Установка автоматического дозирования жидкого реагента в магистрали природного газа

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) А1 др 4 F04 В 9/08,,С 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 4053321/23-26 (22) 08.04.86 (46) 23.02.88. Бюл. Ф 7 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" (72) Е.К.Кийко, А.В.Лихачев и В.А.Пацюк (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 929176, кл. В 01 D 47/00,,1980.

Авторское свидетельство СССР

В 823627, кл. F 04 В 7/02, 1979. (54) УСТАНОВКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗЙРОВАНИЯ ЖИДКОГО РЕАГЕНТА В МАГИСТРАЛИ ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится 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 содерлит гидронасосы 1, состоящие из гидропрнвода

13758

3 и дозатора 4, соединенного с линией 7 подачи реагента из емкости 8 и вьгходной линией 2 подачи реагента к точкам впрыска через обратные клапа— ны и 10. Дозатор 4 имеег ступенчатый плунжер 5, поджатый пружиной 6.

Входы гидроприводов 3 каналами 11 соединены с выходом соответствующих трехходовых распределителей 12, соединенных своими входами 13 и 15 с коллектором 14 высокого давлеиия и коллектором 16 низкого давления рабочей жидкости соответственно, кото-. рые через первый четырехходовой

57 двухпозиционный распределитель 30 соединены с выходами 28 и 29 емкостей 19 и 20, оснащенных сигнализаторами 21 и 22 нижнего уровня. Входы

23 и 24 емкостей 19 и 20 через второй че тыр ехв ходов ой двухпа зиционный 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 входы 31, 32 и 33, 34 распределителей 27 и 30 соединены с сигнализаторами 21 и 22 соответственно. l ил.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов подготовки прйродного газа к транспортированию и может быть использовано в газодобывающей, нефтяной и химической промышленности.

Цель изобрЕтения — повышение на дежности работы установки за счет исключения образования гидратов в 10 элементах установки.

Иа чертеже представлена схема. установки.

Установка содержит ряд автономных . гидронасосов 1, установленных в ли15 ниях 2 подачи реагента к точкам сго впрыска в магистрали природного газа.

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

Гидронасосы 1 состоят из гидропривода 3 и дозатора 4 и выполнены в ви25 де 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

30 впрыска. Подсоединение линий 7 и 2 . к дозатору 4 выполнено через обратные клапаны 9 и 10 соответственно.

Вход каждого гидропривода 3 каналом 11 соединен с выходом соответствующего трехходового распределителя

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 жидкости. Управляющий вход 17 распределителя l2 соединен с выходом генератора 18, генерирующим импульсы заданной частоты следования для каждого распределителя 12.

Установка содержит также две емкости 19 и 20, заполненные рабочей жидкостью и оснащенные сигнализаторами 21 и 22 нижнего уровня жидкости и соответствующей емкости. Входы 23 и 24 емкостей 19 и 20 соответственно соединены с. магистралями 25 и 26 высокого и низкого давлений через каналы первого двухпозиционного четырехходового васпределителя 27.

Выходы 28 и 29 емкостей 19 и 20 соответственно соединены через каналы второго двухпоэиционного четырехходового распределителя 30 с коллектором 14 высокого и коллектором 16 низкого давлений 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 ЗЗ и 34 с выходом сигнализатора 22 нижнего уровня в емкости 20.

Устройство работает следующим образом.

1375857

1О

20

B "исходном положении емкость 19 заполнена рабочей жидкостью полностью, а емкость 20 — до уровня вьппе эоны чувствительности сигнализатора 22. Двухпоэиционные четырехходовые распределители 27 и 30 находятся в положении, изображенном на чертеже, при котором первые управляющие входы 3! и 32 и вторые управляющие входы 33 и 34 обесточены.

Природный газ из магистрали 25 высокого давления через первый четырехходовый распределитель 27 поступает на вход 23 емкости 19 и вытесняет 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 трехходогьгх распределителей

12. При обесточенном управляющем вхоце 17 распределителя 12 вход жидкости из коллектора 14 через распределитель 12 перекрыт, При этом плунжер 5 гидронасоса 1 находится под воэдейстзием пружины 6 в верхнем положении, жидкий реагент иэ линии 7 через обратный клапан.9 заполняет дозатор 4, а гидропривод 3 сообщен через канал 11, второй распределитель

12 и канал 15 с коллектором 16 низкого давления, который ереэ второй четырехходовый распределитель 30 со— общен с емкостью 20. Вход 24 емкости

20 при этом сообщен через первый четырехходовый распределитель 27 с газовой магистралью 26 низкого давления.

