ВЕСОВОЙ ОДОРИЗАТОР ГАЗА Российский патент 2012 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к устройствам для одоризации газа, т.е. ввода одоранта в поток газа с заданной нормой одорирования при подготовке к использованию газа в качестве топлива на объектах газотранспортной системы, в основном на ГРС.

Известны различные весовые одоризаторы газа. Так, интерес представляет «Одоризатор газа ОДДК» (ООО Завод «Газпроммаш», г. Саратов).

Наиболее близким техническим решением является весовой одоризатор газа по патенту РФ №2317580 (кл. G05D 11/00, 19/00).

Техническим результатом данного изобретения является увеличение точности дозирования, надежности и упрощение конструкции.

Как известно, природный газ не имеет запаха. Чтобы избежать каких-либо чрезвычайных ситуаций при случайном заполнении газом замкнутого пространства, для своевременного выявления его присутствия, в газ вводится порциями одорант, что придает газу запах.

Как показывает практика, одним из недостатков известных устройств одоризаторов газа является неравномерность распределения в потоке газа вводимых доз одоранта.

Если брать относительно длительный период времени (например, сутки), то можно говорить, что известные устройства обеспечивают одоризацию газа в соответствии с существующими требованиями, т.е. соблюдается норма одорирования.

Однако если брать достаточно короткие промежутки времени, например, в течение одного цикла ввода, то можно говорить, что удельное содержание одоранта в транспортируемом газе неравномерно: в начале цикла (в момент ввода) оно больше, чем в конце цикла. Чем длиннее цикл, тем выше неравномерность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение равномерности распределения доз одоранта в потоке газа.

Указанная цель достигается тем, что в весовой одоризатор газа, состоящий из расходной емкости, дозирующего насоса, датчика разности давлений с плюсовой и минусовой камерами, вертикальной мерной трубки, герметично вставленной сверху калиброванной трубки с открытым нижним концом, источника избыточного давления и перепускного клапана, введена смесительная емкость, снабженная датчиком абсолютного давления и электромагнитным клапаном подачи порции одорированного газа в газопровод, верхние концы вертикальной мерной трубки и калиброванной трубки выполнены в виде распыляющего устройства, герметично соединенного со смесительной емкостью, а перепускной клапан представлен в виде электромагнитного клапана подачи избыточного давления газа от источника избыточного давления в свободную зону вертикальной мерной трубки, кроме того, минусовая камера датчика разности давления соединена со смесительной емкостью.

Анализ найденных в результате поиска патентных, информационных и каталожных материалов по весовым одоризаторам газа по фондам областной, универсальной научно-технической библиотеки г. Саратова позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.

Конструкция предлагаемого весового одоризатора газа вызвана практикой эксплуатации подобных устройств, т.к. исключает или сводит к минимуму недостаток, связанный с неравномерным распределением доз одоранта, вводимых в поток газа.

Появление смесительной емкости и выполнение верхних концов вертикальной мерной трубки и калиброванной трубки в виде распыляющего устройства, герметично соединенного со смесительной емкостью, как раз и приводит к более равномерному распределению доз одоранта в потоке газа за счет предварительного перемешивания дозы в определенном объеме газа смесительной емкости.

Опытный образец при испытаниях полностью подтвердил поставленные перед конструкцией цели, в частности, непрерывность снабжения одорантом газа на определенном участке трубопровода, прилегающем к устройству.

Следовательно, предлагаемый весовой одоризатор газа обладает промышленной полезностью.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства.

Весовой одоризатор газа содержит расходную емкость 1 с одорантом, дозирующий насос 2, датчик разности давления 3 с плюсовой и минусовой камерами, вертикальную мерную трубку 4 с вставленной сверху калиброванной трубкой 5 с открытым нижним концом, источник избыточного давления 6, смесительную емкость 7, снабженную датчиком абсолютного давления 8 и электромагнитным клапаном 9 подачи порции одорированного газа в газопровод. Причем верхние концы вертикальной мерной трубки 4 и калиброванной трубки 5 выполнены в виде распыляющего устройства 10, герметично соединенного со смесительной емкостью 7, перепускной клапан, представленный в виде электромагнитного клапана 11 подачи избыточного давления газа от источника избыточного давления 6 в свободную зону вертикальной мерной трубки 4, кроме того, минусовая камера датчика разности давления 3 соединена со смесительной емкостью 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении электромагнитный клапан 9 подачи порции одорированного газа и электромагнитный клапан 11 подачи избыточного давления газа закрыты, минусовая камера датчика разности давлений 3 через смесительную емкость 7 соединена с распыляющим устройством 10, образованным верхними концами вертикальной мерной трубки 4 и калиброванной трубки 5. По команде с контроллера (на чертеже не показан), по заданному алгоритму, дозирующий насос 2 подает дозу одоранта в вертикальную мерную трубку 4 и калиброванную трубку 5, которая заполняет их до определенного одинакового уровня.

Датчик разности давления 3 измеряет величину давления P₁ столба поданного одоранта в вертикальную мерную трубку 4.

