ЭЖЕКТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ РАСХОДНОЙ ЕМКОСТИ ОДОРИЗАТОРА ГАЗА Российский патент 2010 года по МПК F04F5/54 F17D3/12 

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения, а именно к установкам для дозированного ввода химреагентов в транспортируемый природный газ, и может быть использовано в газовой промышленности на газораспределительных станциях для подачи одоранта в поток газа с целью придания ему запаха.

Известно устройство, содержащее сосуд с жидкостью, связанный гидролинией с мерной емкостью, имеющей датчик уровня жидкости в ней, газовый редуктор, регулирующую аппаратуру, и сообщающие их магистрали, подключенные также к газопроводу с установленным в нем регулятором давления, разделяющим его на газопровод высокого давления и газопровод низкого давления с установленным в последнем блоком измерения расхода газа, при этом газопровод высокого давления связан с газовым редуктором через первую магистраль, а газопровод низкого давления связан с верхней точкой сосуда через вторую магистраль и второй гидролинией с нижней точкой мерной емкости, причем верхняя точка мерной емкости расположена выше верхней точки сосуда и связана с ней через третью магистраль. (RU 66002 U1, ОАО «ТУРБОГАЗ», 26.02.2007.)

К недостаткам этого устройства можно отнести необходимость сброса газа в атмосферу при проведении операции заправки расходной емкости, что связано с непроизводительным расходом газа, и нерегулируемость величины и длительности импульса давления газа при открытии клапана.

Наиболее близким к заявляемому устройству является эжекторное устройство для заправки расходной емкости одоризатора газа, содержащее сосуд с жидким одорантом, связанный через дозатор одоранта и магистраль с газопроводом, связанным второй магистралью с верхней точкой сосуда, газопровод высокого давления, эжектор, вход которого связан с газопроводом высокого давления через третью магистраль с нормально закрытым электроклапаном, имеющим привод, а выход эжектора связан с газопроводом через четвертую магистраль, и сосуд-хранилище, заполненное жидким одорантом. («Блоки одоризации БОЭ». Руководство по эксплуатации. АЯД 2.599.050 РЭ. Москва, ОАО «ГАЗПРОМ», 2002, лист 20, рис.1.)

К недостаткам прототипа относится необходимость прекращения технологического процесса одоризации при проведении операции заправки расходной емкости вследствие необходимости отсечки расходной емкости от газопровода, по которому транспортируют одорируемый газ. Это ограничивает область применения одоризатора.

К недостаткам прототипа можно отнести также наличие импульсов давления в гидравлических магистралях, связанных с расходной емкостью. Изменение растворимости газа в жидком одоранте при падении давления может привести к нарушению сплошности жидкой среды в этих магистралях и к снижению надежности функционирования систем, связанных с расходной емкостью. К таким системам относятся, в частности, дозатор одоранта и система измерения уровня одоранта в расходной емкости.

Технической задачей изобретения является расширение области применения и повышение надежности работы устройства.

Поставленная задача решается и технический результат достигаются за счет того, что эжекторное устройство для заправки расходной емкости одоризатора газа содержит сосуд с жидким одорантом, связанный через дозатор одоранта и магистраль с газопроводом, связанным второй магистралью с верхней точкой сосуда, газопровод высокого давления, эжектор, вход которого связан с газопроводом высокого давления через третью магистраль с нормально закрытым электроклапаном, имеющим привод, а выход эжектора связан с газопроводом через четвертую магистраль, и сосуд-хранилище, заполненное жидким одорантом, при этом новым является то, что устройство оснащено вспомогательным сосудом, нижняя точка которого связана с нижней точкой сосуда через пятую магистраль и нормально закрытый электроклапан с приводом, а верхняя точка вспомогательного сосуда связана с вакуумной магистралью эжектора, при этом нижняя точка сосуда-хранилища связана с нижней точкой вспомогательного сосуда через шестую магистраль и нормально закрытый электроклапан с приводом и расположена выше верхней точки вспомогательного сосуда, а его нижняя точка расположена выше верхней точки сосуда.

Поставленная задача решается также и тем, что устройство снабжено регулятором давления, сообщающим газопровод высокого давления с газопроводом.

А также и тем, что устройство снабжено дополнительным регулятором давления, сообщающим газопровод высокого давления с нормально закрытым электроклапаном, установленным в третьей магистрали.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен вариант конструктивного исполнения заявляемого устройства.

