ОДОРИЗАТОР ГАЗА Российский патент 2001 года по МПК G01F11/00 

Изобретение относится к технике транспортирования природного газа и может быть использовано на газораспределительных станциях (ГРС).

В соответствии с отраслевыми нормами природный газ, подаваемый в населенные пункты от ГРС, одорируется, т.е. в качестве средства безопасности, с целью придания газу специфического запаха для обнаружения возможных утечек, в газопровод производится нормированный ввод одоранта (этилмеркаптана) пропорционально расходу газа.

Известен одоризатор газа [1] , который содержит рабочую емкость, блок управления и дозирующее устройство на основе двухходового электромагнитного клапана, через который по электрической команде, подаваемой с заданной частотой блоком управления, одорант из рабочей емкости самотеком поступает в газопровод. Однако возможности известного одоризатора ограничены при крайних значениях диапазона расходов газа.

Известен одоризатор газа [2], являющийся прототипом заявляемому, который содержит блок управления, рабочую емкость, дозирующий цилиндр, снабженный подвижным ступенчатым поршнем, разделяющим дозирующий цилиндр на дозировочную камеру регулируемого объема, соединенную с рабочей емкостью, камеру командного давления и промежуточную камеру, дроссель, причем камера командного давления связана через управляемый трехходовой электромагнитный клапан с источником высокого давления и промежуточной камерой, а рабочая емкость, дозировочная и промежуточная камеры соединены с одорируемым газопроводом.

Известный одоризатор за счет регулировки частоты и дозы, а также ввода одоранта путем впрыска под давлением обладает высокими техническими характеристиками на всем диапазоне расходов газа. Вместе с тем, как показал опыт эксплуатации, такое свойство одоризатора, как долговечность [3], определяет наиболее нагруженный элемент одоризатора - трехходовой электромагнитный клапан, долговечность которого меньше долговечности всех остальных элементов одоризатора.

Целью изобретения является повышение долговечности одоризатора газа.

Поставленная цель достигается тем, что в известном одоризаторе газа, который содержит блок управления, рабочую емкость, дозирующий цилиндр, снабженный подвижным поршневым устройством, разделяющим дозирующий цилиндр на дозировочную камеру регулируемого объема, соединенную с рабочей емкостью, камеру командного давления и промежуточную камеру, дроссель, причем камера командного давления связана через управляемый трехходовой электромагнитный клапан с источником высокого давления и промежуточной камерой, а рабочая емкость, дозировочная и промежуточная камеры соединены с одорируемым газопроводом, согласно изобретению подвижное поршневое устройство выполнено в виде двух соосных поршней большего и меньшего диаметра, установленных с возможностью осевого перемещения одного поршня относительно другого на регулируемую величину хода.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлен одоризатор газа; на фиг. 2 - схема его установки на ГРС.

Одоризатор содержит рабочую емкость 1 с одорантом, дозирующий цилиндр 2, впускной 3 и выпускной 4 обратные клапаны, трехходовой электромагнитный клапан 5, блок управления 6 электромагнитным клапаном, дроссель 7, трубопроводы 8, 9, 10, 11. На ГРС трубопровод 8 соединен с газопроводом высокого давления 20, т.е. до узла дросселирования 21, снижающего магистральное давление газа до величины, заданной потребителем, а трубопроводы 9, 10, 11 соединены с одорируемым газопроводом 22.

Дозирующий цилиндр 2 содержит подвижное поршневое устройство, выполненное в виде двух соосных поршней 12 и 13, разделяющих цилиндр на камеру командного давления 14, дозировочную камеру 15 и промежуточную камеру 16, пружину 17, регулируемые упоры 18 и 19.

Поршень 12 - большего диаметра (большой площади) расположен между камерами 14 и 16, поршень 13 - меньшего диаметра (меньшей площади) расположен между камерами 15 и 16, а объем камеры 14 значительно больше объема камеры 16. Поршни 12 и 13 установлены с возможностью осевого перемещения одного поршня относительно другого на регулируемую величину А, ограниченную с одной стороны жестко связанным с поршнем 12 упором 24 и жестко связанным с поршнем 13 упором 25, с другой стороны - торцем 23 поршня 12 и регулируемым упором 19.

Одоризатор газа работает следующим образом.

Посредством регулируемого упора 19 устанавливают размер А, величина которого определяет рабочий ход поршня 13, соответствующий дозе одоранта, потребной для одного впрыска в одорируемый газопровод 22.

Посредством регулируемого упора 18 устанавливают размер Б, величина которого определяет ход поршня 12, соответствующий дозе одоранта, потребной для двух впрысков.

