Одоризатор газа
Изобретение относится к устройствам одоризации газа или жидкости и может найти применение в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, где необходим пропорциональный ввод веществ в малых дозах при большом изменении величин среды. Одоризатор газа содержит основную и контрольную емкости, связанные со станционной емкостью хранения одоранта, дозирующее, расходомерное и вычислительное устройства, обратные клапаны, анализатор концентрации одоранта в газе, причем дозирующее устройство выполнено в виде гидравлического цилиндра, работающего под избыточным давлением, с поршнем и штоком, имеющим привод от шагового электродвигателя через редуктор, при этом включение в работу шагового электродвигателя осуществляется автоматически от управляющего сигнала вычислительного устройства с обратной связью от анализатора концентрации одоранта в газе. При штатной работе одоризатора газа забор одоранта осуществляют автоматически из станционной емкости хранения одоранта за счет разрежения в одной из полостей цилиндра дозирующего устройства, при этом основная и контрольная емкости не задействованы. Технический результат - упрощение конструкции и повышение надежности работы одоризатора газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам одоризации газа или жидкости и может найти применение в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности, где необходим пропорциональный ввод веществ в малых дозах при большом изменении величин среды.
Известны одоризаторы, содержащие основную и контрольную емкости с одорантом, а также расходомерное и дозирующее устройства.
Так, известен инжекторный пропорциональный одоризатор (а.с. №262090, 26.01.1970, B01D 3/04) дозирующее устройство выполнено в виде инжектора с клапаном, управляемым пневматическим реле через обратный клапан с регулируемым дросселем, обеспечивающих пропорциональную подачу одоранта в зависимости от перепада давления на расходомерной диафрагме как функцию расхода.
Основным недостатком данного устройства является сложность конструкции и низкая надежность пневматических исполнительных органов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является одоризатор газа (патент №2247332, 27.02.2005, G01F 13/00), который состоит из основной и контрольной емкостей с одорантом, дозирующего устройства в виде электромагнитного пульсатора с обратным клапаном и дозатора сифонного типа, расходомерного и вычислительного устройств. Электромагнитный пульсатор содержит корпус, сердечник, катушку и пружину, а дозатор сифонного типа выполнен в виде немагнитного корпуса, внутри которого, в верхней части, установлен соединенный через обратный клапан с электромагнитным пульсатором стакан, через дно которого пропущена трубка, над верхним концом трубки размещен колпак, связанный с регулировочным устройством. 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 дозатора сифонного типа и соединенным через вычислительное устройство с электромагнитным пульсатором.
Основным недостатком такой установки является сложность конструкции электромагнитного пульсатора, большое количество элементов, усложняющих конструкцию.
Задача изобретения - обеспечение стабильной и надежной работы одоризатора газа со значительным уменьшением его габаритных размеров.
Технический результат, позволяющий решить эту задачу, заключается в упрощении конструкции и повышении надежности работы одоризатора газа.
Указанный технический результат достигается тем, что одоризатор газа, содержащий основную и контрольную емкости, связанные со станционной емкостью хранения одоранта, дозирующее, расходомерное и вычислительное устройства, обратные клапаны, дополнительно снабжен анализатором концентрации одоранта в газе, а дозирующее устройство выполнено в виде гидравлического цилиндра, работающего под избыточным давлением, с поршнем и со штоком, имеющим привод от шагового электродвигателя через редуктор, при этом включение в работу шагового электродвигателя осуществляется автоматически от управляющего сигнала вычислительного устройства с обратной связью от анализатора концентрации одоранта в газе. При штатной работе одоризатора газа забор одоранта осуществляют автоматически из станционной емкости хранения одоранта за счет разряжения в одной из полости цилиндра дозирующего устройства, при этом основная и контрольная емкости не задействованы.
Конструкция предлагаемого одоризатора газа вызвана практикой эксплуатации, необходимостью упрощения конструкции, уменьшения количества составных элементов и габаритных размеров одоризационных блоков.
Исполнение дозирующего устройства в виде цилиндра с поршнем позволяет существенно упростить его конструкцию и повысить надежность работы. Цилиндр с поршнем прост по конструкции и требует точного сопряжения и уплотнения лишь в месте сопряжения поршень-цилиндр, шток-цилиндр. Включение в систему анализатора концентрации одоранта в газе позволит обеспечить дополнительный контроль степени одоризации газа, а вычислительное устройство, учитывая два входящих сигнала, обеспечит заданную точность ввода одоранта. Выдача управляющего сигнала вычислительным устройством шаговому электродвигателю обеспечит с математической точностью ввод нужного объема одоранта в газопровод. Существенное отличие конструкции данного одоризатора от других аналогов, состоит в том, что заправку основной емкости одоранта можно проводить автоматически дозирующим устройством без создания избыточного давления в подземной емкости хранения одоранта.
Изобретение поясняется чертежом, где на Фиг. 1 представлена принципиальная схема одоризатора газа.
