витоку рідини

Реферат: Винахід стосується визначення витоку рідини, зокрема пристрою для виявлення витоку рідини у відвідній трубі (1), приєднаній до силового трансформатора. Пристрій містить камеру (3) збирання рідини, приєднану до нижньої частини відвідної труби (1), а в камері (3) збирання рідини розташовано реле (6) рівня рідини, що забезпечує подачу сигналу, який повідомляє про витік рідини. UA 110750 C2 (12) UA 110750 C2 UA 110750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки Винахід відноситься до області виявлення витоків рідини, зокрема, до пристрою для виявлення витоку рідини у відвідній трубі, приєднаній до силового трансформатора. Рівень техніки В області керування технологічними процесами широко використовують автоматичні регулюючі клапани для керування масовою витратою та/або швидкістю рідини у виробничих процесах. В деяких випадках, особливо в процесах серійного виробництва, необхідно, щоб клапан в закритому положенні досягав високого ступеня герметичності. Поняття "Високий ступінь герметичності" відноситься до такого положення клапана, в якому через клапан проходить нульова або близька до нуля кількість рідини. Зокрема, високий ступінь герметичності має місце тоді, коли через клапан не проходить рідина, або коли потік скорочений до такого рівня, при якому протікаюча рідина робить нікчемно малий вплив. У виробничих процесах, в яких потрібний високий ступінь герметичності клапана, якщо клапан не досягає високого ступеня герметичності, то загальний витік матеріалу в стандартний рецепт завантаження може зіпсувати всю партію. Якщо клапан високого ступеня герметичності допускає витік шкідливого або токсичного хімікату, то витік може становити небезпеку для персоналу підприємства. У виробничому процесі, що вимагає захисту від витоків в нормальних робочих умовах, в яких використовують розривний диск, витік масла/рідини виникає і через частковий розрив. Крім того, витоки становлять небезпеку для навколишнього середовища, людей, устаткування і бізнесу. Вони неминучі в сьогоднішніх технічно складних умовах експлуатації. Це те, з чим кожен повинен боротися і планувати. Вони можуть мати катастрофічні наслідки, якщо їх швидко не виявити. Вони можуть завдати великого збитку, і їх може бути складно і навіть небезпечно ліквідовувати. Проте, якщо витік швидко виявити, то може бути дане своєчасне попередження про те, що відповідальне устаткування починає виходити з ладу. Швидкі дії на ранній стадії можуть запобігти збитку і перериванню роботи. У існуючих рішеннях для виявлення витоку рідини використовують датчики температури і тиску. Ці датчики розташовані в камерах/резервуарах, в яких збирають рідину. Такі рішення допомагають виявити витік рідини через резервуар. Проте їх не можна використовувати для виявлення витоку рідини, що виникає через закритий клапан, розміщений між розташованою вище за потоком трубою і розташованою нижче за потоком трубою виробничих процесів. В даний час у галузі керування технологічними процесами існує потреба в засобах виявлення витоку клапана високого ступеня герметичності. Варіанти здійснення справжнього винаходу направлені на рішення цих та інших завдань, а також мають переваги порівняно з відомими рішеннями. Розкриття винаходу Винахід направлений на подолання недоліків відомих рішень, а також на отримання додаткових переваг, що забезпечуються розкритими в цьому описі способом і системою. Винахід забезпечує усунення обмежень відомих рішень шляхом установки пристрою, що має реле рівня рідини, під відвідною трубою для виявлення витоку рідини через закриті клапани. Винахід направлений на створення надійного пристрою для виявлення витоку рідини. Система відповідно до цього винаходу не містить датчиків тиску, температури або пари і є економічною. Крім того, система відповідно до цього винаходу викликає мінімум складнощів, що виникають при роботі. Додаткові особливості і переваги винаходу реалізовані за допомогою різних технологій, запропонованих відповідно до справжнього винаходу. Інші варіанти здійснення винаходу і його особливості далі детально описані, і передбачається, що вони є частиною заявленого винаходу. Відповідно до одного з необмежуючих прикладів здійснення винаходу пристрій для виявлення витоку рідини через закритий клапан, розташований у відвідній трубі, містить камеру збирання рідини, приєднану до нижньої частини відвідної труби і призначену для збирання рідини, що протекла через закритий дренажний клапан. Камера збирання рідини містить принаймні по одному крізному отвору на верхній і нижній сторонах, площа поперечного перетину кожного з яких співпадає з площею поперечного перетину відвідної труби, при цьому область, що оточує крізний отвір в нижній частині камери збирання рідини, виконана так, щоб збирати