Газоодоризационная установка

Полезная модель относится к области газовой промышленности. Газоодоризационная установка содержит емкости с одорантом - одоризационную, расходную и мерную, вакуумный насос, соединенный с расходной емкостью и дыхательной магистралью, насос-дозатор, дыхательный фильтр, мановакуумметр, датчик-сигнализатор уровня одоранта, узел измерения расхода одоранта, узел ввода одоранта в поток газа, а также блок управления. В нее введены датчик давления для контроля дозирования одоранта, датчик вакуума. Узел измерения дозирования одоранта выполнен автоматического типа и содержит мерную емкость, соединенную с электромагнитным клапаном и дифференциальным манометром, насос-дозатор выполнен асинхронного типа с встроенным в него датчиком числа ходов. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в решении проблемы повышения надежности и точности дозирования одоранта за счет конструктивных приемов. 1 н.п., 2 з.п., 1 ил.

Полезная модель относится к области газовой промышленности и может быть использована при конструировании устройств для дозированной подачи одоранта в поток газа, транспортируемого по трубопроводу.

Известны одоризаторы и устройства подачи одоранта в поток газа [патенты RU на полезные модели №46093, 46092, 32270,28493, патенты RU на изобретения №2271518, 2176782, авторские свидетельства СССР - SU - на изобретения №219067, 1279660].

Известен также комплекс одоризации газа «Флоутек-ТМ-Д» Флоуодоризатор [каталог фирмы ООО «ДП УКРГАЗТЕХ», г.Киев, 2005 г., копии информационного материала прилагаются]. Он характеризуется наличием опорного каркаса, горизонтально вытянутых емкостей для одоранта, манометров, трубопроводов, элементов обвязки.

Известен также комплекс одоризации газа «Карат» [каталог фирмы ОАО Факел, Украина, 2005 г., http://www. fakel.ua/ru/products/gts/74/80/, копия информационного материала прилагается]. Он характеризуется наличием монтажной плиты, вертикально вытянутых емкостей для одоранта, насосной системы, манометров, трубопроводов, запорных элементов.

Известен также одоризатор газа [патент на изобретение RU №2247332]. Он содержит основную и контрольную емкости с одорантом, дозирующее,

расходомерное и вычислительное устройства. Отличиями одоризатора газа является то, что дозирующее устройство выполнено в виде электромагнитного пульсатора с обратным клапаном и дозатора сифонного типа, расположенного выше максимального уровня одоранта в основной и контрольной емкостях и состоящего из немагнитного корпуса, внутри которого в верхней части установлен соединенный с электромагнитным пульсатором стакан, через дно которого пропущена трубка, над верхним концом трубки размещен колпак со связанным с ним регулировочным устройством, а в нижней части корпуса на оси установлен двуплечий рычаг, на одном плече которого, расположенном под нижним концом трубки, размещена чашка с отверстием в дне, а на другом плече постоянный магнит, взаимодействующий с магнитоэлектрическим контактом, закрепленным снаружи корпуса и соединенным через вычислительное устройство с электромагнитным пульсатором.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является газоодоризационная установка GOE 07 (ОДА) (каталог фирмы ООО производственное предприятие «АБИКА», копия информационного материала прилагается). Дозирующее устройство указанной установки работает по инжекционному принципу. Пропорциональные количеству газа импульсы, вырабатываемые измерителем расхода, через прибор управления задают рабочий ход для поршневого насоса-дозатора электромагнитного действия. При каждом ходе насос впрыскивает заданное количество одоранта в поток газа через форсунку. Через постоянно заполненную расходную емкость насос-дозатор откачивает одорант из одоризационной емкости. В расходной емкости и в трубопроводах перед насосом поддерживается пониженное давление, которое возрастает при пуске в эксплуатацию при помощи вакуумного насоса. Благодаря этому установка является самовсасывающей, и степень заполненности расходной емкости уменьшается только при опорожнении одоризационной емкости.

Основным недостатком такой установки, по мнению специалистов (см. патент RU на изобретение №2247332), является сложность конструкции насоса-дозатора, необходимость обеспечения высокой точности и износостойкости его поршня, всасывающего и нагнетательного клапанов, уплотнительных элементов, работающих в агрессивной среде (одоранте), а также высокой степени очистки одоранта, от которых в значительной степени зависит стабильность поддержания точности дозы одоранта и надежность работы насоса-дозатора.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и точности дозирования одоранта в поток газа при постоянном измерении величины дозы одоранта.