Устройство имеет в своем составе сосуд 1 с жидким одорантом 2. Сосуд 1 связан через дозатор 3 одоранта 2 и магистраль 4 с газопроводом 5.

Верхняя точка сосуда 1 сообщена с газопроводом 5 магистралью 6.

Устройство оснащено вспомогательным сосудом 7. Нижняя точка сосуда 7 связана с нижней точкой сосуда 1 через магистраль 8 и нормально закрытый электроклапан 9 с приводом 10. Верхняя точка сосуда 7 связана с вакуумной магистралью 11 эжектора 12.

Устройство имеет в своем составе газопровод высокого давления 13, давление газа в котором выше, чем давление газа в газопроводе 5. Газопровод 13 связан с газопроводом 5 через регулятор давления 14. Эжектор 12 связан с газопроводом 13 через магистраль 15, регулятор давления 16 и нормально закрытый электроклапан 17 с приводом 18. Эжектор 12 связан с газопроводом 5 через магистраль 19 так, что сосуд 7 через элементы 11, 12, 19 сообщен с газопроводом 5.

В варианте исполнения по чертежу регулятор 16 настраивают таким образом, чтобы при протоке газа из газопровода 13 через элементы 15, 16, 17, 12, 19 в газопровод 5 давление газа в магистрали 11 было ниже атмосферного давления.

Устройство оснащено сосудом-хранилищем 20, заполненным жидким одорантом 2. При этом давление в газовой подушке сосуда 20 ниже, чем в газопроводе 5. В варианте исполнения по чертежу давление в газовой подушке сосуда 20 равно атмосферному давлению, а верхняя точка сосуда 20 сообщена с атмосферой через магистраль 21. Нижняя точка сосуда 20 связана с нижней точкой сосуда 7 через магистраль 22 и нормально закрытый электроклапан 23 с приводом 24.

Сосуд 1 оснащен датчиком 25 давления в этом сосуде. Сосуд 1 оснащен датчиком 26 уровня жидкости в этом сосуде. Сосуд 7 оснащен датчиком 27 давления в этом сосуде. Сосуд 7 оснащен датчиком 28 уровня жидкости в этом сосуде.

Приводы 10, 18, 24 связаны электрическими линиями с электронным блоком управления (не показан). Датчики 25, 26, 27, 28 связаны электрическими линиями с электронным блоком управления.

Нижняя точка сосуда 20 расположена выше верхней точки сосуда 7. Нижняя точка сосуда 7 расположена выше верхней точки сосуда 1.

Заправка жидкостью 2 сосуда 1 в исполнении по чертежу осуществляется следующим образом. Первоначально напряжение на приводах 10, 18, 24 отсутствует. Клапаны 9, 17, 23 закрыты.

Сосуды 1 и 20 заполнены жидкостью 2 до верхнего предельного уровня, в сосуде 7 жидкость отсутствует. Давление в сосуде 7 равно давлению в газопроводе 5. Давление в газовой подушке сосуда 1 равно давлению в газопроводе 5.

Из сосуда 1 осуществляется дозированная подача жидкости в газопровод 5 через магистраль 4 и дозатор 3.

По мере выработки жидкости 2 из сосуда 1 уровень жидкости 2 в сосуде 1 понижается. Сигнал о текущем уровне жидкости в сосуде 1 поступает с датчика 26 на электронный блок управления. При достижении уровнем жидкости 2 в сосуде 1 нижнего предельного уровня электронный блок управления выдает команду на осуществление заправки сосуда 1. По этой команде осуществляется переключение приводов 10, 18, 24 по требуемой циклограмме.