рідину, що протекла, причому нижня частина камери збирання рідини сполучена з трубою випуску рідини. Труба випуску рідини виступає на заздалегідь визначену висоту в камеру збирання рідини через крізний отвір. Пристрій також включає принаймні одне реле рівня рідини, розташоване в заздалегідь визначеному місці усередині камери збирання рідини, при цьому реле рівня рідини виконано з можливістю подачі сигналу, коли накопичується задана 1 UA 110750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кількість рідини в камері, указуючи на наявність витоку. Викладена вище суть винаходу є тільки поясненням і не передбачається, що вона є якимнебудь чином обмежуючою. Винахід, а також переважні способи його використання, додаткові цілі і переваги будуть надалі детально описані на прикладі варіантів його здійснення з посиланнями на креслення. Короткий опис креслень На Фіг. 1 показана конструкція пристрою, використовуваного у виробничому процесі для виявлення витоку рідини у відвідній трубі; на Фіг. 2а і 2b - схема пристрою, використовуваного для виявлення витоку рідини через закритий клапан. Варіанти здійснення винаходу На фігурах показані варіанти здійснення винаходу тільки для пояснення. Фахівцеві в даній області техніки з подальшого опису буде повністю зрозуміло, що без відступу від принципів описуваного винаходу можуть бути застосовані альтернативні варіанти показаного пристрою і способу. Вказані вище особливості і технічні переваги справжнього винаходу були приведені для яснішого розуміння подальшого докладного опису винаходу. Далі будуть описані додаткові особливості і переваги винаходу, які складають суть винаходу. Фахівцям в даній області техніки повинно бути зрозуміло, що розкриті концепція і характерні особливості можуть бути використані як основа для модифікації або розробки інших конструкцій для досягнення тих же цілей справжнього винаходу. Також фахівцям в даній області техніки повинно бути зрозуміло, що такі еквівалентні конструкції не виходять за рамки суті і об'єму винаходу, викладених у формулі. Повинно бути зрозуміло, що кожна з фігур наведена тільки для цілей пояснення і опису, і не передбачається, що вони обмежують винахід. На Фіг. 1 показаний приклад конструкції, в яку інтегрований пристрій виявлення витоку рідини у відвідній трубі 1. У відвідній трубі 1 розташований принаймні один дренажний клапан або розривний диск 2. На фігурі показано, що пристрій виявлення витоку рідини вбудований знизу відвідної труби 1. Відвідна труба 1 розділена на дві різні ділянки – верхня відвідна труба 1а і нижню відвідну трубу 1b. Один кінець верхньої відвідної труби 1а сполучений з резервуаром для зберігання рідини. Інший кінець верхньої відвідної труби сполучений з вхідним/випускним отвором дренажного клапана або розривного диска 2. Один кінець нижньої відвідної труби 1b сполучений з випускним отвором дренажного клапана або розривного диска 2. Інший кінець нижньої відвідної труби 1b сполучений з верхньою стороною частини камери 3 збирання рідини. Дренажний клапан або розривний диск 2 розташований між верхньою відвідною трубою 1а і нижньою відвідною трубою 1b. Верхня відвідна труба 1а і нижня відвідна труба 1b сполучені з дренажним клапаном або розривним диском 2 з використанням кріпильних елементів. Як кріпильні елементи можуть використовуватися, наприклад, болти з гайками або заклепки. Під час звичайного виробничого процесу дренажний клапан або розривний диск 2 відкритий, щоб зливати зібрану в резервуарі рідину через відвідну трубу 1. Проте, виникають обставини, за яких рідина прагне протекти через закриті дренажні клапани або розривний диск 2. Цей витік рідини небажаний при закритих дренажних клапанах 2. Витік призводить до втрати виробничих ресурсів і до пошкоджень виробничого устаткування. На Фіг. 2а і 2b детально показана камера 3 збирання рідини. Камера 3 збирання рідини приєднана до нижньої частини труби відведення масла, щоб збирати рідину, що протекла, при закритому дренажному клапані або розривному диску 2. Форма камери 3 збирання рідини може бути квадратною, прямокутною, круглою або будь-якої іншої відповідної форми. Збираною в камері 3 рідиною може бути, наприклад, охолоджуюче масло, діелектричне масло, дизельне паливо, бензин або вода. Відвіднатруба 1, сполучена з камерою 3 збирання, має ділянку, що розширюється, 7. Ділянка, що розширюється, 7 відвідної труби 1 сполучена з камерою 3 збирання рідини за допомогою, наприклад, зварювання, паяння або холодного штампування. Проте, для з'єднання відвідної труби 1 з камерою 3 збирання рідини можна використовувати будь-які технології. У камері 3 на нижній і верхній її сторонах виконано принаймні по одному крізному або прохідному отвору. Крізний отвір на верхній стороні камери сполучений з ділянкою, що розширюється, 7, а крізний отвір на нижній стороні камери 3 сполучено з трубою 5 випуску рідини. Центральна вісь відвідної труби 1 співосна крізним отворам на нижній і верхній сторонах камери 3, так що коли відбувається відведення рідини, рідина, що знаходиться під тиском, повинна витікати безпосередньо через крізні отвори в колектор для масла, не переливаючись в камеру 3 збирання рідини. Проте існує вірогідність того, що рідина може потрапити в камеру 3 збирання рідини через наявність ділянки, що розширюється, 7 в нижній частині відвідної труби 1. В цьому випадку необхідний механізм зливу рідини, зібраної в камері 3 збирання рідини. 