Установка автоматического дозирования жидкого реагента в магистрали природного газа Советский патент 1988 года по МПК F04B9/08 G05D27/00 

СЛ

со

-vl

ел

00

ел

3 и дозатора 4,, соединенного с линией 7 подачи реагента из емкости 8 и выходной линией 2 подачи;реагента к точкам впрыска через обратные Клапаны 9 и 10, Дозатор 4 имеет ступенчатый плунжер 5, поджатый пружиной 6, Входы гидроприводов 3 каналами 11 соединены с выходом соответствугонщх трехходовых распределителей 12, сое- динеиньгх своими в.ходами 13 и 15 с коллектором 14 высокого давления и коллектором 16 низкого давления рабочей жидкости соответственно, которые через первый четырехходовой

75857

двухпозиционный распределитель 30 соединены с выходами 28 и 29 емкостей 19 и 20J оснащенных сигнализаторами 21 и 22 нижнего уровня.. Входы 23 и 24 емкостей 19 и 20 через второй четырехвходовой двухпозиционный распределитель 27 соединены с магистралями 25 и 26 высокого и низкого давления газа. Управляющие входы 17 распределителей 12 соединены с генератором 18 импульсов, а управляющие вхо Ды 31, 32 и 33, 34 распределителей 27 и 30 соединены с сигнализаторами 21 и 22 соответственно. 1 ил.

Изобретение отиосится к установкам автоматического дозирования жидкого реагента в магистрали природного газа, используемым в технологических процессах подготовки природного газа к транспортированию, и позволяет повысить надежность работы установки. Установка содержит гидронасосы 1, состоящие из гидропривода

Изобретение относится -к автоматизации технологических процессов подготовки природного газа к транспортированию и может быть рспользовано в газодобывающей, нефтяной и химической промьшшенности. . .

Цель изобретения - повьгаение на дежности работы установки за счет исключения образования гидратов в элементах установки.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содернсят ряд автономных гидронасосов 1, установленньщ в ли- ниях 2 подачи реагента к точкам его впрыска в магистрали природного газа

Число гидронасосов 1 соответствует числу линий 2 подачи реагента (в пшейфы скважин в газопроводы, , перед запорно-регулирующей арматурой и т.п.)

Гидронасосы 1 состоят из гидропривода 3 и дозатора 4 и выполнены в виде мультипликаторов со ступенчатым плунжером 5, поджаФым в гидроприводе сверху пружиной 6 К дозатору 4 подсоединена входная линия 7 подачи жидкого реагента из емкости 8 и выходная линия 2 подачи реагента к точкам впрыска, Подсоеди}1енке линий 7 и 2 к дозатору 4 выполнено через- обратные клапаны 9 и 10 соответственно.

Вход каждого гидропривода 3 каналом 11 соединен с выкодом соответст- эующего трехходового распределителя

5

Q

5

0

5

0

12 рабочей-жидкости, при этом его первый вход каналом 13 соединен с коллектором 14 высокого давления рабочей жидкости, а второй - каналом 15 с коллектором 16 низкого давления рабочей лсидкости. Управляющий вход 17 распределителя 12 соединен с выходом генератора 18, генерирующим импульсы заданной частоты следования для каждого .распределителя 2.

Установка содержит также две емкости 19 и 20, заполненные рабочей йсидкостью и оснаа1енные сигнализаторами 2 к 22 нинснего уровня жидкости и соответств пощей емкости. Входы 23 и 24 емкостей 19 и 20 соответственно соединены с магистралями 25 и 26 вы- сокого и низкого давлений через каналы первого двухпозиционного четы- рехходового -оаспределителя 27.

Выходы 28 и 29 емкостей 9 и 20 соответственно соединены через каналы второго двухпозиционного четырех- ходового распределителя 30 с коллектором 14 высокого и коллектором 16 низкого давлеьгий рабочей жидкости. Первые управляющие входы 31 и 32 распределителей 27 и 30 соответственно соединены с выходом сигнализатора 21 низкого уровня в емкости 19, а вторые управляющие входы 33 и 34 - с выходом сигнализатора 22 нилснего уровня в емкости 20.