При необходимости подачи жидкого реагента в поток природного газа командоаппарат 18 формирует электрический импульс по соответствующему каналу управления, который поступает на управляющий вход 17 распределителя 12, При этом перекоммутируются каналы распределителя 1?: вход из канала,3 открывается, а второй вход в вьгход 15 закрывается, 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.

Плуюхер 5 под давлением рабочей жидкости, эаполняюшей гидропривод 3, перемещается вниз, съ тмая пружину 6.

При этом порция жидкого реагента, находящегося в дозато;е 4, вытесняется торцом плунжера 5 через обратный клапан 10 в линию 2 подачи жидкого реагента к точке впрыска. Обратный клапан 9 при этом перекрывает выход едкого реагента из дозатора 4 в линию 7. Давление жидкого реагента на выходе из дозатора 4 превьппает давление рабочей жидкости в гидроприводе

3 пропорционально отношению площадей ступеней плунжера 5. Вытеснение жидкого реагента из дозатора 4 осуществляется до тех пор, пока плунжер 5 не займет крайнее нижнее положение, после чего электрический импульс с ,управляющего входа 17 снимается.

При этом распределитель 12 и ги,;— ронасос 1 возвращаются в исходное состояние: вход канала 13 закрывается, плунжер 5 под воздействием пружины 6 перемещается вверх, рабочая жидкость из гидропривода 3 через канал

11 и второй вход распределителя 12 поступает в канал 1 5 и коллектор 16 низкого давления. Из коллектора 16 поступившая порция рабочей жидкости вытесняется через второй четырехходовой распределитель 30 и выход 29 и емкость 20. Вытесненньп жидкостью гаэ из емкости 20 поступает в газовую магистраль 26 низкого давления, В дозатор 4 по линии 7 из емкости

8 поступает новая порция жидкого реагента, обратный клапан 10 при этом перекрыт давлением газа в точке

1 впрыска.

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

Количество вводимого в поток газа т идкого реагента пропорционально объему дозатора 4 и частоте следования электрических импульсов на управляющий вход 17. Частота следования электрических импульсов задается reнератором 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

ВНИИПИ Заказ 760/36 ТиРаж 574

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13758 четырехходовых распределителей 27 и

30. При этом распределители 27 и 30 переходят во второе положение, при котором их каналы перекоммутируются следующим образом; природный газ вы5 сокого давления иэ газовой магистрали 25 через распределитель 27 поступает на вход 24 емкости 20 и вытесняет из нее рабочую жидкость через вы- 10 ход 29 и распределитель 30 в коллектор 14 высокого давления и далее на вход треходовых распределителей 12.

Коллектор 16 низкого давления при этом сообщен через второй распредели- 15 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 20 происходит вытеснение рабочей жидкости из емкости 20 и сброс ее в емкость 19. По мере заполнения емкости

19 сигнал с управляющих входов 31 и

32 снимается, а распределители 27 и 25

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 четырехходовых распределителей 27 и 30, которые при этом переходят в первоначальное положение. При этом вновь повторяется цикл заполнения рабочей жидкостью емкости 20 и вытеснение ее из емкости 19.

Использование в предлагаемом устройстве промежуточной рабочей жидкос- 40 ти обеспечивает повышение надежности функционирования гидронасосов за счет исключения воэможности образования гидратов при дросселировании газа в распределителях, при этом реали- 45 зация установки осуществлена без применения впрыска нагнетаемого реагента в привод гидронасоса через распылившуюся форсунку.

Использование в качестве рабочей жидкости гликолей позволяет также повысить надежность работы установки, 57 6 так как гликоли, будучи антифризом, являются хорошим абсорбентом, что позволяет испольэовать для работы установки "сырой" неосушенный природный газ, который при контакте с гликолем осушается, что уменьшает вероятность "загидрачивания" распределителей потока, а это повышает 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"яя 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, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующего трехходового распределителя, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы установки за счет исключения образования гидратов, она дополнительно содержит две емкости с сигналцзаторами нижнего уровня и два двухпоэиционных четырехходовых распределителя, при этом входы емкостей через первый четырехходовый распределитель соединены с магистралями высокого и низкого давлений соответственно, выходы — через второй четырехходовый распределитель с первыми и вторыми входами трехходовых распределителей соответ.— ственно, а выходы сигналиэаторов урбвня соединены с управляющими входами первого и второго четырехходовых распределителей соответственно.