Далее, по команде с контроллера (на чертеже не показан) открывается электромагнитный клапан 11 подачи избыточного давления газа и в верхнюю полость вертикальной мерной трубки 4 от источника избыточного давления 6 подается заданное избыточное давление Рабс по отношению к давлению в газопроводе.

Под действием избыточного давления поток газа направляется в свободную зону вертикальной мерной трубки 4 и через распыляющее устройство 10 постепенно заполняет смесительную емкость 7, при этом газ одновременно вытесняет из вертикальной мерной трубки 4 через низ калиброванной трубки 5 и распылительное устройство 10 одорант, который под давлением потока газа через распылительное устройство 10 вводится в смесительную емкость 7 и, как летучее вещество, испаряется в газе, находящемся в смесительной емкости 7, тем самым равномерно одорируя его до высокой концентрации. Заполнение смесительной емкости 7 происходит до достижения давления Рабс, после чего по команде с контроллера по заданному алгоритму (на чертеже не показан) электромагнитный клапан 11 подачи избыточного давления закрывается и производится измерение давления Р₂ от столба оставшегося одоранта в вертикальной мерной трубке 4.

Вес дозы вытесненного одоранта в смесительную емкость 7 из вертикальной мерной трубки 4 вычисляется по формуле:

q=S(P₁-P₂), грамм

где S=S₁-S₂ грамм

S₁ - площадь сечения вертикальной мерной трубки 4 (величина известна);

S₂ - площадь сечения стенки калиброванной трубки 5 (величина известна).

Подача одорированного газа с высоким содержанием в нем одоранта в газопровод производится порциями при открытии электромагнитного клапана 9, при этом давление в смесительной емкости 7 начинает снижаться и отслеживается датчиком абсолютного давления 8.

При снижении давления на заданную величину ΔР с контроллера (не показан) поступает команда на закрытие электромагнитного клапана 9 подачи порции одорированного газа в газопровод.

По значению ΔР определяется количество одоранта Δq, равномерно поданного в составе газа из смесительной емкости 7 в трубопровод для равномерного, согласно норме ввода одоранта смешивания с основным потоком газа:

$$\Delta q=q\cdot \frac{\Delta P}{Рабс.}грамм$$

Подача газа порциями из смесительной емкости 7 каждые ΔР производится до тех пор, пока показание датчика абсолютного давления 8 достигнет заданной величины Рабс. min. После этого рассчитывается остаток испаренного одоранта в смесительной емкости 7.

$$q_{ост}=q-q\cdot \frac{Рабс-Рабс\min }{Рабс}грамм$$

Далее контроллером (не показан) подается команда на подачу дозирующим насосом 2 следующей дозы одоранта, измерение параметров P₁; P₂, определения веса распыленной дозы q, поданной в смесительную емкость 7, определение суммарного веса одоранта q_n в смесительной емкости 7 с учетом остатка q_ост

q_n=q_ост+q грамм

и производится последующее его равномерное распределение в потоке газа, как изложено выше.

$$\Delta q_n=q_n\cdot \frac{\Delta P}{Рабс}грамм$$

Изобретение относится к средствам одоризации газа и предназначено для автоматического регулирования соотношения газа и одоранта при подготовке к использованию в качестве топлива природных и других горючих газов. Изобретение направлено на повышение равномерности распределения доз одоранта в потоке газа, что обеспечивается за счет того, что весовой одоризатор газа состоит из расходной емкости, дозирующего насоса, датчика разности давлений с плюсовой и минусовой камерами, вертикальной мерной трубки с герметично вставленной сверху калиброванной трубкой с открытым нижним концом, источника избыточного давления и перепускного клапана. При этом, согласно изобретению, в весовом дозаторе имеется смесительная емкость, снабженная датчиком абсолютного давления и электромагнитным клапаном подачи порции одорированного газа в газопровод, а верхние концы вертикальной мерной трубки и калиброванной трубки выполнены в виде распыляющего устройства, герметично соединенного со смесительной емкостью, перепускной клапан представлен в виде электромагнитного клапана подачи избыточного давления газа от источника избыточного давления в свободную зону вертикальной мерной трубки. Кроме того, минусовая камера датчика разности давления также соединена со смесительной емкостью. 1 ил.

Весовой одоризатор газа, состоящий из расходной емкости, дозирующего насоса, датчика разности давлений с плюсовой и минусовой камерами, вертикальной мерной трубки с герметично вставленной сверху калиброванной трубкой с открытым нижним концом, источника избыточного давления и перепускного клапана, отличающийся тем, что в него введена смесительная емкость, снабженная датчиком абсолютного давления и электромагнитным клапаном подачи порции одорированного газа в газопровод, верхние концы вертикальной мерной трубки и калиброванной трубки выполнены в виде распыляющего устройства, герметично соединенного со смесительной емкостью, а перепускной клапан представлен в виде электромагнитного клапана подачи избыточного давления газа от источника избыточного давления в свободную зону вертикальной мерной трубки, кроме того, минусовая камера датчика разности давления также соединена со смесительной емкостью.