2 UA 110750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крім того, в камері 3 збирання рідини виконана область 8 збирання рідини. Ця область виконана в нижній частині камери 3 збирання рідини. Область збирання рідини оточує крізний отвір на нижній стороні камери 3 збирання рідини. Ця область використовується для збирання рідини, що протекла з дренажного клапана або розривного диска 2. Було виявлено, що існує можливість витоку рідини через закритий дренажний клапан або розривний диск 2. Оскільки рідина, що протекла, має відносно незначний тиск, то вона тече по бічних стінках відвідної труби 1. Коли рідина, що протекла, досягає нижньої сторони відвідної труби 1, то замість того, щоб безпосередньо просочуватися з камери 3 збирання рідини через крізний отвір, вона продовжує текти по бічній стінці ділянки, що розширюється, 7 відвідної труби 1. Це призводить до того, що масло, що протекло, збирається в області 8 збирання рідини в камері 3. До нижньої частини камери 3 збирання рідини приєднана труба 5 випуску рідини. Відповідно до одного з варіантів здійснення винаходу труба 5 випуску рідини заходить в камеру 3 через крізний отвір на заздалегідь задану висоту. В результаті зібрана рідина, що протекла, залишається в області збирання рідини, оскільки виступаюча частина труби випуску виконує функцію бічної стінки для захисту від витоку зібраної рідини, що протекла, через крізний отвір на нижній стороні камери 3. Проте, зрозуміло, що фахівець в даній області техніки зможе застосувати різні засоби утримування рідини, що протекла, в області збирання. Камера 3 збирання рідини додатково забезпечена принаймні одним реле 6 рівня рідини, яке розташоване в камері 3 збирання рідини в заздалегідь визначеному місці. Відповідно до справжнього винаходу реле 6 рівня рідини розташоване в одному з кутів нижньої частини камери 3 збирання рідини. На камері 3 збирання рідини для закріплення реле 6 рівня рідини виконують необхідну конструкцію. Крім того, на одній з бічних поверхонь камери 3 збирання рідини виконаний виріз заздалегідь заданого розміру і форми. Форма вирізу може бути різною, наприклад, квадратною, прямокутною, круглою, овальною або будь-якої іншої відповідної форми. Розмір вирізу повинен дозволяти операторові або фахівцеві з технічного обслуговування легко дотягуватися рукою до реле 6 рівня рідини без яких-небудь складнощів. Також цей виріз повинен забезпечувати можливість візуального контролю камери 3. Крім того, на частини, що оточує виріз, виконано заздалегідь задане число контрувальних отворів (4). До камери 3 збирання рідини приєднана замикаюча пластина 9 з тим же числом контрувальних отворів (4), яка закриває виріз, щоб під час відведення рідини через трубу 1 ця рідина не виливалася через виріз. Таким чином, замикаюча пластина (9) запобігає виливанню рідини та її втраті. Число контрувальних отворів (4) варіюється від 2 до 10. Як вже наголошувалося, існує вірогідність витоку рідини через закритий дренажний клапан або розривний диск 2. Рідина, що протекла, збирається в камері 3 збирання рідини, а реле 6 рівня рідини реагує на наявність рідини в камері 3. Залежно від кількості рідини, що протекла, кульовий поплавець реле 6 рівня рідини підніматися або опускатися разом з рівнем рідини. Сила дії магнітного поля магніту, розташованого усередині кульового поплавця, примушує спрацьовувати герконовий перемикач. Герконовий перемикач вимикається, коли кульовий поплавець віддаляється від нього, і включається, коли кульовий поплавець знаходиться поблизу від герконового перемикача. Після збирання заданої кількості рідини, що протекла, в області збирання рідини, включається герконовий перемикач реле рівня рідини. Як тільки герконовий перемикач включиться, він подає сигнал, вказуючий на можливий витік через закритий дренажний клапан або розривний диск 2. Сигнал, що подається, може бути візуальним, звуковим або їх поєднанням. У системі може бути конфігурований будь-який тип сигналу, який виконує функцію сповіщення або передачі сигналу операторові. Додатково камера 3 збирання рідини забезпечена зливною пробкою 10 для відведення рідини, зібраної