УСТАНОВКА ДЛЯ СЛИВА, ДЕГАЗАЦИИ И НАПОЛНЕНИЯ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ Российский патент 1997 года по МПК F17C5/00 F17C7/00 

Изобретение относится к газовому технологическому оборудованию и может быть использовано для мобильного обслуживания потребителей сжиженного газа по месту эксплуатации баллонов.

Известна стационарная карусельная установка для слива и наполнения газовых баллонов, содержащая вращающуюся платформу, весы и посты баллонов, снабженные пневматической сливоналивной головкой [1]
Недостатки: эксплуатация такой установки требует предварительного снятия газовых баллонов с автомобиля и непременной доставки их от потребителя к месту ее нахождения и обратно к потребителю, что делает невозможным использование ее для обработки баллона, установленного на автомобиле. Она не предусматривает повторного использования слитого газа.

В качестве прототипа выбрана стационарная установка, включающая баллон со сжатым природным газом для вытеснения сжиженного газа из обрабатываемого баллона, понижающий редуктор, приемный резервуар для слива сжиженного газа, насос и соединительные трубопроводы с арматурой, обеспечивающие слив и сбор сжиженного газа из автомобильного баллона с последующим наполнением баллона [2]
Недостатки прототипа: установка стационарна, требует предварительного снятия с автомобиля и доставки обрабатываемых баллонов к месту ее расположения; не предусмотрена дегазация баллонов; проверка герметичности газовой системы проводится сжатым природным газом, утечки которого экологически вредны; наполнение баллона сжиженным газом с помощью насоса, снабженного электродвигателем, увеличивает опасность работы с газовыми баллонами.

Цель изобретения расширение технологических возможностей, заключающихся в проведении работ по сливу, дегазации, опрессовке и освидетельствованию баллонов и наполнению газовой системы, причем проведение этих работ осуществляется по месту эксплуатации баллонов за счет выполнения установки на подвижной платформе.

Поставленная цель достигается тем, что в установке, включающей системы вытеснения сжиженного газа из баллона в приемный резервуар, заправки баллонов из резервуара согласно изобретению, она содержит систему вытеснения сжиженного газа из обрабатываемого баллона в приемный резервуар инертным газом, систему дегазации обрабатываемого баллона инертным газом, систему вытеснения сжиженного газа из приемного резервуара в обрабатываемый баллон сжатым природным газом, систему опрессовки и регулирования с использованием сжатого воздуха. Установка снабжена распределительным устройством, последовательно коммутирующим линии: источник вытесняющего сжатого инертного газа - обрабатываемый баллон приемный резервуар для слитого газа; источник сжатого инертного газа обрабатываемый баллон труба выпуска остатков газа; источник вытесняющего природного газа приемный резервуар обрабатываемый баллон. Распределительное устройство содержит трубопроводы, вентили, крестовины, тройники и контрольные окна, обеспечивающие работу системы в технологической последовательности. Установка содержит один или несколько приемных резервуаров, баллоны со сжатыми инертным газом, природным газом, воздухом и размещена на подвижной платформе.

Особенностью изобретения является то, что и слив, и дегазацию и заполнение обрабатываемых баллонов сжиженным газом осуществляют методом вытеснения, используя в первых двух случаях сжатый инертный газ, а в последнем сжатый природный газ, при минимальном использовании регулирующей арматуры. Прохождение сжиженного газа на слив, а затем на заполнение визуально контролируется с помощью контрольных окон. Такое содержание установки позволяет использовать ее в мобильном варианте, перемещая ее к месту эксплуатации баллонов, а не наоборот, что особенно важно, например, при уборке в сельскохозяйственной отрасли, а также при большой удаленности стационарного пункта.

На фиг. 1 показана технологическая схема установки; на фиг. 2 общий вид установки на платформе; на фиг. 3 то же, вид сзади без пульта управления и распределителя.

Установка содержит приемные резервуары (баллоны) 1, баллоны 2 сжатого воздуха и инертного газа и баллон 3 природного газа, снабженные первыми тремя вентилями 4, а также распределитель 5 и пульт управления 6.

