КОМПЛЕКС ОДОРИЗАЦИИ ГАЗА

Полезная модель относится к химической, газовой промышленности и может быть использована на газораспределительных станциях для нормированного ввода одоранта в газопровод, транспортирующий газ в населенные пункты, с целью придания ему специфического запаха для обнаружения возможных утечек.
Известен одоризатор газа (патент RU 46092, МПК G01F 11/00, G01F 13/00, 10.06.2005), содержащий емкость с одорантом и дозатор, электромагнитные клапаны, соединяющие газопровод высокого давления и одорируемый газопровод. Дозатор выполнен в виде двух трубопроводов, один из которых снабжен измерителем количества одоранта непрерывного действия и дозирующим устройством, а другой электромагнитным клапаном и регулировочным вентилем, соединенных через капельницу с одорируемым газопроводом.
Недостатком данной конструкции является невысокая надежность, обусловленная повышенной аварийностью, в частности при отказе блока подготовки газа. При возникновении аварийной ситуации не исключено попадание газа высокого давления в рабочий контур одоризатора газа, что обуславливает повышенные требования к надежности всех узлов комплекса (к дозирующему устройству, измерительному узлу).
Также известен одоризатор газа модульного типа (патент RU 2362127, МПК G01F 13/00, F17D 3/12, 20.07.2009), содержащий одоризационные емкости: хранения, расходную и мерную с нижними и верхними фланцами, соединенные с насосом-дозатором посредством трубопроводов и фитингов, измеритель расхода одоранта, дыхательный фильтр, соединенный с емкостью хранения одоранта, датчик-сигнализатор уровня одоранта, разъем-выход на трубопровод с газом, соединенный посредством нагнетательной магистрали с насосом-дозатором, узел ввода одоранта в поток газа, блок управления во взрывозащищенном корпусе. Одоризатор газа содержит также электромагнитный клапан, датчик дифференциального давления, входящие в измеритель расхода одоранта, датчик вакуума, магистраль разрежения и дренажную магистраль.
Недостатком аналога является сложность конструкции, обусловленная наличием дополнительных датчиков (датчик вакуума, датчик-сигнализатор уровня одоранта). Как следствие, усложнено техническое обслуживание одоризатора газа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является устройство автоматической подачи одоранта в поток газа (RU 53770, МПК G01F 13/00, 27.05.2006), выбранное в качестве прототипа, состоящее из емкости хранения одоранта, дозирующего устройства, управляемых клапанов для подачи одоранта в трубопровод газа, устройства управления подачей одоранта и измерителя расхода газа, узла измерения и учета расхода одоранта, включенного в трубопровод между емкостью хранения одоранта и дозирующим устройством.
Недостатком данной конструкции является невысокая надежность. При возникновении аварийных ситуаций (отказ дозирующего устройства) в данном одоризаторе газа не предусмотрен перевод системы на ручной (аварийный) контур.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности в эксплуатации, упрощение конструкции и технического обслуживания, снижение стоимости изделия и защита окружающей среды.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в решении проблемы точного дозирования и точного учета расхода одоранта непосредственно в единицах массы.
Указанный технический результат достигается тем, что заявленный комплекс одоризации газа состоит из рабочей емкости, подземной емкости одоранта, дозирующего устройства, управляемого электромагнитного клапана для подачи одоранта, блока управления, внешнего расходомера газа, датчика перепада давления, мерной трубки, включенной между рабочей емкостью и дозирующим устройством, согласно полезной модели введен аварийный контур дозирования, содержащий регулировочный вентиль, капельницу, которые связывают рабочую емкость одоранта с одорируемым газопроводом, введен обратный клапан, указатель уровня, дезодоратор, датчик избыточного давления, фильтр-отстойник, фильтр тонкой очистки, манометр, а мерная трубка реализована как сообщающийся сосуд к рабочей емкости одоранта, при этом подземная емкость одоранта последовательно соединена посредством трубопроводов, фитингов, вентиля с дезодоратором, который последовательно соединен посредством трубопроводов, фитингов, крана с рабочей емкостью одоранта и указателем уровня, при этом одорируемый газопровод с помощью фитингов, трубопроводов, крана последовательно соединен с манометром и подземной емкостью одоранта, которая последовательно соединена с помощью трубопроводов, фитингов, вентиля с фильтром-отстойником и рабочей емкостью одоранта, которая в свою очередь параллельно соединена трубопроводами и фитингами с указателем уровня и мерной трубкой, при этом одорируемый газопровод посредством фитингов, трубопроводов, крана последовательно соединен с датчиком избыточного давления и рабочей емкостью одоранта, которая последовательно соединена с помощью трубопроводов и фитингов с электромагнитным клапаном, который последовательно соединен с мерной трубкой, соединенной параллельно с датчиком перепада давления, при этом мерная трубка последовательно соединена с фильтром тонкой очистки, который последовательно соединен с дозирующим устройством, которое последовательно соединено с обратным клапаном, который в свою очередь последовательно соединен с рабочей емкостью, а также с капельницей, которая последовательно соединена трубопроводами, фитингами, краном с одорируемым газопроводом.
Сущность полезной модели поясняется фиг., где изображена функциональная схема комплекса одоризации газа.