Заявляемая полезная модель характеризуется тем, что газоодоризационная установка имеет емкости с одорантом - одоризационную, расходную и мерную, вакуумный насос, соединенный с расходной емкостью и дыхательной магистралью, насос-дозатор, дыхательный фильтр, мановакуумметр, датчик-сигнализатор уровня одоранта, узел измерения расхода одоранта, узел ввода одоранта в поток газа, а также блок управления, и отличается тем, что в нее введены датчик давления для контроля дозирования одоранта, датчик вакуума, причем узел измерения дозирования одоранта выполнен автоматического типа и содержит мерную емкость, соединенную с электромагнитным клапаном и дифференциальным манометром, насос-дозатор выполнен асинхронного типа с встроенным в него датчиком числа ходов.

Кроме того, заявляется газоодоризационная установка с вышеуказанными признаками, в которой к нижнему торцу расходной емкости присоединен фланцевым соединением фильтр тонкой очистки.

Заявляется газоодоризационная установка с вышеуказанными признаками, в которой датчик-сигнализатор уровня одоранта, установленный на внутренней стороне верхнего торца расходной емкости и опущенный

внутрь последней, содержит кроме сигнализаторов верхнего и нижнего уровня цепь измерения промежуточного уровня.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в решении проблемы повышения надежности и точности дозирования одоранта за счет конструктивных приемов - введение в схему дополнительных датчиков: вакуума в расходной емкости и давления в линии нагнетания одоранта, узла измерения расхода одоранта, состоящего из мерной емкости, датчика дифференциального давления, электромагнитного клапана, датчика числа ходов.

Газоодоризационная установка поясняется с помощью фиг., на которой представлена общая схема газоодоризационной установки. Позициями 1-39 обозначены:

1 - корпус;

2 - емкость одоризационная;

3 - емкость расходная;

4 - фильтр тонкой очистки;

5 - емкость мерная;

6 - дыхательный фильтр;

7 - насос-дозатор;

8 - вакуумный насос;

9 - узел измерения расхода одоранта;

10 - электромагнитный клапан;

11 - датчик дифференциального давления;

12 - датчик числа ходов;

13 - датчик давления одоранта;

14 - датчик вакуума;

15 - датчик-сигнализатор уровня одоранта;

16 - элементы индикации режима работы;

17 - разъем-выход на трубопровод с газом;

18 - узел ввода одоранта;

19 - нагрузочный клапан;

20 - отсечной клапан;

21 - форсунка;

22 - датчик расхода газа;

23 - блок управления;

24 - элементы взрывозащиты;

25 - блок питания;

26 - контроллер;

27 - дисплейно-клавиатурный модуль;

28 - модуль аналогового ввода;

29 - модуль дискретного ввода-вывода;

30 - автоматические выключатели;

31...39 - запорные элементы.

Газоодоризационная установка включает вышеназванные функциональные механизмы и узлы, объединенные внутри корпуса 1, и блок управления 23. Среди них - емкости для одоранта, указатель уровня одоранта, узел измерения разряжения, узел измерения расхода одоранта 9, узел ввода одоранта в поток газа 18, узел заправки расходной 3 емкости, узел автоматической одоризации газа, элементы индикации 16 режима работы, запорная арматура, соединительные элементы. Емкости для одоранта представляют собой одоризационную 2, расходную 3 и мерную 5 емкости. К нижнему торцу расходной 3 емкости присоединен фланцевым соединением фильтр тонкой очистки 4, что является отличием от наиболее близкого аналога. Указатель уровня одоранта представлен в виде датчика-сигнализатора 15 уровня одоранта, расположенного на верхнем торце расходной 3 емкости. Узел измерения разрежения содержит датчик вакуума 14. Узел измерения расхода одоранта 9 включает мерную емкость 5, датчик дифференциального давления 11, электромагнитный клапан 10, датчик числа

ходов 12. Узел ввода одоранта 18 в поток газа содержит соединенные последовательно нагрузочный клапан 19, отсечной клапан 20, форсунку 21, датчик расхода газа, которые связаны с насосом-дозатором 7, выполненным с асинхронным двигателем и соединен с датчиком числа ходов, посредством разъема-вывода на трубопровод с газом. Узел заправки расходной емкости состоит из вакуумного насоса 8, соединенного с ней через отсечной кран посредством трубопровода. Совокупность датчиков давления одоранта 13, вакуума 14, дифференциального давления 11, расхода газа, блока управления 23, состоящего из элементов взрывозащиты 24, блока питания 25, контроллера 26, модулей аналогового ввода 28 и дискретного ввода-вывода 29, автоматических выключателей 30, образует узел автоматической одоризации газа. Вышеназванные элементы схемы соединены между собой посредством трубопроводов, фитингов и запорных элементов 31-39.

Газоодоризационная установка работает следующим образом.