Распределитель 5 содержит установленные на кронштейне рядами крестовины 7 и тройники 8, а также трубопроводы, соединяющие резервуары 1, баллоны 2 и 3, крестовины 7, тройники 8, пульт управления и трубу выпуска остатков газа 9 (далее в тексте выпускная труба).

Пульт управления 6 состоит из панели 10 с закрепленными на ней манометрами 11-14, указателем 15 уровня жидкой фазы газа в резервуарах, контрольным окном 16 и вентилями 17-22.

Установка шлангами 23 соединена с обрабатываемым баллоном 24. Контрольное окно 16 предназначено для визуального контроля начала и конца прохождения жидкой фазы. Установка вертикальной (высотой 6 м) выпускной трубы 9, оснащенной вентилем 18, предусматривает безопасный в экологическом отношении выпуск остатков паровой фазы сжиженного газа при сливе. При этом манометр 11 (предел измерения до 0,4 МПа) с вентилем 17 предназначен для контроля полноты выпуска паровой фазы. В качестве приемных резервуаров 1 использованы параллельно соединенные автомобильные баллоны наибольшей емкости для сжиженного нефтяного газа с сохранением на них заводской арматуры: наполнительных вентилей 25, расходных вентилей жидкой фазы 26 и паровой фазы 27, вентилей 28 контроля наполнения баллона, предохранительных клапанов 29 и датчиков 30 уровня жидкой фазы. При этом на вентиль 28 контроля наполнения дополнительно ставится контрольное окно 31, которое подсоединяется шлангом на выпускную трубу 9.

Баллоны 2 и 3 снабжены вентилями 4 и понижающими редукторами 32 и 33. При этом для баллонов 2 с воздухом и инертным газом использованы газовые редукторы 32 типа кислородных, а для баллона 3 с метаном редуктор 33 высокого давления, используемый в газовой системе питания автомобилей. Колпачки 34 предназначены для наполнения газом баллонов 2 и 3, а колпачок 35 для подсоединения к установке стенда, с помощью которого регулируется газовая топливная система автомобиля.

Первая цепочка трубопроводов первой линии, включающая один из первых трех вентилей 4, установленный на баллоне 2 с инертным газом, редуктор 32, два тройника 8, две крестовины 7, два из вторых трех вентилей 20 и 22, соответствующие трубопроводы, соединяющие перечисленные позиции, и один из шлангов 23, сообщает баллон 2 инертного газа со входом обрабатываемого на автомобиле баллона 24 сжиженного газа.

Вторая цепочка трубопроводов первой линии, включающая второй шланг 23, два тройника 8, крестовину 7, восьмой вентиль 19, еще один тройник 8 и соответствующие трубопроводы, сообщает обрабатываемый баллон 24 с приемным резервуаром 1.

Роль первой цепочки второй линии выполняет первая цепочка первой линии.

Вторая цепочка трубопроводов второй линии, включающая один из шлангов 23, тройник 8, контрольное окно 16, еще один тройник 8, седьмой вентиль 18, сообщает обрабатываемый баллон 24 с выпускной трубой 9.

Первая цепочка трубопроводов третьей линии, включающая один из первых трех вентилей 4, установленный на баллоне 3 с природным газом, редуктор 33, тройник 8, крестовину 7, еще один тройник 8 и соответствующие трубопроводы, сообщает баллон 3 природного газа с приемным резервуаром 1.

Вторая цепочка трубопроводов третьей линии, включающая тройник 8, восьмой вентиль 19, крестовину 7, второй тройник 8, контрольное окно 16, третий тройник 8, соответствующие трубопроводы и один из шлангов 23, сообщает приемный резервуар 1 с обрабатываемым баллоном 24.