Одоризатор газа состоит из основной 2 и контрольной 3 емкостей с одорантом, дозирующего устройства 1 выполненного в виде гидравлического цилиндра 15 с поршнем 16, штоком 17 с толкателем 22, обратных клапанов 11, 12, 13, 14, шагового электродвигателя 19, редуктора 18, концевых выключателей 20, 21, анализатора концентрации одоранта в газе 24, расходомерного 23 и вычислительного 25 устройств. Кроме того одоризатор содержит краны 4, 5, 6, 7, 8, 9, вентиль 10, фильтр 27 и смотровое окно 29. Одоризатор газа смонтирован на газовой магистрали 26.
Одоризатор газа работает следующим образом.
При появлении расхода газа в газовой магистрали 26, расходомерное устройство 23, измеряющее количество прошедшего газа, передает информацию в вычислительное устройство 25, которое выдает команду на включение электродвигателя 19, который в сою очередь через редуктор 18 и шток 17 обеспечивает поступательное движение поршня 16. Давление одоранта за поршнем 16 в полости «Б» цилиндра 15 дозирующего устройства 1 повышается и порция одоранта движется через обратный клапан 12 и далее по соединительному каналу через открытый вентиль 10, краны 8, 9 и смотровое окно 29 вводится в газовую магистраль 26. Обратные клапаны 11, 14 за счет поджатия собственных пружин и давления одоранта за поршнем 16 перекрыты и препятствуют подачи одоранта в соединительный канал, связанный со станционной емкостью хранения одоранта 28, кран 4 основной емкости 2 закрыт.
Количество оборотов шагового электродвигателя точно определяется вычислительным устройством, по достижению которых электродвигатель останавливается, ввод одоранта приостанавливается до нового цикла. Во время движения поршня 16 в полости «А» цилиндра 15 дозирующего устройства 1 создается разряжение, за счет которого происходит ее заполнение одорантом из станционной емкости хранения одоранта 28 через фильтр 27, открытые краны 5, 7 и обратный клапан 13. При этом кран 4 закрыт.После достижения поршнем 16 крайнего правого положения, толкатель 22 замкнет концевой выключатель 21, который изменит направление вращения шагового электродвигателя. Теперь, при выдачи команды вычислительным устройством 25 шаговому электродвигателю 19, движение поршня 16 будет происходить в обратном направлении. При движении поршня 16 влево полость «Б» цилиндра 15, за счет разряжения в ней, будет заполняться одорантом из станционной емкости хранения одоранта 28 через фильтр 27, открытые краны 5, 7 и обратный клапан 14, а повышение давления одоранта в полости «А» цилиндра 15 дозирующего устройства 1 будет обеспечивать через обратный клапан 11, соединительный канал, вентиль 10, краны 8, 9 и смотровое окно 29 его ввод в газовую магистраль 26. Обратные клапаны 12, 13 за счет поджатая собственных пружин и давления одоранта за поршнем 16 перекрыты и препятствуют подачи одоранта в соединительный канал, связанный со станционной емкостью хранения одоранта 28, кран 4 основной емкости 2 закрыт.
Такая цикличная работа устройства обеспечивает минимизацию габаритных размеров одоризатора газа даже при необходимости ввода значительных объемов одоранта. Вычислительное устройство, в логику которого заложено соотношение установленной нормы ввода одоранта и линейного перемещения поршня 16 в цилиндре 15 дозирующего устройства 1, обеспечивает высокую точность ввода одоранта. А применение анализатора концентрации одоранта в газе 24 повысит надежность одоризатора, так как все команды, выданные вычислительным устройством 25 будут проверяться и корректироваться за счет обратной связи в виде входного сигнала от анализатора концентрации одоранта в газе 24. В логику вычислительного устройства 25 можно внести условие, при котором ввод одоранта будет обеспечиваться без изменений в случае рассогласования не более 10% прямого сигнала входящего от расходомерного устройства 23 относительно обратного сигнала получаемого от анализатора концентрации одоранта в газе 24. В случае превышения рассогласования более 10% обеспечить выдачу предупредительного или аварийного сигнала на пульт оператора, для анализа ситуации и принятия решения о переходе на дублер, или ручной ввод одоранта.
При отказе, дозирующего устройства, на период ремонта, возможна подача одоранта из основной емкости 2 посредством соединительного канала через кран 4, 6, 9 при открытом на определенную величину вентиле 10 и визуальном наблюдении через смотровое стекло 29. При этом краны 5, 7, 8 закрыты.
Все эти конструктивные признаки обеспечивают достижение заявленного технического результата.
1. Одоризатор газа, содержащий основную и контрольную емкости, связанные со станционной емкостью хранения одоранта, дозирующее, расходомерное и вычислительное устройства, обратные клапаны, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен анализатором концентрации одоранта в газе, а дозирующее устройство выполнено в виде гидравлического цилиндра, работающего под избыточным давлением, с поршнем и штоком, имеющим привод от шагового электродвигателя через редуктор, при этом включение в работу шагового электродвигателя осуществляется автоматически от управляющего сигнала вычислительного устройства с обратной связью от анализатора концентрации одоранта в газе.
2. Одоризатор газа по п. 1, отличающийся тем, что при штатной работе одоризатора газа, забор одоранта осуществляют автоматически из станционной емкости хранения одоранта за счет разрежения в одной из полостей цилиндра дозирующего устройства, при этом основная и контрольная емкости не задействованы.