Включение установки происходит подачей питания на блок управления 23. Первой операцией является заправка расходной 3 емкости. Перед заправкой горит элемент индикации 16, соответствующий аварийной ситуации (индикатор красного цвета). Заправка расходной 3 емкости происходит с помощью вакуумного насоса 8, который создает разрежение в расходной 3 емкости, необходимое для подъема одоранта из одоризационной 2 емкости. Уровень одоранта при заполнении анализируется контроллером 26 блока управления 23 по сигналу датчика-сигнализатора уровня 15, с которым он соединен через элементы взрывозащиты 24 и модули аналогового ввода 28 и дискретного ввода-вывода 29, причем сигналы минимального и максимального уровней поступают на дискретные входы модуля 29, а сигнал пропорциональный текущему уровню одоранта на вход модуля 28 аналогового ввода. После получения сигнала минимального уровня контроллер 26 выключает элемент индикации 16, сигнализирующий об аварийной ситуации (индикатор красного цвета), и ждет совпадения

величины сигнала пропорционального текущему уровню одоранта с заданным оптимальным значением, записанным в памяти контроллера 26. При совпадении контроллер 26 включает элемент индикации 16 (индикатор зеленого цвета), сигнализирующий о готовности установки к работе. В случае перелива расходной емкости 3 появляется сигнал максимального уровня, контроллер 26 включает элемент индикации 16, сигнализирующий об аварийной ситуации (индикатор красного цвета) и выключает элемент индикации 16, сигнализирующий о готовности установки к работе (индикатор зеленого цвета). После нормально проведенной заправки контроллер 26 ждет сигнала от датчика расхода газа, при его поступлении контроллер 26 формирует команду включения насоса-дозатора 7. В процессе дозирования одоранта контроллер 26 постоянно анализирует сигналы от датчиков вакуума 14, давления одоранта 13, дифференциального давления 11, узла измерения расхода одоранта 9, датчика расхода газа 22, сигналы от которых через элементы взрывозащиты 24 поступают на входы модуля 28 аналогового ввода и датчика числа ходов 12 сигнал, от которого приходит на вход модуля 29 дискретного ввода-вывода. При выходе любого из сигналов вышеназванных датчиков из заданных пределов контроллер 26 формирует предупреждающее сообщение на экране дисплея блока управления 23, а также включает элемент аварийной индикации 16 и прерывает процесс дозирования, если данная аварийная ситуация является фатальной (например: закончился одорант в емкости хранения).

Узел измерения расхода одоранта 9 работает следующим образом:

Датчик дифференциального давления 11 контролирует высоту столба одоранта в мерной емкости 5. В процессе дозирования контроллер 26 периодически включает электромагнитный клапан 10, отсекающий расходную емкость 3. В этом случае насос-дозатор 7 начинает расходовать одорант из мерной емкости 5. При достижении заданного нижнего уровня контроллер 26 выключает электромагнитный клапан 10, мерная емкость 5

вновь наполняется одорантом. Число ходов, посчитанное контроллером 26 по сигналам с датчика числа ходов 12 за период опорожнения мерной емкости 5, позволяет вычислить величину дозы одоранта, выдаваемую насосом-дозатором 7 за один ход, и суммарный расход одоранта за весь период дозирования. Величина дозируемого одоранта сопоставляется с расходом газа для точного поддержания заданной пропорции. Расход газа пересчитывается контроллером 26 из сигнала, получаемого от датчика расхода газа 22. Регулирование по заданной пропорции происходит либо ручной регулировкой длины хода насоса-дозатора 7, либо его периодической остановкой на рассчитанное контроллером 26 время.

1. Газоодоризационная установка, содержащая емкости с одорантом - одоризационную, расходную и мерную, вакуумный насос, соединенный с расходной емкостью и дыхательной магистралью, насос-дозатор, дыхательный фильтр, мановакуумметр, датчик-сигнализатор уровня одоранта, узел измерения расхода одоранта, узел ввода одоранта в поток газа, а также блок управления, отличающаяся тем, что в нее введены датчик давления для контроля дозирования одоранта, датчик вакуума, причем узел измерения дозирования одоранта выполнен автоматического типа и содержит мерную емкость, соединенную с электромагнитным клапаном и дифференциальным манометром, насос-дозатор выполнен асинхронного типа с встроенным в него датчиком числа ходов.

2. Газоодоризационная установка по п.1, отличающаяся тем, что к нижнему торцу расходной емкости присоединен фланцевым соединением фильтр тонкой очистки.

3. Газоодоризационная установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик-сигнализатор уровня одоранта, установленный на внутренней стороне верхнего торца расходной емкости и опущенный внутрь последней, содержит, кроме сигнализаторов верхнего и нижнего уровня, цепь измерения промежуточного уровня.