УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ ОДОРАНТА В ПОТОК ГАЗА

Полезная модель относится к области химической, нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для дозированной подачи одоранта в поток газа, транспортируемого по газопроводу.
Известны различные устройства [SU 1132150, RU 2008619, RU 2183134, RU 2247332] автоматической, пропорциональной подачи жидкости в поток газа, использующие различные дозаторы потока жидкости, связанные с величиной расхода газа, в том числе одоризаторы газа.
Эти устройства, как правило, содержат следующие основные узлы: емкость для хранения жидкости, дозатор жидкости различного типа, блок вычислителя расхода газа или расходомер газа, блок управления. Кроме перечисленных основных узлов имеются также трубопроводы с запорной вентильной арматурой в виде вентилей и клапанов, как для газа, так и для жидкого одоранта. Как правило, регулирование подачи жидкости осуществляется путем использования гидропневматической обратной связи. При этом изменяется производительность дозатора с помощью диафрагмы, регулируемого дросселя или путем изменения частоты дозирования - впрыска жидкости в трубопровод.
Недостатки вышеперечисленных устройств сводятся, в основном, к недостаточной точности регулирования известных дозирующих устройств и заключаются в том, что высокая точность дозирования не может быть достигнута, так как:
механические дозирующие устройства имеют большой разброс величины единичной дозы для разных экземпляров;
в процессе эксплуатации дозатора величина единичной дозы постоянно меняется от одного цикла подачи жидкости к другому;
старение применяемых материалов мембран, седел клапанов, а также износ механических частей приводит к изменению характеристик дозаторов;
величина дозы сильно зависит от температуры;
точность управления дозированием с гидропневматической обратной связью неудовлетворительна, а сами устройства сложны в изготовлении и подвержены старению;
дозирование производится в единицах объема, а не массы (требуется учет зависимости плотности жидкости от температуры).
Наиболее близким к заявляемому решению является устройство одоризации [патент RU 2183134]. Оно содержит емкость для хранения жидкого одоранта, в качестве которого используют преимущественно смесь природных меркаптанов, включающую меркаптановую серу в качестве ароматического вещества, расходомер, установленный на магистрали газопровода, и дозатор одоранта, через который емкость для хранения жидкого одоранта соединена с магистралью газопровода. Отличиями устройства является то, что в него введены блок измерения концентрации ароматического вещества в одоранте и блок вычисления расхода одоранта, при этом первый вход блока вычисления расхода одоранта соединен с выходом расходомера, второй вход блока вычисления расхода одоранта соединен с выходом блока измерения концентрации ароматического вещества в одоранте, а выход соединен со входом управления дозатора. Кроме того, устройство содержит блок измерения концентрации ароматического вещества в неодорированном газе, соединенный с третьим входом блока вычисления расхода одоранта. Блок измерения плотности одоранта соединен с четвертым входом блока вычисления расхода одоранта.
Однако, в данном устройстве измерение расхода одоранта осуществляется косвенным путем - опосредованно через измерение концентрации, объема и температуры одоранта. Существенным недостатком данного устройства является ориентация его на подсчет расхода одоранта, а не на непосредственное измерение его количества.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение точности дозирования подаваемого одоранта в поток газа и повышение точности учета расхода одоранта и его измерение непосредственно в единицах массы.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройство автоматической подачи одоранта в поток газа, состоящее из емкости хранения одоранта, дозирующего устройства, управляемых клапанов для подачи одоранта в трубопровод газа, устройства управления подачей одоранта и измерителя расхода газа, введен узел измерения и учета расхода одоранта, включенный в трубопровод между емкостью хранения одоранта и дозирующим устройством.
Кроме того, заявляется вариант устройства, которое снабжено звуковым извещателем, соединенным с блоком управления.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в решении проблемы точного дозирования и точного учета расхода одоранта непосредственно в
единицах массы, что полностью соответствует требованиям нормативных документов по газопользованию. Причиной взрывов помещений, в том числе жилых, является не только утечка газа, но и недостаточная степень одоризации газа, т.е. отсутствие информации о надвигающейся или уже имеющейся аварийной ситуации. С другой стороны, превышение степени одоризации может привести к отравлению людей и животных. Существующие устройства и узлы измерения расхода одорантов в настоящее время часто нельзя признать соответствующими XXI веку. Технический результат заявляемой полезной модели проявляется только при введении названного узла в определенное место схемы подачи одоранта, а именно между емкостью хранения одоранта и дозирующим устройством. В таком включении любое минимальное, в том числе нерегистрируемое с помощью распространенных замерных линеек, расположенных на емкостях, количество одоранта, переместившееся из емкости, в данной конструкции автоматически фиксируется.
Устройство автоматической подачи одоранта в поток газа поясняется с помощью фиг., на которой позициями 1-11 обозначены:
1 - емкость для хранения одоранта;
2 - блок управления;
3 - расходомер газа;
4 - узел измерения и учета расхода одоранта;
5 - дозатор одоранта;
6 - трубопровод газа;
7 - измерительная трубка;
8 - входной клапан;
9 - выходной клапан;
10 - дифференциальный манометр;
11 - звуковой извещатель.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Из емкости для хранения одоранта 1 с помощью блока управления 2 осуществляется подача одоранта через узел измерения и учета расхода одоранта 4 в измерительную трубку 7 при открывании входного клапана 8 и закрывании выходного клапана 9. В этот момент времени блок управления 2 с помощью дифференциального манометра 10 производит замер уровня в емкости хранения с помощью измерения гидростатического давления в измерительной трубке 7. Входной клапан 8 закрывается и открывается выходной клапан 9. По команде блока управления 2 включается клапан управления дозатором одоранта 5 и в трубопровод газа 6 подается доза одоранта из измерительной трубки 7, после чего также происходит замер уровня в измерительной трубке 7. По разнице
гидростатического давления до выдачи дозы одоранта и после выдачи определяется непосредственно масса дозы одоранта. Блок управления 2 принимает от расходомера газа 3 типа Супефлоу, Гиперфлоу, СГ ЭК, АПСТМ и т.п. значение текущего расхода газа в трубопроводе газа 6, вычисляет требуемый расход одоранта и с учетом величины последней выданной дозы определяется момент времени, в который необходимо осуществить подачу следующей дозы одоранта в трубопровод газа 6. При этом достигается заданная точность подачи одоранта в трубопровод газа 6, независящая от дестабилизирующих факторов производительности дозирующих устройств. В случае нарушения работы устройства подается сигнал управления на звуковой извещатель 11. На экран дисплея блока управления 2 выводится информация о текущем расходе газа, текущем расходе одоранта, накопленном значении расхода одоранта и общем времени работы устройства. Кроме того, блок управления 2 имеет возможность работы с различными системами - такими, как телемеханика, система управления технологическим процессом и т.д. Устройство не содержит сложных гидропневматических регуляторов, которые, как правило, имеют низкую надежность. Поэтому заявляемое устройство является надежным в эксплуатации, простым в обслуживании, но высоко точным.