CN100504142C - 燃气流量随动自动加臭装置 - Google Patents
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Abstract
一种燃气流量随动自动加臭装置,涉及燃气流量自动加臭装置,适用于净化燃气在使用前的加臭,特别适用于小型压缩天然气供气站或液化天然气供气站的燃气加臭。该装置利用流体节流过程中节流前后的压差与其通过的流量成正比的节流原理,感知燃气输送管中的燃气流量大小,并利用节流产生的差压驱动加臭剂按比例进入燃气输送管中。该装置包括安装于燃气输送管上的节流机构、加臭剂储存机构、气相平衡管、加臭剂输送管以及连接阀、针形阀,加臭剂储存机构与节流机构之间用气相平衡管和加臭剂输送管相连接,气相平衡管上设连接阀,加臭剂输送管上设连接阀和针形阀。该装置大大提高了可靠性,结构简单,操作简便,成本低廉。
Description
技术领域:
本发明涉及燃气流量自动加臭装置,适用于净化燃气在使用前的加臭,特别适用于小型压缩天然气供气站或液化天然气供气站的燃气加臭。
背景技术:
在城市和小城镇发展燃气供应的过程中,燃气供应的安全性问题受到广泛重视,不含硫的燃气作为燃气气源时,必须在其中加入一定量的加臭剂,使之可以被人为感知泄漏,以保证供气的安全。
特别是在小城镇的燃气化过程中,压缩天然气供气是一种目前正在重点研究和大力推广的新技术,而压缩天然气是不允许含硫的,即使是含硫的天然气也应该在压缩之前加以脱除,那么,在供气过程中又要重新加臭,否则输送的燃气便不符合国家标准。
目前市场上使用的燃气加臭装置主要有两种:
简易滴定式加臭装置,参见图4。
简易滴定式加臭装置由加臭剂储存机构,气相平衡管,连接阀和针形阀以及加臭剂输送管构成,加臭剂储存筒内的加臭剂依靠重力和滴定管的毛细作用,使加臭剂滴定进入燃气输送管中并在燃气中蒸发,据此达到加臭的效果。
单片机或微电脑控制注入式加臭装置,参见图5。
单片机或微电脑控制注入式加臭装置由加臭剂储存机构,控制器,计量加臭泵,注射器阀构成,加臭剂储存筒中的加臭剂由计量加臭泵导入加臭剂输送管,再由注射器阀将加臭剂注入燃气输送管中与燃气混合进行加臭,加臭剂的流量由计量加臭泵调节,调节依据来源于控制器,控制器根据从燃气输送管中的燃气中采集的加臭剂浓度数据来决定计量加臭泵的输出。
以上加臭装置不足之处在于:燃气的加臭需要保持加臭剂在燃气中的浓度处于标准范围内,过多的加臭会导致燃气的质量恶化,过少的加臭又不能保证达到被人为感知的效果,因此,第一种方式因为不能准确的体现燃气的流量与加臭剂量的关系而不能实现与输送燃气的流量随动成比例加臭的目的,况且还不能针对大流量的燃气加臭,也容易造成加臭剂的浪费。第二种方式需要在被加臭的燃气中获取加臭剂浓度数据,并需要进行精确的控制,增加了系统的复杂性,同时,系统没有错误判断功能,加臭剂浓度检测元件容易失效,如果采样数据出现问题,便会使计量加臭泵的输出出现错误,不能实现随输送燃气的流量大小进行等比例加臭的目的。
发明内容:
本发明的目的,在于针对上述现有技术的不足,利用节流机构的差压计量特性和差压管路的流动特性,提供一种燃气流量随动自动加臭装置,以解决燃气流量与加臭剂量的浓度比例固定问题和加臭剂浓度检测元件失效问题,大大提高了装置的可靠性。
为了实现上述发明创造的目的,本发明的技术方案是:
该装置包括燃气输送管,节流机构,加臭剂储存机构,连接阀,针形阀,气相平衡管,加臭剂输送管,燃气输送管与节流机构密封固定连通,在节流机构的前后连接管上分别设有前、后压导压孔,并与节流机构的前、后连接管内腔连通,前、后压导压孔上分别装有连接阀,位于前压导压孔上的连接阀与气相平衡管的一端固定连接,气相平衡管的另一端与加臭剂储存机构的加臭剂储存筒上的连接阀固定连接,位于后压导压孔的连接阀与加臭剂输送管的一端连接,加臭剂输送管的另一端与针形阀固定连接,该针形阀与安装在加臭剂储存机构上的加臭剂储存筒内的加臭剂导液管连接。
本发明采用流体的节流原理对燃气输送管中的燃气进行等比例加臭,其工作原理如下:燃气输送管中流动的气体在通过节流机构时,节流机构前后产生节流压差,并利用其产生的节流压差,作为加臭剂进入燃气输送管道中的动力。根据气体节流原理,通过节流机构的气体的流量Q1与节流机构前后的压差ΔP之间的关系为:Q1=k1ΔP1/2,由于加臭剂储存筒的上部气相空间与燃气输送管通过气相平衡管相连通,气相压力与燃气输送管的节流前是相同的,因此,加臭剂储存筒中的加臭剂液相便在差压的作用下通过加臭剂导液管经加臭剂输送管流入燃气输送管,加臭剂流量Q2的大小与节流机构前后的压差ΔP之间的关系为:Q2=k2ΔP1/2,其中,k1只与节流机构的结构参数有关,k2只与加臭剂输送管的结构参数有关,则:加臭剂输送管中的加臭剂流量与燃气输送管中的燃气流量之比实际上就是加臭浓度,若加臭浓度用α表示,有:α=Q2/Q1=k2/k1,由于k1在制造过程中已经标定,只要通过针形阀调整加臭剂输送管的管路阻抗便可以保持加臭浓度到某一设定值,达到流量随动加臭的目的。
