Устройство для управления заполнением цистерн сжиженным газом Советский патент 1983 года по МПК G05D9/12 

Изобретение относится к средствам автоматизации транспортирования низ кокипяи;их жидкостей, например сжижен ных газов,и может найти применение в химической, нефтехимической и газоперерабатывающей промышленности. Известно устройство для управления заполнением цистерны, которое со держит датчик уровня, вентиль заполнения, вентиляционный клапан и датчи давления. Кроме того, в трубопровод сжатого агента, ведущего к органу управления вентилем, введен многовхо довый клапан, который управляется датчиком давления и датчиком уровня При одновременном срабатырании (или несрабатывании) обоих датчиков а также при срабатывании только датчика давления трубопровод для подвода сжатого агента деблокируется. При срабатывании только датчика уров ня подвод сжатого агента прекращается и сброс нагрузки передается управ ляющему органу вентиля заполнения СI Недостатком данного устройства яв ляется пониженная точность фиксации налива из-за малой помехоусто.йчивости при закачке сжиженных газов.Это объясняется тем, что при закачке, в цистерну, изолйрованну ю от внешней среды, сжиженных газов давление в ней может резко меняться за счет внешних возмущений (отключение насоса налива, несоответствие производительности закачки и диаметра трубопровода, соединяющего цистерну с -емкостью, наКоторой происходит закачка, и т.д.), что приводит к ложным срабатываниям датчиков давления и уровня. Наиболее близким по. технической сущности к изобретению является уст.ройство для управления заполнением цистерн сжиженным газом, содержа1;1ее установленный на линии подачи газа орган управления вентилем, датчик, уровня, выполненный в виде подсоединённой к цистерне трубки с установленными в.ней дроссельной шайбой и термопарой. Причем спаи термопары установлены до и после дроссельной шайбы,, а выход термопары соединен с входом органа управления вентилем. При достижении сжиженным газом трубки (датчика уровня) он поднимает ся, по трубке и, пройдя через дроссельную шайбу, меняет агрегатное сое тояние, что приводит к резкому понижению температуры после.дроссельной шайбы: Разность температур До шайбы и после нее измеряется дифференциальной термопарой, сигнал которой подается на. блок управления,, вырабатываюсдай управляющий сигнал для орга на управления вентилем 2. Недостатком этого устройства явля ется его невысокая надежность из-за возможного засорения дроссельной шай бы или трубки, в которой установлена дроссельная шайба. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления заполнением цистерн сжиженным газом, содержащее первую трубку, первый конец которой расположен в цистерне, а второй сое зинен с атмосферой, установленную на первой трубке первую дроссельную шайбу и термопару с двумя последовательно соединенными , первый спай которой расположен на первой трубке после первой дроссельной шайбы, а выход термопары соединен с входом органа управления вентилем, установленным на линии подачи сжижеНного газа, введены вторая трубка, первый конец которой расположен в цистерне выме первого конца первой трубки, а второй соединен с атмосферой, и вторая дроссельная шайба, установленная на второй трубке, причем второй спай термопары установлен на второй трубке после второй дроссельной шайбы. На чертеже приведена принципиальная Схема устройства. Устройство содержит трубку 1, один конец 2- которой расположен в цистерне 3, адругой конец 4 соединен с атмосферой, трубку 5, конец 6 которой расположен в цистерне 3 выше конца 2 трубки 1. Другой конец 7 трубки 5 соединен с атмосферой. На трубках 1 и 5 установлены дроссельные шайбы 8 и 9. После дроссельных ,шайб 8 и 9 на трубках 1 и 5 установлены последовательно соединенные спаи 10 и 11 термопары 12, которая соединена со входом органа управления 13. Выход органа управления 13 соединен с управляющим входом вентиля 14. Для выравнивания давления в цистерне 3 с давлением в промежуточной емкости 15 предусмотрен трубопровод 16. Подача сжиженного газа из промежуточной емкости 15 в цистерну 3 осуществляется насосом 17. Устройство работает следующим образом. Давление между промежуточной еМкостью 15 и цистерной 3 выравнивают по трубопроводу 16. Давление в системе поддерживается в зависимости от температуры кипения закачиваемой жидкости. Для таких сжиженных газов, как пропан, бутан, аммиак и т.д., в системе поддерживается давление 5-1510 кПа при 5-10°С. С помощью насоса 17 начинают закачку. При этомгаз, скопившийся вверху цистерны 3, поступает в трубки 1 и 5 для отвода в факельную линию (атмосферу) через дроссельные шайбы 8 и 9. Перепад температур после дроссельных шайб незначителен или равен нулю. 3 10355 В случае, когда жидкость в цистернё достигает трубки 1, оиа, ввиду ее несжимаемости, практически, мгновенно проходит через дроссельную шайбу 8. Так как перепад давлений на последней довольно значителен, происходит резкое изменение агрегатного состояния (жидкость превращается в газ), при этом температура после дроссельной шайбы 8 резко понижается, а после дроссельной шайбы 9 ется прежней, так как до трубки 5 жидкость еще не детяла и по ней идет газ. Термо-ЭДС, развиваемая термопарой 12, достаточна (после усиления в органе управления 13) дли отключе-15 НИН вентиля 14. При засорении трубки 1 или дроссельной шайбы 8 жидкость по этому каналу не идет, поэтому отключение веитиля 14 при достижении жидкостью 6 трубки 1 не происходит. Налив продолжается и уровень жидкости поднимается до трубки 5. Жидкость по трубке 5 проходит через дроссельную шайбу 9, после которой резко испаря ется, что приводит к понижению температуры после дроссельной шайбы 8. Разность температур газа после дроссельных шайб 8 и 9 измеряется термопарой 12, сигнал с которой, усиленный органом управления 13, в оостоянии отключить вентиль 14. При отключении заполненной циотерны и подключении новой (пустой система айто1 атически возвращается в исходное состояние. Экономический эффект от внедрения предложенного устройства достигается за счет повышения надежности его работы и ориентировочно Составляет 5060 тыс.руб. в год.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОЛНЕНИЕМ ЦИСТЕРН СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ, содержащее первую трубку, первый конец которой расположен в цистерне, а второй соединен с атмосферой, усП- К.-:, :ЛТ,;.,. тановленную на первой трубке первую дроссельную шайбу и термопару с двумя последовательно соединенными спаями, первый спай которой расположен на первой трубке после первой дроссельной шайбы, а выход термопары соединен с входом органа управления вентилем, установленным на линии подачи сжиженного газа, отличающееся тем, что, с целью повьииения надежности устройства, в него введены вторая трубка, первый конец которой расположен в цистерне выше первого конца первой трубки, а второй соединен с атмосферой, и вторая дроссельная шайба, установленная на второй трубке, причем второй спай термопары установлен на второй трубке после (Л второй дроссельной шайбы. 00 ел ел vl О)