Комплекс одоризации газа содержит подземную емкость одоранта 1, которая последовательно соединена посредством трубопроводов, фитингов, вентиля 2 с дезодоратором 3. Одорируемый газопровод 4 с помощью фитингов и трубопроводов последовательно соединен с краном 5, краном 6, манометром 7 и подземной емкостью одоранта 1, которая последовательно соединена с помощью трубопроводов, фитингов, вентиля 8 с фильтром-отстойником 9 и рабочей емкостью одоранта 10, которая параллельно соединена трубопроводами и фитингами с указателем уровня 11 и мерной трубкой 12. Рабочая емкость одоранта 10, последовательно соединена посредством трубопроводов и фитингов с краном 13 и дезодоратором 3. Одорируемый газопровод 4 посредством фитингов, трубопроводов и крана 5, крана 14 последовательно соединен с датчиком избыточного давления 15 и рабочей емкостью одоранта 10, которая последовательно соединена с помощью трубопроводов и фитингов с электромагнитным клапаном 16, который последовательно соединен с мерной трубкой 12, соединенной параллельно с датчиком перепада давления 17, при этом мерная трубка соединена трубопроводами с фильтром тонкой очистки 18, который последовательно соединен с дозирующим устройством 19, которое последовательно соединено с обратным клапаном 20, а также последовательно соединено посредством трубопроводов, фитингов, крана 21 с рабочей емкостью 10 и капельницей 22, которая в свою очередь последовательно соединена с регулировочным вентилем 23 и рабочей емкостью одоранта 10, а также соединена краном 24 с одорируемым газопроводом 4. Для управления комплексом служит блок управления 25, который содержит контроллер 26, дисплей 27, сигнальную лампу «Одоризатор в работе» 28, сигнальную лампу «Сигнал предупреждения» 29. Контроллер 26 принимает, обрабатывает информацию от датчиков комплекса одоризации и внешнего расходомера газа 30 и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства (электромагнитный клапан, дозирующее устройство).
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Подготовительной операцией является заправка рабочей емкости одоранта 10.
Изначально сбрасывают давление в рабочей емкости одоранта 10 через дезодоратор 3 путем открытия крана 13.
Открыв кран 6 и вентиль 2, подают газ в подземную емкость 1 для передавливания одоранта, контролируя давление по манометру 7.
Значение давления в системе поступает с датчика избыточного давления на блок управления.
Очищенный в фильтре-отстойнике 9 одорант заполняет рабочую емкость одоранта 10 до необходимого уровня. Контроль уровня одоранта в емкости осуществляют по указателю уровня 11, который реализован как сообщающийся сосуд к рабочей емкости 10.
Рабочий цикл комплекса начинается с заполнения мерной трубки 12 и включения дозирующего устройства 19.
Комплекс одоризации газа работает в автоматическом режиме по принципу периодического набора в мерную трубку 12 некоторого объема одоранта и подаче его через фильтр тонкой очистки 18, с помощью дозирующего устройства 19 в капельницу 22, а затем в одорируемый газопровод 4, в соответствии с требуемой нормой одоризации. При отключении дозирующего устройства 19 или аварийной ситуации с целью предотвращения движения потока одоранта в обратном направлении в схеме предусмотрен обратный клапан 20.
Мерная трубка 12 реализована как сообщающийся сосуд к рабочей емкости 10, что обеспечивает ее самозаполнение при открытии электромагнитного клапана 16. Контроль отпускаемой дозы осуществляют за счет измерения датчиком 17 перепада давления одоранта в мерной трубке 12 и пересчета его в фактический уровень и массу.
При работе в автоматическом режиме комплекс обеспечивает подачу одоранта в газопровод в соответствии с установленной нормой одоризации пропорционально текущему расходу газа. Информация о расходе газа поступает от внешнего расходомера газа 30, позволяющий контроллеру 26 осуществлять отпуск одоранта по фактическому пройденному объему газа. При этом достигается заданная точность подачи одоранта в газопровод.
При нормальном пуске комплекса загорается сигнальная лампа «Одоризатор в работе» 28 на дисплее 27 блока управления 25. При возникновении предаварийной ситуации сигнальная лампа «Сигнал предупреждения» 29 начинает мигать и на экране дисплея 27 блока управления 25 выдается соответствующее предупредительное сообщение. В случае аварии загорается сигнальная лампа «Сигнал предупреждения» 29, а сигнальная лампа «Одоризатор в работе» 28 гаснет. При этом на дисплее 27 отображается аварийное сообщение.
При отказе, например, дозирующего устройства 19 отключают контур автоматической подачи одоранта и осуществляют работу комплекса одоризации газа в ручном режиме.
Одоризация газа в ручном режиме осуществляют капельным методом с помощью регулировочного вентиля 23 и капельницы 22.
Необходимое количество капель одоранта, подаваемое в единицу времени в трубопровод газа, при работе в режиме ручной капельницы настраивают регулировочным вентилем 23.
Таким образом, заявленный комплекс одоризации газа гарантированно обеспечивает равномерную одоризацию газа пропорционально его расходу, как в автоматическом, так и в ручном режимах работы.
Отличительной особенностью заявляемого комплекса одоризации газа является то, что мерная трубка реализована как сообщающийся сосуд к рабочей емкости одоранта, что обеспечивает ее самозаполнение через электромагнитный клапан, а также исключает возможность перелива одоранта в нулевую камеру датчика перепада давления.
Также отсутствует потребность в установке дополнительного датчика уровня, т.к. объективный контроль отпускаемой дозы одоранта совмещен с контролем фактического уровня в емкости одоранта, что важно для отслеживания нештатных ситуаций и самодиагностики отказов. Это достигнуто за счет измерения перепада давления одоранта в мерной трубке и преобразования результата в значения уровня и массы.
Заявляемая полезная модель позволила существенно повысить надежность работы комплекса одоризации газа, упростить конструкцию и снизить затраты на комплектующие изделия.
Высокая надежность, эксплуатационная безопасность, простота эксплуатации обеспечивают минимальные требования к техническому обслуживанию.
Кроме того, заявленный комплекс одоризации газа адаптирован к условиям эксплуатации при отрицательных температурах до -40°С, путем автоматического поддержания плюсовой рабочей температуры нагревательными элементами в приборном шкафе.