весовой одоризатор газа

Формула изобретения

Весовой одоризатор газа, состоящий из расходной емкости, дозирующего насоса, датчика разности давлений с плюсовой и минусовой камерами, вертикальной мерной трубки с входным и выходным патрубками на концах и управляемых электромагнитных клапанов, отличающийся тем, что в него введен источник избыточного давления, а управляемые электромагнитные клапаны выполнены в виде перепускного клапана и герметично вставленной сверху в вертикальную мерную трубку калиброванной трубки с открытым концом, недостающим до нижнего торца вертикальной мерной трубки, а верхним концом, соединенным с газопроводом и перепускным клапаном, кроме того, дозирующий насос связан с расходной емкостью, имеющей выход в газопровод, а выход дозирующего насоса соединен с плюсовой камерой датчика разности давлений и нижним концом вертикальной мерной трубки, причем минусовая камера датчика разности давления выполнена с возможностью взаимодействия с перепускным клапаном, со свободным пространством верхней части вертикальной мерной трубки и с источником избыточного давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для одоризации газа, т.е. автоматического регулирования соотношения газа и одоранта при обработке природных и других горючих газов.

Известно, что топливному газу по нормам безопасности придается неприятный запах. Это осуществляется путем дозированного ввода одоризационными устройствами порций одоранта в поток газа. Дозирование может быть объемным или по весу. Норма ввода одоранта на единицу объема газа определена весовой характеристикой.

Для перевода ее в объемную используется величина плотности одоранта, которая из-за больших значений коэффициента объемного расширения характеризуется значительными колебаниями при изменении температуры. Такое явление приводит к понижению точности дозирования, что является основным недостатком устройств объемного дозирования.

Известны различные весовые одоризаторы газа.

Так, интерес представляет комплекс одоризации газа «Флоутэк-ТМ-Д» (РУСГАЗТЕХ, г.Москва) (см. приложение 1) обеспечивающий регулирование степени одоризации газа путем изменения интервала времени между выдачами установленных доз одоранта.

Комплекс отличается от аналогичных возможностью измерения каждой выданной дозы и наличием часовых и суточных баз данных расхода одоранта, привязанных к объему одорированного газа.

Наиболее близким техническим решением является «Одоризатор газа ОДДК» (ООО Завод «Газпроммаш» г.Саратов) (см. приложение 2 - проспект завода).

Одоризатор газа ОДДК содержит насос дозирующий, вертикальную мерную трубку, датчик разности давлений, емкость с одорантом, управляемые электромагнитные клапаны, один из которых расположен на линии заполнения мерной трубки, а другой - на линии отбора дозы из мерной трубки.

Емкость с одорантом через один из управляемых электромагнитных клапанов соединена с плюсовой камерой датчика разности давлений и нижним концом вертикально-расположенной замкнутой мерной трубки, имеющей большую длину, определенную площадь сечения и вмещающей в себя значительное количество доз. Верхний конец вертикальной мерной трубки соединен с минусовой камерой датчика разности давлений, верхней точкой емкости с одорантом и газопроводом, в который подается доза.

Дозирование осуществляется следующим образом. Из емкости с одорантом через открытый перед мерной трубкой электромагнитный клапан, при закрытом электромагнитом клапане на линии отбора из нижней точки мерной трубки, одорант (жидкость) заполняет вертикальную мерную трубку до уровня, совпадающего с уровнем одоранта в емкости с одорантом (принцип сообщающихся сосудов). После заполнения вертикальной мерной трубки, электромагнитный клапан на линии заполнения мерной трубки закрывается и датчик разности давлений определяет значение давления столба P₁ одоранта в вертикальной мерной трубке. Отбор дозы жидкости (одоранта) производится из нижнего конца вертикальной мерной трубки путем открытия на определенное время электромагнитного клапана на линии отбора из вертикальной мерной трубки и ее поступлении в газопровод или путем отбора через электромагнитный клапан на линии отбора определенного объема насосом дозирующим.

В обоих случаях из мерной трубки отбирается доза, уровень жидкости в ней понижается и давление столба становится равным Р₂.

Вес дозы, введенный в газопровод, определяется по формуле

М=S(P₁-P₂), где S - сечение мерной трубки.

По мере отбора доз уровень жидкости в мерной трубке понижается до определенной величины, при достижении которой открывается электромагнитный клапан на линии заполнения мерной трубки.

Основным недостатком представленных устройств является зависимость точности взвешивания дозы и надежности от герметичности электромагнитных клапанов.