Шланги 23 имеют наконечник 36 для подсоединения к наполнительному вентилю 37 обрабатываемого баллона 24 и штуцер с колпачковой гайкой для подсоединения к крестовине 38, установленной на обрабатываемом баллоне 24 автомобиля и соединяющей расходные вентили 39 и 40 обрабатываемого баллона с магистральным вентилем 41 газовой системы литания автомобиля. Для контроля наполнения обрабатываемый автомобильный баллон 24 снабжен вентилем 42.

Работает установка следующим образом.

Для слива сжиженного газа из обрабатываемого баллона 24 в один из приемных резервуаров 1 и для последующего наполнения обрабатываемого баллона 24 сжиженным газом из приемного резервуара 1 используется метод вытеснения, при этом при сливе сжиженного газа используется сжатый инертный газ, а при наполнении сжатый природный газ.

Слив сжиженного газа. Обрабатываемый баллон 24 шлангами 23 соединяют с установкой. Открывают вентили 26 и 28 на одном из приемных резервуаров 1, наполнительный 37 и расходный 39 вентили на обрабатываемом автомобильном баллоне 24 и вентиль 19 на пульте управления 6. Как только давление газа, контролируемое манометром 12, стабилизируется, фиксируют установившееся давление и, открыв вентиль 4 на баллоне 2 со сжатым инертным газом (диоксидом углерода, азотом, аргоном или другим), редуктором 32 устанавливают (по выходному манометру этого редуктора) давление, превышающее показание манометра 12 на 0,2-0,3 МПа, и открывают вентили 20 и 22 на пульте управления 6. При этом происходит вытеснение сжиженного газа из обрабатываемого баллона 24 в приемный резервуар 1 давлением инертного газа. Контроль за процессом вытеснения ведется по манометрам 12 и 13, а начало и конец прохождения жидкой фазы наблюдается через контрольное окно 16.

Во избежание переполнения приемного резервуара 1 следят за контрольным окном 31, установленном на вентиле 28 контроля наполнения резервуара. При наполнении одного из резервуаров 1 сжиженным газом слив сжиженного газа переключают в следующий резервуар.

Дегазация обрабатываемого баллона.

По окончании перекачки сжиженного газа вентиль 19 на пульте управления закрывают, а вентиль 18 открывают. Инертный газ продолжает поступать в обрабатываемый баллон 24, вытесняя оттуда остатки паровой фазы сжиженного газа через выпускную трубу 9. По окончании дегазации вентили 4 и 22 закрывают. Когда давление в баллоне 24 снизится до 0,3-0,4 МПа, открывают вентиль 17 и до конца выпуска остатков паровой фазы давление в баллоне 24 контролируют по манометру 11.

Проверка герметичности газовой системы автомобиля. Выполняется сжатым воздухом. Убеждаются, что наполнительный 37 и расходные 39 и 40 вентили на обрабатываемом баллоне 24 автомобиля, а также вентили 17, 18, 19 и 22 на пульте управления 6 закрыты. Открывают вентиль 4 на баллоне 2 с воздухом, вентиль 21 на пульте управления 6 и магистральный вентиль 41 на автомобиле. Редуктором 32 создают в газовой системе автомобиля давление 1,6 МПа, контролируя его по манометру 12. Через 2-3 мин вентили 21 на пульте управления 6 и 4 на баллоне 2 закрывают. Если в течение последующих 15 мин давление, контролируемое манометром 12, не снижается, система герметична.

Регулировка газовой системы автомобиля осуществляется с помощью и по инструкции стенда К-277, подсоединяемого к установке через крестовину 7 при предварительно отвернутой колпачковой гайке 35.