Блок управления 6 подает электрическую команду на включение трехходового электромагнитного клапана 5, при срабатывании которого камера командного давления 14 сообщается с трубопроводом 8 подачи высокого давления и разобщается с промежуточной камерой 16. При этом поршень 12 под действием усилия от командного давления газа перемещается относительно поршня 13 вниз на величину А, в процессе чего упор 24 отходит от упора 25 и после соприкосновения торца 23 с упором 19 оба поршня движутся совместно как одно целое до упора поршня 12 в торец 26, т.е. на величину, равную разности величин Б и А, вытесняя (впрыскивая) дозу одоранта из камеры 15 через выпускной клапан 4 по трубопроводу 11 в одорируемый газопровод 22. Впускной клапан 3 при этом закрыт.

Через некоторый промежуток времени, определяемый программой работы блока управления 6, блок подает команду на выключение электромагнитного клапана 5, который при этом разобщает камеру 14 с трубопроводом 8 и сообщает ее через камеру 16, дроссель 7 по трубопроводу 10 с одорируемым газопроводом 22. Газ, находящийся под высоким давлением в камере 14, поступает в промежуточную камеру 16, и под действием усилия от давления в камере 16 поршень 13 перемещается вниз до соприкосновения упора 25 с упором 24, т.е. на величину А, вытесняя (впрыскивая) дозу одоранта из камеры 15 через выпускной клапан 4 по трубопроводу 11 в газопровод 22. Впускной клапан 3 при этом закрыт. В процессе снижения давления в камере 14 при стравливании газа через дроссель 7 до величины, при которой суммарное усилие от действия давления на поршни 12 и 13 со стороны камеры 16 и пружины 17 станет превышать усилие на поршне 12 со стороны камеры 14, поршень 12 и находящийся с ним на упоре 25 поршень 13 совместно, как одно целое, переместятся вверх до упора поршня 12 в упор 18, т.е. на величину Б.

В процессе движения поршней вверх через впускной клапан 3 при закрытом выпускном клапане 4 из рабочей емкости 1, находящейся под давлением газопровода 22, происходит заполнение одорантом дозировочной камеры 15.

При подаче на электромагнитный клапан последующих команд на его включение и выключение, программа которых определяется настройкой блока управления 6 в зависимости от расхода газа, цикл дозированного ввода одоранта повторяется.

Таким образом, за один цикл работы электромагнитного клапана 5 производится два впрыска одоранта: первый при включении, второй при выключении, что вдвое увеличивает долговечность одоризатора.

Очевидно, что для обеспечения равномерности ввода одоранта величину Б, определяющую ход поршня 12, устанавливают равной удвоенному значению величины А, определяющей рабочий ход поршня 13, что обеспечивает равенство впрыскиваемых доз при включении и выключении электромагнитного клапана, а промежутки времени между его включением и выключением и последующим включением - равными.

Источники информации
1. Одоризатор газа ОГ-10А. Каталог технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов. Москва, 1997, стр. 86, 87.

2. Патент РФ N 2125713 "Одоризатор газа", авторов Россеева Н.И. и др., МПК G 01 F 11/00, 13/00, приоритет от 18.11.1997 г.

3. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

Изобретение относится к технике транспортирования природного газа и может быть использовано на газораспределительных станциях для нормированного ввода одоранта (этилмеркаптана) в газопровод, транспортирующий газ в населенные пункты, с целью придания ему специфического запаха для обнаружения возможных утечек. Технический результат изобретения - повышение долговечности одоризатора газа. Это достигается за счет того, что в одоризаторе газа, который содержит блок управления, рабочую емкость, дозирующий цилиндр, снабженный подвижным ступенчатым поршнем, разделяющим дозирующий цилиндр на дозировочную камеру регулируемого объема, соединенную с рабочей емкостью, камеру командного давления и промежуточную камеру, дроссель, причем камера командного давления связана через управляемый трехходовой электромагнитный клапан с источником высокого давления и промежуточной камерой, а рабочая емкость, дозировочная и промежуточная камеры соединены с одорируемым газопроводом. Подвижное поршневое устройство выполнено в виде двух соосных поршней большего и меньшего диаметра, установленных с возможностью осевого перемещения одного поршня относительно другого на регулируемую величину. 2 ил.

Одоризатор газа, содержащий блок управления, рабочую емкость, дозирующий цилиндр, снабженный подвижным ступенчатым поршнем, разделяющим дозирующий цилиндр на дозировочную камеру регулируемого объема, соединенную с рабочей емкостью, камеру командного давления и промежуточную камеру, дроссель, причем камера командного давления связана через управляемый трехходовой электромагнитный клапан с источником высокого давления и промежуточной камерой, а рабочая емкость, дозировочная и промежуточная камеры соединены с одорируемым газопроводом, отличающийся тем, что подвижное поршневое устройство выполнено в виде двух соосных поршней большего и меньшего диаметра, установленных с возможностью осевого перемещения одного поршня относительно другого, а также совместного перемещения двух поршней на регулируемую величину.