本发明具有以下技术效果:
1.本发明只需将节流机构连接到燃气输送管道上,将气相平衡管和加臭剂输送管分别与加臭剂储存筒连接,在系统运行时对加臭剂输送管的阻抗适当调整,便可构成与燃气流量随动的自动加臭系统,大大提高了装置的可靠性。
2.本发明在正常工作状态下,不需要任何外加电源,也不需要任何电子控制装置,结构简单、操作简便、成本低廉。
3.本发明可广泛应用于燃气供气站特别是压缩天然气、液化天然气供气过程中的加臭。
附图说明
图1为本发明的主视图,
图2为第一种节流机构的结构放大剖面图,
图3为第二种节流机构的结构放大剖面图,
图4现有滴定式加臭系统示意图,
图5现有注入式加臭系统示意图。
在图1—5中:
1-燃气输送管 2-连接管 3-加臭剂储存筒
4-气相平衡管 5-加臭剂输送管 6-连接阀
7-针形阀 8-加料阀 9-液位计
.10-排污阀 11-机座 12-加臭剂导液管
13-注射器阀 14-加臭阀 15-机柜
16-回流阀 17-呼吸阻火阀 18-放空阀
19-控制器 20-采样管 21-采样信号线
22-计量加臭泵 23-观察管 24-节流孔板
25-节流喷嘴 26-带法兰的连接管 27—前压导压孔
28-后压导压孔 29-螺栓 30-螺母
具体实施方式
第一种节流机构包括节流孔板24,两个相同的带法兰的连接管26,节流孔板固定在两个相同的带法兰的连接管之间,节流孔板的中部有一圆台形的通孔,其大圆台形端面向后面的带法兰的连接管的通孔,该圆台形的通孔的锥度为30°,其小圆台形端面向前面的带法兰的连接管的通孔,其小圆台形端的内直径d与带法兰的连接管的通孔直径D之比为1/30~1/8,节流孔板的厚度大于或等于1.5mm且小于或等于连接管内直径的0.03倍。
第二种节流机构包括节流喷嘴25,两个相同的带法兰的连接管26,节流喷嘴固定在两个相同的带法兰的连接管之间,节流喷嘴的中部有一喇叭形的通孔,节流喷嘴中部通孔的喇叭形端面向前面的带法兰的连接管的通孔,另一端面向后面的带法兰的连接管的通孔,其内直径d与带法兰的连接管的通孔的内径D之比为1/5~4/5,喇叭形喷嘴的入口渐缩曲面为1/4椭圆球体外表面,椭圆球体的长轴长度为喇叭形通孔的另一端直径的2倍,即2d,短轴长度为喇叭形通孔的另一端直径,即d,喇叭形喷嘴的另一端向后面的带法兰的连接管内伸进该连接管的通孔直径的0.5倍,即0.5D,节流喷嘴的厚度为3mm。
本发明的加臭剂储存筒3上设有连接阀6与气相平衡管4固定相连,加臭剂导液管12穿过加臭剂储存筒3的顶部深入到底部并在顶部密封固定连接,针形阀7与之固定连接,加臭剂输送管5固定连接在针形阀7上,还设有用于加料的加料阀8以及液位计9,液位计9用于观察加臭剂储存筒3内的加臭剂量。
Claims (3)
1.一种燃气流量随动自动加臭装置,包括燃气输送管,加臭剂储存机构,连接阀,针形阀,气相平衡管,加臭剂输送管,其特征在于该装置还包括节流机构,燃气输送管与节流机构密封固定连通,在节流机构的前、后连接管上分别设有前、后压导压孔,并与节流机构的前、后连接管内腔连通,前、后压导压孔上分别装有连接阀,位于前压导压孔上的连接阀与气相平衡管的一端固定连接,气相平衡管的另一端与加臭剂储存机构的加臭剂储存筒上的连接阀固定连接,位于后压导压孔的连接阀与加臭剂输送管的一端连接,加臭剂输送管的另一端与针形阀固定连接,该针形阀与安装在加臭剂储存机构上的加臭剂储存筒内的加臭剂导液管连接。
2.根据权利要求1所述的燃气流量随动自动加臭装置,其特征在于节流机构包括节流孔板,两个带法兰的连接管,节流孔板固定在两个相同的带法兰的连接管之间,节流孔板的中部有一圆台形的通孔,其大圆台形端面向后面的带法兰的连接管的通孔,该圆台形的通孔的锥度为30°,其小圆台形端面向前面的带法兰的连接管的通孔,其小圆台形端的内直径与带法兰的连接管的通孔直径之比为1/30~1/8,节流孔板的厚度大于或等于1.5mm且小于或等于连接管内直径的0.03倍。
3.根据权利要求1所述的燃气流量随动自动加臭装置,其特征在于节流机构包括节流喷嘴,两个相同的带法兰的连接管,节流喷嘴固定在两个相同的带法兰的连接管之间,节流喷嘴的中部有一喇叭形的通孔,节流喷嘴中部通孔的喇叭形端面向前面的带法兰的连接管的通孔,节流喷嘴中部通孔的另一端面向后面的带法兰的连接管的通孔,节流喷嘴中部通孔的另一端的内直径与带法兰的连接管的通孔的直径之比为1/5~4/5,喇叭形喷嘴的入口渐缩曲面为1/4椭圆球体外表面,椭圆球体的长轴长度为喇叭形通孔的另一端直径的2倍,短轴长度为喇叭形通孔的另一端直径,喇叭形喷嘴的另一端向后面的带法兰的连接管内伸进该连接管的通孔直径的0.5倍,节流喷嘴的厚度为3mm。
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