Устройство работает следзтощим образом

В исходном положении емкость 19 заполнена рабочей жидкостью полностью, а емкость 20 - до уровня вьше зоны чувствительности сигнализатора 22. Двухпозиционные четырех- ходовые распределители 27 и 30 находятся в положенрш, изображенном на чертеже, при котором первые управляющие входы 3 и 32 и вторые управляю- пще входы 33 и 34 обесточены.

Природный газ из магистрали 25 высокого давления через первый четы- рехходовый распределитель 27 поступает на вход 23 емкости 19 и вытесня- J5 после чего электрический импульс с

ет из нее рабочую жидкость через выход 28 и второй четырехходовый рас- пределитель 30 в коллектор 14 высокого давления.

Из коллектора 14 высокого давления жидкость по каналу 13 поступает на вход трехходовых распределителей 12. При обесточенном управляющем входе 17 распредеяителя 12 вход жид-

кости из коллектора 14 через распре- 25 низкого давления. Из коллектора 16

делитель 12 перекрыт.. При этом плунжер 5 гидронасоса 1 находится под воздействием пружины 6 в верхнем положении 3 жидкий реагент из линии 7 через обратный клапан-9 заполняет дозатор 4, а гидропривод 3 сообщен через канал 11, второй распределитель 12 и канал 15 с колпектором 16 низкого давления, который через второй четырехходовый распределитель 30 сообщен с емкостью 20 Вход 24 емкости 20 при этом сообщен через первый четырехходовый распределитель 27 с газовой магистралью 26 низкого давления .

При необход1-1мости подачи ;«идкого реагента в поток природного газа ко- мандоаппарат 18 формирует электрический импульс по соответствующему каналу управления, который поступает на управляющей вход 17 распределителя 12. При этом перекомг-гутируются каналы распределителя 12: вход из канала 13 открьшается, а второй вход в выход 15 закрьшается. Рабочая жидкость под высоким давлением из коллектора 14 по каналу 13 через распределитель 12 поступает в канал 11 и далее в гидропривод 3 гидронасоса 1. Плугскер 5 под давлением рабочей жидкости, заполняющей гидропривод 3, перемещается вниз, С5кимая пру/кину 6, При этом порция жргдкого реагента5 находящегося в дозаторе 4, вытесняет

ся торцом плунжера 5 через обратный клапан 10 в линию 2 подачи жидкого реагента к точке впрыска. Обратньш клапан 9 при этом перекрьшает выход жидкого реагента из дозатора 4 в линию 7. Давление жидкого реагента на выходе из дозатора 4 превьшает давление рабочей жидкости в гидроприводе 3 пропорционал1 но отношению площадей ступеней плунжера 5. Вытеснение жидкого реагента из дозатора 4 осуществляется до тех пор, пока плунжер 5 не займет крайнее нижнее положение,

0

.управляющего входа 17 снимается.

При этом распределитель 12 и ги, ;- ронасос I возвращаются в исходное состояние; вход канала 13 закрьшает- ся, плушкер 5 под воздействием пружи- -ны 6 перемещается вверх, рабочая жидкость из гидропривода 3 через канал 11 и второй вход распределителя 12 поступает в канал 15 и коллектор 16

0

5

постуггавщая порция рабочей жидкости вытесняется через второй четырехходо- вой распределитель 30 и выход 29 и емкость 20. Вытесненный жидкостью газ из емкости 20 поступает в газовую магистраль 26 низкого давления.

В дозатор 4 по линии 7 из емкости 8 пос.тупает новая порция жидкого реагента, обратньм клапан 10 при этом перекрыт давлением газа в точке

0

впрыска.

При подаче следующего импульса на управляющий вход 17 цикл вытеснения жидкого реагента повторяется.