Наполнение обрабатываемого баллона. Производится с помощью сжатого природного газа (метана). На выходе вентиля 42 контроля наполнения обрабатываемого баллона 24 устанавливают специальное контрольное окно (не показано) и соединяют выход контрольного окна с выпускной трубой 9 шлангом. Убедившись, что наполнительный вентиль 37 на баллоне 24 автомобиля и вентили 20 и 21 на пульте управления 6 закрыты, открывают расходный вентиль 39 жидкой фазы и вентиль 42 контроля наполнения обрабатываемого баллона 24, вентили 25 и 26 на одном из приемных резервуаров 1, вентили 19 и 22 на пульте управления 6, вентиль 4 на баллоне 3 и редуктором 33 создают в образованной системе давление 1,0-1,8 МПа (ориентировочно), контролируемое манометром 13, достаточное для перемещения сжиженного газа из приемного резервуара 1 в обрабатываемый баллон 24. Избыточная паровая фаза из баллона 24 выходит через вентиль 42 контроля наполнения, контрольное окно со шлангом (не показаны) и выпускную трубу 9. Начало и конец прохождения жидкой фазы газа контролируется визуально через контрольное окно 16 на пульте управления 6. Возможность переполнения обрабатываемого баллона 24 и выпуска жидкой фазы через выпускную трубу 9 предотвращается наблюдением за появлением жидкой фазы в контрольном окне, установленном на вентиле 42 обрабатываемого баллона 24.

Использование данной установки позволяет обслуживать газобаллонные системы по месту их эксплуатации, например, в отдаленных районах, а также на автомобилях, используемых, например, на уборке урожая.

Сущность изобретения: установка содержит один или несколько приемных резервуаров, баллон со сжатым воздухом, баллон со сжатым инертным газом, баллон со сжатым природным газом, соединенные между собой трубопроводами с арматурой и контрольными приборами, сосредоточенными на пульте управления, и компактно размещенные на подвижной платформе. Установка обеспечивает слив сжиженного газа из обрабатываемого баллона, дегазацию последнего, опрессовку и регулирование газовой системы, наполнение баллонов сжиженным газом как в стационарных условиях, так и по месту эксплуатации газовых баллонов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для слива, дегазации и наполнения газовых баллонов сжиженным газом, включающая системы вытеснения сжиженного газа из баллона в приемный резервуар, заправки баллонов из резервуара, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит систему вытеснения сжиженного газа природным газом из приемного резервуара в баллон, систему дегазации баллона инертным газом, систему опрессовки и регулирования сжатым воздухом. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что системы вытеснения, дегазации и опрессовки содержат один или более приемных резервуаров для слива сжиженного газа, балонны со сжатыми природным газом, инертным газом и воздухом, установленные на подвижной платформе. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена распределительным устройством, последовательно коммутирующим три линии, первая из которых сообщает между собою источник вытесняющего газа обрабатываемый баллон приемный резервуар слитого газа, при этом первая часть линии в виде одной цепочки трубопроводов подсоединена входом к баллону с инертным газом, выходом к обрабатываемому баллону, второй цепочкой трубопроводов подсоединена входом к обрабатываемому баллону, выходом к приемному резервуару, вторая линия сообщает между собой источник инертного газа - обрабатываемый баллон трубу выпуска остатков газа посредством первой цепочки трубопроводов, подсоединенной входом к источнику инертного газа, выходом к обрабатываемому баллону, и второй цепочки, подсоединенной входом к обрабатываемому баллону, выходом к трубе выпуска остатков газа, третья линия сообщает между собой источник вытесняющего природного газа приемный резервуар обрабатываемый баллон посредством первой цепочки трубопроводов, подсоединенной входом к баллону с природным газом, выходом к приемному резервуару, и второй цепочки, подсоединенной входом к приемному резервуару, выходом к обрабатываемому баллону. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что распределительное устройство имеет первые три вентиля, подключенных входом к баллонам с вытесняющими инертным и природным газами и сжатым воздухом, а выходом через тройники и крестовину к понижающим редукторам, вторые три вентиля и контрольное окно, включенные в цепочки трубопроводов, соединяющие общую точку выходов понижающих редукторов с обрабатываемым баллоном, седьмой вентиль, подключенный входом через тройник к выходу контрольного окна, выходом к трубе выпуска остатков газа, восьмой вентиль, подключенный реверсивно при сливе входом через крестовину к контрольному окну, выходом через трубопровод к приемному резервуару, а при наполнении наоборот входом к приемному резервуару, а выходом к контрольному окну.