Целью предлагаемого устройства является увеличение точности дозирования, надежности и упрощение конструкции.

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 с входным и выходным патрубками на концах и управляемых электромагнитных клапанов, введен источник избыточного давления, а управляемые электромагнитные клапаны выполнены в виде перепускного клапана и герметично вставленной сверху в вертикальную мерную трубку калиброванной трубки с открытым концом, недостающим до нижнего конца вертикальной мерной трубки, а верхним концом, соединенным с газопроводом и перепускным клапаном, кроме того, дозирующий насос связан с расходной емкостью, имеющей выход в газопровод, а выход дозирующего насоса соединен с плюсовой камерой датчика разности давлений и нижним концом вертикальной мерной трубки, причем минусовая камера датчика разности давления взаимодействует с перепускным клапаном, свободным пространством верхней части вертикальной мерной трубки и источником избыточного давления.

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 неизвестно из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.

Конструкция предлагаемого весового одоризатора газа вызвана практикой эксплуатации подобных устройств, т.к. исключает их основные недостатки, связанные с большими погрешностями величины доз из-за утечек дозируемой среды через управляемые электромагнитные клапаны.

Появление в схеме перепускного клапана и герметично вставленной в вертикальную мерную трубку калиброванной трубки с недостающим до нижнего конца открытым концом позволяет упростить устройство, исключив управляемые электромагнитные клапаны.

Опытный образец весового одоризатора газа успешно прошел стендовые испытания, в том числе и при отрицательных температурах окружающей среды.

Следовательно, предлагаемый весовой дозатор газа обладает промышленной полезностью.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства.

Весовой одоризатор газа содержит расходную емкость 1 с дозируемой жидкостью, дозирующий насос 2, датчик разности давления 3 с плюсовой и минусовой камерами, вертикальную мерную трубку 4 с входным и выходным патрубками на концах, источник избыточного давления газа 5, перепускной клапан 6 и герметично вставленную сверху в вертикальную мерную трубку 4 калиброванную трубку 7 с открытым концом, недостающим до нижнего конца вертикальной мерной трубки 4, а верхним концом соединенным с газопроводом и перепускным клапаном 6, кроме того, дозирующий насос 2 связан с расходной емкостью 1, имеющей выход в газопровод, а выход дозирующего насоса 2 соединен с плюсовой камерой датчика разности давлений 3 и нижним концом вертикальной мерной трубки 4, причем минусовая камера датчика разности давлений 3 взаимодействует с перепускным клапаном 6, свободным пространством верхней части вертикальной мерной трубки 4 и источником избыточного давления 5.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном положении перепускной клапан 6 открыт и соединяет между собой минусовую камеру датчика разности давления 3, полость вертикальной мерной трубки 4 с калиброванной трубкой 7 для стабилизации уровня дозируемой жидкости в вертикальной мерной трубке 4. По команде дозирующий насос 2 подает дозу, которая заполняет вертикальную мерную трубку 4 и калиброванную трубку 7 до определенного одинакового уровня (как сообщающиеся через перепускной клапан 6 сосуды).

Датчик разности давления 3 измеряет величину давления P ₁ столба дозируемой жидкости в вертикальной мерной трубке 4. Далее по сигналу открывается источник избыточного давления 5 и в верхнюю полость вертикальной мерной трубки 4 подается избыточное давление по отношению к давлению в газопроводе. Под действием избыточного давления перепускной клапан 6 закрывается и поток газа от источника избыточного давления 5 направляется в полость вертикальной мерной трубки 4 и начинает выдавливать из нее дозируемую жидкость через нижний открытый конец калиброванной трубки 7 в газопровод. Так продолжается до тех пор, пока уровень дозируемой жидкости не достигнет нижнего обреза калиброванной трубки 7, после чего источник избыточного давления 5 отключается, перепускной клапан 6 открывается и производится измерение давления Р ₂ от столба оставшейся дозируемой жидкости в вертикальной мерной трубке 4.

Вес вытесненной дозируемой жидкости из вертикальной мерной трубки вычисляется по формуле:

М=S(Р ₁-Р₂), где S=S₁ -S₂

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

S₂ - площадь сечения стенки калиброванной трубки 7 (величина известна).

Управление дозирующим насосом 2, источником избыточного давления газа 5, измерение веса по показаниям датчика разности давления 3 осуществляется контроллером (не показан) по заданному алгоритму.