Количество вводимого в поток газа газдкого реагента пропорционально объему дозатора 4 и частоте следов а- ния электрических импульсов на управ- ляющий вход 17. Частота следования 5 электрических импульсов задается генератором 18 по каждому каналу управления в соответствии с технологической потребностью в количестве вводимого жидкого реагента по данному каналу .

Отбор рабочей жидкости в гидроприводы 3 гидронасосов 1 из емкости 19 через коллектор и вытеснение ее в коллектор 16 и в емкость 20 происходит до тех пор, пока уровень рабочей жидкости в емкости 19 не достигнет нижнего значения, при котором срабатывает сигнализатор 21, сигнал которого поступает на управляющие входы 31 и 32

0

5

четьфехходовых распределителей 27 и 30. При этом распределители 27 и 30 переходят во второе положение, при котором их каналы перекоммутируются следующим образом; природный газ высокого давления из газовой магистрали 25 через распределитель 27 поступает на вход 24 емкости 20 и вытесняет из иее рабочую жидкость через вы- ход 29 и распределитель 30 в коллектор 1 высокого давления и далее на вход треходовых распределителей I2.

Коллектор 16 низкого давления при этом сообщен через второй распредели тель 30 выходов 28 с емкостью 19 и . входом 23 через первый распределитель 27 с газовой магистралью 26 низкого давления. ,

В данном цикле работы гидронасосов происходит вытеснение рабочей жидкости из емкости 20 и сброс ее в емкость 19. По мере заполнения емкости 9 сигнал с управляющих входов 31 и 32 снимается, а распределители 27 и 30 остаются в заданном положении. Цикл продолжается до тех пор, пока уровень рабочей жидкости в емкости 20 не достигнет низкого значения, при котором срабатывает сигнализатор 22, сигнал которого поступает на управляющие входы 33 и 34 четыреххо- довых распределителей 27 и 30, которые при этом переходят в первоначальное положение. При этом виовь повторяется цикл заполнения рабочей жидкостью емкости 20 и вытеснение ее из емкости 19.

Использование в предлагаемом устройстве промежуточной рабочей жидкое- ти обеспечивает повьппение надежности функционирования гидронасосов за счет исключения возможности образования гидратов при дросселировании газа в распределителях, при этом реализация установки осуществлена без применения впрыска нагнетаемого реагента в привод гидронасоса через распыпившуюся форсунку.

Использование в качестве рабочей жидкости гликолей позволяет также повысить надежность работы установки,

Q

0 5 о

о

5

0

так как гликоли, будучи антифризом, являются хорошим абсорбентом, что позволяет использовать для работы установки сырой неосушенный природный газ, который при контакте с гликолем осушается, что уменьшает вероятность загидрачивания распределителей потока, а это повьш1ает надежность работы установки.

Эффективность установки обеспечивается за счет сокращения времени технического обслуживания установки и восстановления элементов установки после отказов, а также за счет реализации автоматического управле-ия ния производительностью гидронасосов в соответствии с заданием, формируе- „мым по каждому каналу управления. Данный режим управления позволяет использовать установку в составе АСУТП объектов газодобычи. .

Формула изобретения

Установка автоматического дозирования жидкого реагента в магистрали природного газа, содержащая трехходовые распределители, выходы которых соединены с цилиндрами гидронасосов, установленных в линиях подачи реагента , генератор импульсов, выхода: которого соединены с управляющими входами соответствующего трехходового распределителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки за счет исключения образования гидратов, она дополнительно содержит две емкости с сигнализаторами нижнего уровня и два двухпозиционных четырех- ходовых распределителя, при этом входы емкостей через первый четырех- ходовый распределитель соединены с магистралями высокого и низкого давлений соответственно, выходы - через второй четырехходовый распределитель с первыми и вторыми входами трехходовых распределителей соответственно, а выходы сигнализаторов уровня соединены с управлякнцими входами первого и второго четьфехходо- вых распределителей соответственно.