СИСТЕМА ВВОДА ПРИСАДКИ В ПОТОК ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Полезная модель относится к технологическим процессам ввода присадок в поток текучей среды и может использоваться в различных областях промышленности: химия - дозирование реагентов при производстве синтетических смол и пластмасс, газодобыча - многоступенчатая осушка газа, путем дозирования ингибиторов поглотителей влаги, энергетика - в системах химической водоподготовки и многих других.
Известны различные установки дозированной подачи жидких веществ: (свидетельство на полезную модель RU 93790, С02F 1/00, 10.05.2010.), (Насосное оборудование/ Номенклатурный каталог.: ОАО «Нефтемаш» - САПКОН, 2002. 02.) и др. Основной недостаток известных технических устройств - отсутствие надежной защиты рабочих элементов насосов-дозаторов от воздействия абразивных частиц находящихся в присадках. Принято считать, что в присадках нет абразивных частиц. Однако практика показывает, что абразивные частицы присутствуют всегда, и их гранулометрический состав и массовая доля зависят от многих факторов (коррозионная активность присадки, технологический процесс ее изготовления и розлива в тару, эрозионный износ внутренней поверхности трубопроводов, переливание присадок при транспортировке и заправке емкости и даже от случайных факторов). Поэтому любая установка для дозированной подачи жидкости должна иметь в своем составе техническое устройство, очистки дозируемой жидкости исключающее или сводящее к минимуму появление загрязнений не зависимо от причин их появления и обуславливающих параметрический или функциональный отказ установки. В известных установках для дозированной подачи жидких веществ используются фильтры, которые устанавливаются на линии подвода реагента к дозировочному насосу, а избыточное давление на фильтре возникает за счет столба жидкого вещества находящегося в баке.
Известна система ввода добавки в поток текучей среды (свидетельство на полезную модель RU 90428, B67D 3/00, 10.01.2010.) содержащая основной бак и приспособление для отпуска заданного количества присадки в поток текучей среды, включающее расходный бак, который установлен с возможностью наполнения присадкой из основного бака, датчики уровней присадки, насос установленный на линии подачи присадки из основного бака в расходный бак, шаровой кран ввода присадки в поток текучей среды. Данная установка выбрана за ближайший аналог.
Основным недостатком этого устройства является то, что жидкость самотеком через фильтр поступает на вход дозатора, а избыточное давление на фильтре возникает за счет величины столба жидкости (добавки), находящееся в расходном баке. При этом во время работы установки происходит непрерывное уменьшение величины уровня добавки (столба жидкости), находящееся в расходном баке от некоторой максимальной величины до некоторой минимальной величины. Изменение величины столба жидкости вызывает изменение величины напора жидкости на фильтре и как следствие изменение его пропускной способности. Учитывая высокое требование к качеству очистки жидкости подаваемой на насосы дозаторы (Насосное оборудование/ Номенклатурный каталог.: ОАО «Нефтемаш» - САПКОН, 2002. 02.), тонкость фильтрации должна быть достаточно высокой (от 0,1 мм до 0,010 мм), а также возможное загрязнение фильтрующей перегородки можно сделать предположение, что самотек через фильтр не лучшее техническое решение определяющее надежную работу системы в целом. Контролировать работу фильтра в этих условиях не представляется возможным.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы системы по вводу присадок в поток текучей среды. Решить эту задачу можно за счет улучшения качества очистки дозируемых присадок и обеспечения минимального гидравлического сопротивления линии их подачи на дозировочный насос.
Поставленная задача решается тем, что система ввода присадки в поток текучей среды, содержащая основной бак и приспособление для отпуска заданного количества присадки в поток текучей среды, включающее расходный бак, который установлен с возможностью наполнения присадкой из основного бака, датчики уровней присадки, насос установленный на линии подачи присадки из основного бака в расходный бак, шаровой кран ввода присадки в поток текучей среды в отличие от ближайшего аналога снабжено фильтром, смонтированным на напорной части линии содержащей насос подачи присадки из основного бака в расходный бак, а расходный бак соединен с насосом дозатором.
На фиг. представлена схема предлагаемой системы ввода присадки в поток текучей среды.
Система содержит основной бак 1 для хранения присадки и приспособление для отпуска заданного количества присадки в поток текучей среды, включающее: расходный бак 2, насос 3 установленный на линии подачи присадки из основного бака в расходный бак, ее напорную часть 4, фильтр 5, с дифференциальным манометром 6, шаровой кран 7, насос дозатор 8. Основной бак 1 имеет дыхательный клапан 9, датчик уровня жидкости 10, шаровой кран 11, установленный на линии 12 заправки основного бака присадкой и ее дренажа, а также шаровой кран 13, смонтированный на линии подводящей присадку к насосу ее подачи в расходный бак. Расходный бак 2 имеет дыхательный клапан 14, датчик уровня жидкости 15. Кроме того система содержит первичные датчики контрольных, управляющих и защитных систем, обеспечивающих автоматическое управление установкой.
Заявляемая система ввода присадки в поток текучей среды работает следующим образом. На линии подачи присадки из основного бака 1 в расходный бак 2 смонтирован насос 3, который обеспечивает постоянный избыточный напор жидкости в напорной части 4 этой линии. Напорная часть 4 этой линии оснащена фильтром 5 очистки присадки от механических примесей. Контроль степени загрязнения фильтрующей перегородки осуществляется с помощью дифференциального манометра 6, которым оснащен фильтр 5. Таким образом, жидкость из основного бака 1 под действием избыточного давления создаваемого высотой уровня жидкости в баке 1 поступает на приемный патрубок насоса 3 через шаровой кран 13 установленный на подводящей части линии подачи присадки из основного бака в расходный. Далее насос под напором подает жидкость в напорную часть 4, линии подачи присадки из основного бака 1 в расходный бак 2, на которой установлен фильтр 5. При этом насос обеспечивает постоянную величину перепада давления на фильтре не зависимо от высоты уровня жидкости в баке. Увеличение перепада давления на фильтре относительно первоначального значения (чистый фильтрующий элемент) регистрируемое манометром 6 свидетельствует о загрязнении фильтрующей перегородки, уменьшение перепада давления свидетельствуете повреждении этой перегородки. Таким образом, очищенная жидкость под напором подается в верхнюю или нижнюю часть расходного бака, заполняет его, вытесняя воздух через дыхательный клапан 14. Уровень жидкости в расходном баке контролируется с помощью датчика уровня 15, который дает команду на включение (отключение) насоса 3. Из расходного бака жидкость, под действием напора, величина которого определяется высотой столба жидкости в этом баке, поступает через шаровой кран 7 на прием дозировочного насоса 8. Величина гидравлического сопротивления этой линии минимальна, поскольку нет необходимости устанавливать на нее фильтр.
Предлагаемая полезная модель позволит за счет принудительного напора жидкости создаваемого насосом и направленного на фильтрующий элемент, повысить качество очистки дозируемой жидкости и пропускную способность фильтра даже при минимальных значениях величины тонкости фильтрации жидкости и тем самым увеличить ресурс эксплуатации дозировочного насоса. Минимальное гидравлическое сопротивление линии соединяющей расходный бак с дозировочным насосом обеспечит высокую точность дозирования и стабильный режим его работы.