в області 8 збирання рідини. Збирання рідини в області 8 може здійснюватися як під час відведення рідини, так і при витоку рідини. Пристрій може бути забезпечений вимикачем сигналу, використовуваного для індикації витоку рідини всякий раз, коли дренажний клапан або розривний диск 2 відкритий для відведення рідини. Даний опис розкриває приклади здійснення винаходу, включаючи якнайкращий спосіб, а також дозволить фахівцеві в області техніки, до якої відноситься винахід, застосовувати на практиці винахід, включаючи виготовлення і використання будь-яких пристроїв або систем і здійснення будь-якого з відповідних способів. Об'єм охорони винаходу визначений формулою винаходу і може включати інші приклади, які можуть здійснити фахівці в даній області техніки. Вважається, що такі інші приклади потрапляють під об'єм формули винаходу, якщо вони містять конструктивні елементи, які не відрізняються від дослівного формулювання формули винаходу, або якщо вони включають еквівалентні конструктивні елементи з неістотними відмінностями від дослівного формулювання формули винаходу. Що стосується використання по суті виразів в множинному та/або єдиному числі, фахівці в 3 UA 110750 C2 5 10 15 20 області техніки можуть перевести з множини в єдине та/або з єдиного в множинне відповідно до контексту та/або застосування. Різні єдині/множинні перестановки можуть бути явно викладені в цьому документі для ясності. Не дивлячись на те, що описані різні особливості і варіанти здійснення, інші особливості і варіанти здійснення будуть очевидні фахівцям в даній області техніки. Різні описані особливості і варіанти здійснення дані для пояснення, і не передбачається, що вони є обмежуючими, при цьому дійсний об'єм і суть наведені у формулі винаходу. Посилальні позначення 1 - Відвідна труба для рідини 1а - Верхня відвідна труба 1b - Нижня відвідна труба 2 - Дренажний клапан або розривний диск 3 - Камера збирання рідини 4 - Контрувальний отвір 5 - Труба випуску рідини 6 - Реле рівня рідини 7 - Ділянка труби, що розширюється 8 - Область збирання рідини 9 - Замикаюча пластина 10 - Зливна пробка ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 1. Пристрій для виявлення витоку рідини через закритий клапан або розривний диск, розташований у відвідній трубі (1) для рідини, що містить приєднану до нижньої частини відвідної труби (1) камеру (3) для збирання рідини, що протекла через закритий дренажний клапан або розривний диск (2); принаймні одне реле (6) рівня рідини, розташоване в заздалегідь визначеному місці усередині камери (3) збирання рідини і виконане з можливістю подачі сигналу при накопиченні заданої кількості рідини в області збирання рідини для повідомлення про витік рідини; при цьому камера (3) збирання рідини містить принаймні по одному крізному отвору на верхній і нижній сторонах, а область, що оточує крізний отвір в нижній стороні камери (3) збирання рідини, є областю (8) для збирання рідини, що протекла; причому нижня сторона камери (3) збирання рідини сполучена з трубою (5) випуску рідини, яка виступає на заздалегідь задану висоту в камеру (3) збирання рідини через крізний отвір. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нижня частина відвідної труби (1) має ділянку (7), що розширюється, сполучену з крізним отвором на верхній стороні камери (3) збирання рідини, для спрямування рідини, що протекла, в область (8) збирання рідини в камері (3) збирання рідини. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що на принаймні одній бічній поверхні камери (3) збирання рідини виконаний виріз. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що на частині, що оточує виріз, виконано заздалегідь задане число контрувальних отворів (4) заздалегідь визначеної форми і розміру. 5. Пристрій за п. 1 або п. 4, який відрізняється тим, що додатково містить принаймні одну замикаючу пластину (9) із заздалегідь заданим числом контрувальних отворів, приєднану до сторони камери (3) збирання рідини з вирізом за допомогою кріпильних елементів з використанням контрувальних отворів, виконаних і на замикаючій пластині (9), і на частині, що оточує виріз. 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що камера (3) збирання рідини забезпечена принаймні однією зливною пробкою (10) для відведення рідини, зібраної в нижній частині камери (3) збирання рідини. 7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що сигнал є звуковим та/або візуальним. 8. Система контролю займання трансформатора, що містить пристрій за п. 1. 9. Трансформатор, що містить систему контролю займання трансформатора за п. 8, призначену для виявлення витоку масла через закритий клапан, розташований у відвідній трубі для масла. 4 UA 110750 C2 5 UA 110750 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6