Первоначально подается напряжение на привод 18, клапан 17 открывается. В результате газ из газопровода 13 через элементы 15, 16, 17, 12, 19 поступает в газопровод 5. Это приводит к отводу (эжекции) газа из сосуда 7 в газопровод 5 через элементы 12 и 19. Происходит падение давления в магистрали 11 и связанном с ней сосуде 7: сигнал о текущем значении давления в сосуде 7 с датчика 27 поступает в электронный блок управления. При падении давления в сосуде 7 ниже атмосферного давления по сигналу с электронного блока управления поступает напряжение на привод 24. Происходит открытие клапана 23. В результате под действием перепада давления между газовыми подушками сосудов 20 и 7 жидкость 2 поступает из сосуда 20 в сосуд 7. Происходит заполнение жидкостью 2 сосуда 7. Сигнал о текущем уровне жидкости 2 в сосуде 7 с датчика 28 поступает на электронный блок управления. При достижении уровнем жидкости 2 в сосуде 7 верхнего контрольного уровня по сигналу с электронного блока управления снимается напряжение с привода 24 клапан 23 закрывается, поток жидкости 2 в сосуд 7 прекращается. Далее по сигналу с электронного блока управления снимается напряжение с привода 18, клапан 17 закрывается и поток газа из газопровода 13 через элементы 15, 16, 17, 12, 19 в газопровод 5 прекращается. В результате происходит рост давления в газовой подушке сосуда 7 до выравнивания этого давления с давлением в газопроводе 5.

Сигнал о текущем значении давления в газовой подушке сосуда 7 поступает с датчика 27 на электронный блок управления. При выравнивании давления в газовой подушке сосуда 7 с давлением в газопроводе 5 по сигналу с электронного блока управления подается напряжение на привод 10. Клапан 9 открывается. В результате сосуды 7 и 1 образуют систему сообщающихся сосудов, поскольку их нижние точки сообщены через элементы 8 и 9, а их верхние точки сообщены через элементы 11, 12, 19, 5, 6. Под действием гидростатических сил (самотеком) происходит движение жидкости 2 из сосуда 7 в сосуд 1. Сигнал о текущем уровне жидкости в сосуде 7 поступает с датчика 28 на электронный блок управления. При полном опорожнении сосуда 7 по сигналу с электронного блока управления снимается напряжение с привода 10 и происходит закрытие клапана 9. Система приходит в исходное состояние. По мере израсходования жидкости 2 в сосуде 1 цикл заправки сосуда 1 повторяется.

Таким образом, заявленное устройство обеспечивает заправку сосуда 1 жидкостью 2 без отключения дозатора 3 и без нарушения непрерывности технологического процесса одоризации.

Установка предназначена для дозированного ввода химреагентов в транспортируемый природный газ. Устройство содержит сосуд с жидким одорантом, связанный через дозатор одоранта и магистраль с газопроводом, связанным второй магистралью с верхней точкой сосуда, газопровод высокого давления, эжектор, вход которого связан с газопроводом высокого давления через третью магистраль с нормально закрытым электроклапаном, имеющим привод, а выход эжектора связан с газопроводом через четвертую магистраль, и сосуд-хранилище, заполненное жидким одорантом. Устройство оснащено вспомогательным сосудом, нижняя точка которого связана с нижней точкой сосуда через пятую магистраль и нормально закрытый электроклапан с приводом, а верхняя точка вспомогательного сосуда связана с вакуумной магистралью эжектора, при этом нижняя точка сосуда-хранилища связана с нижней точкой вспомогательного сосуда через шестую магистраль и нормально закрытый электроклапан с приводом и расположена выше верхней точки вспомогательного сосуда, а его нижняя точка расположена выше верхней точки сосуда. Технический результат - устройство обеспечивает заправку сосуда жидкостью без отключения дозатора и без нарушения непрерывности технологического процесса одоризации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Эжекторное устройство для заправки расходной емкости одоризатора газа, содержащее сосуд с жидким одорантом, связанный через дозатор одоранта и магистраль с газопроводом, связанным второй магистралью с верхней точкой сосуда, газопровод высокого давления, эжектор, вход которого связан с газопроводом высокого давления через третью магистраль с нормально закрытым электроклапаном, имеющим привод, а выход эжектора связан с газопроводом через четвертую магистраль, и сосуд-хранилище, заполненное жидким одорантом, отличающееся тем, что оно оснащено вспомогательным сосудом, нижняя точка которого связана с нижней точкой сосуда через пятую магистраль и нормально закрытый электроклапан с приводом, а верхняя точка вспомогательного сосуда связана с вакуумной магистралью эжектора, при этом нижняя точка сосуда-хранилища связана с нижней точкой вспомогательного сосуда через шестую магистраль и нормально закрытый электроклапан с приводом и расположена выше верхней точки вспомогательного сосуда, а его нижняя точка расположена выше верхней точки сосуда.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено регулятором давления, сообщающим газопровод высокого давления с газопроводом.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным регулятором давления, сообщающим газопровод высокого давления с нормально закрытым электроклапаном, установленным в третьей магистрали.