УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ (ВАРИАНТЫ)
DEVICE FOR PRODUCING MULTICOMPONENT GAS MIXTURES (VERSIONS)

Изобретение относится к устройствам для получения стандартных образцов газовых смесей на основе инертных и постоянных газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Известен одоризатор газа [RU 2247332, опубл. 27.02.2005 г., МПК G01F 13/00, G05D 11/02], предназначенный для получения смеси природного газа с парами одоранта, содержащий основную и контрольную емкости с одорантом, дозирующее, расходомерное и вычислительное устройства, при этом дозирующее устройство выполнено в виде электромагнитного пульсатора с обратным клапаном и дозатора сифонного типа, расположенного выше максимального уровня одоранта в основной и контрольной емкостях.
Недостатками известного одоризатора являются низкая точность и невозможность применения для получения стандартных образцов газовых смесей из неконденсируемых газов.
Наиболее близок к заявляемому изобретению способ одоризации газа [RU 2561977, опубл. 19.09.20015 г., МПК B01F 3/02], осуществляемый с помощью дозирующего устройства, включающего систему управления, испарительный узел в составе расходной (мерной) емкости одоранта, узла испарения и устройства взвешивания (тензодатчика), а также узлы подачи одоранта по числу потоков флюида в составе дозатора одоранта и расходомера газа (флюида).
Недостатком данного устройства является невозможность его применения для дозирования газа из-за низкой точности вследствие малого относительного веса газа в мерной емкости в сравнении с взвешиваемым испарительным узлом, а также из-за влияния, оказываемого соединительными трубопроводами.
Задачей изобретения является дозирование газа с высокой точностью.
Техническим результатом является дозирование газов с высокой точностью за счет установки в качестве дозирующего устройства узла гидростатического взвешивания тестовой емкости в объеме дозируемого газа.
Предложено два варианта устройства.
Указанный технический результат в первом варианте устройства, предназначенном для дозирования газов в поток флюида, достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем систему управления, мерную емкость реагента, тензодатчик, а также узел подачи реагента в составе дозатора реагента и расходомера флюида, особенность заключается в том, что узел подачи реагента дополнительно оборудован узлами гидростатического взвешивания по числу дозируемых реагентов, при этом узел гидростатического взвешивания представляет собой заполненную дозируемым реагентом мерную емкость с крышкой, изнутри оснащенной тензодатчиком, к которому подвешена тестовая емкость, а реагенты являются газообразными.
Второй вариант устройства, предназначенный для дозирования газов в замкнутый объем, отличается отсутствием потока флюида и его расходомера.
В качестве дозатора реагента целесообразно установить регулирующий клапан. В качестве остальных элементов, составляющих устройство, могут быть использованы любые элементы соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Оборудование узла подачи реагента узлами гидростатического взвешивания позволяет с высокой точностью дозировать требуемое число газов в каждый поток флюида благодаря небольшому весу тестовой емкости относительно веса дозируемого газа, вытесняемого ею, и отсутствию влияния на взвешивание соединительных трубопроводов. Дозирование газа осуществляют путем непрерывного взвешивания тестовой емкости, вес которой увеличивается при снижении плотности газа в мерной емкости по мере снижения давления. Убыль веса газа рассчитывают по возрастанию веса тестовой емкости, скорректированному на соотношение объема тестовой емкости и свободного объема мерной емкости, а расход газа устанавливают путем расчета производной убыли веса газа по времени и регулирования этой величины в зависимости от расхода флюида. При дозировании газов в замкнутый объем количество дозированной порции газа определяют по убыли веса газа в мерной емкости.
Предлагаемое устройство показано на фиг. 1 (условно показано дозирование одного газа в одну линию флюида - первый вариант) и фиг. 2 (условно показано дозирование одного газа в один замкнутый объем - второй вариант) и включает узел гидростатического взвешивания 1 с мерной емкостью 2, заполненной дозируемым газом, тестовой емкостью 3, подвешенной к тензодатчику 4, расположенному изнутри на крышке 5 мерной емкости 2, дозатор реагента (клапан) 6 и систему управления 7. Первый вариант устройства дополнительно включает расходомер флюида 8.
При работе устройства по первому варианту дозируемый газ периодически подают по линии 9 в мерную емкость 2, внутри которой к тензодатчику 4 подвешена тестовая емкость 3. При расходовании дозируемого газа в емкости 2 снижается давление, уменьшается вес газа, вытесняемого емкостью 3, снижается выталкивающая сила, действующая на емкость 3, а ее вес увеличивается. Сигнал от тензодатчика 4 поступает по каналу связи 10 в блок управления 7, где обрабатывается совместно с сигналом, поступающим от расходомера 8 в трубопроводе флюида 11 по каналу связи 12, а сгенерированный сигнал по каналу связи 13 управляет клапаном 6, подающим дозируемый газ по линии 14 в трубопровод 11. Запорно-регулирующая арматура условно не показана. Работа устройства по второму варианту предполагает дозирование заданного блоком управления 7 количества газа по линии 14 в замкнутый объем (условно не показан).
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивают высокую точность дозирования газа и может быть использовано в промышленности.