RU180117U1 - Устройство для дозированной подачи реагентов - Google Patents
Устройство для дозированной подачи реагентов Download PDFInfo
- Publication number
- RU180117U1 RU180117U1 RU2017117529U RU2017117529U RU180117U1 RU 180117 U1 RU180117 U1 RU 180117U1 RU 2017117529 U RU2017117529 U RU 2017117529U RU 2017117529 U RU2017117529 U RU 2017117529U RU 180117 U1 RU180117 U1 RU 180117U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reagent
- pipeline
- liquid
- mass
- metering pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
- F17D3/12—Arrangements for supervising or controlling working operations for injecting a composition into the line
Abstract
Заявлено устройство для дозированной подачи реагентов, в котором, с целью повышения точности дозирования реагента в трубопровод от насоса-дозатора, заданное количество реагента определяют по массе жидкости, протекающей в трубопроводе. Повышение точности дозирования реагентов позволяет снизить расход реагента.
Устройство для дозированного ввода реагентов содержит контролер 6, соединенный с контролером 6 насос-дозатор 1, включающий приемную линию 11 и нагнетательную линию 12, соединенную с трубопроводом 2, и средство измерения массы жидкости в трубопроводе, соединенное с контролером 6. Средство измерения массы жидкости в трубопроводе содержит расходомер 4 и датчик 5 температуры, соединенные с контролером 6. 1 ил.
Description
Полезная модель, относится к области дозирования реагентов в гидравлических системах, преимущественно, к устройствам для дозированного ввода химических реагентов в гидравлических и технических системах тепловых сетей, нефтедобывающей, нефтехимической и других отраслей промышленности.
Высокая стоимость химических реагентов обуславливает необходимость, по возможности, более точного определения необходимого количества химического реагента и его дозированной подлачи в технических системах с целью снижения его расхода.
Известно устройство дозированной подачи реагента в трубопровод (С. Черкасов «Насосы-дозаторы: типы, выбор, монтаж» // журнал «Сантехника. Отопление. Кондиционирование», 2006 г. № 1), состоящее из установленного на трубопроводе расходомера, электрически связанного с контроллером, насоса-дозатора, производящего дозирование реагента в трубопровод. Контроллер получает сигнал от расходомера и вычисляет нарастающим итогом объем жидкости. По достижении объема заданной величины контроллер включает насос-дозатор на время, необходимое для подачи в трубопровод расчетной дозы реагента, которую задают пропорционально заданному объему жидкости. Время включения насоса-дозатора определяют делением расчетной дозы реагента на производительность насоса-дозатора при заданной величине давления. Величину давления выбирают равной заданной фиксированной величине, например, максимальному давлению насоса-дозатора или максимальному давлению в трубопроводе; или как другую фиксированную величину из реального диапазона давлений в трубопроводе. Однако, расход воды в гидравлических системах, в частности в системах водоснабжения, в течение времени (например, суток) может меняться в широких пределах. Давление жидкости в трубопроводе также изменяется, график давления обычно находится «в противофазе» к графику расхода воды: чем больше забор жидкости из трубопровода, тем меньше давление в трубопроводе. В указанном устройстве не учитывается, что производительность насоса-дозатора зависит от величины давления в трубопроводе, в который производится дозированная подача реагента. При давлении в трубопроводе меньшем заданного давления дозирование реагента происходит в большем объеме, чем рассчитано в предположении, что давление стабильно во времени. Возникает передозировка сверх расчетной, которая приводит к перерасходу реагента. При давлении в трубопроводе большем заданного давления дозирование реагента происходит в объеме меньшем расчетного. Если заданное давление выбрано как максимальное давление, то в течение всего времени подачи происходит передозировка реагента.
Известно устройство дозирования реагента в трубопровод, в котором, для повышения точности дозирования реагента, в трубопроводе установлен датчик давления, электрически связанный с контроллером (Патент RU № 89661 U1).
Устройство (патент № 89661), принятое в качестве прототипа, включает установленные в трубопроводе расходомер, электрически связанный с контроллером, и датчик давления, электрически связанный с контроллером, насос-дозатор, снабженный входным и выходным шлангами, производящий дозирование реагента в трубопровод, электрически связанный с контроллером.
В описанном устройстве для корректировки расхода реагента используют зависимости расхода и давления жидкости в трубопроводе во времени, при этом, расчет времени включения насоса-дозатора проводится в соответствии с характеристикой производительности насоса-дозатора при фактических значениях давления в трубопроводе, что позволяет повысить точность дозирования реагента и тем самым снизить расход реагента.
Однако, в известном устройстве расход жидкости определяют объемным методом без учета температуры жидкости в трубопроводе, т.е. без учета объемных коэффициентов жидкости, что обусловливает наличие существенной погрешности при определении заданного количества реагента и применении зависимости производительности насоса-дозатора от давления и расхода жидкости в трубопроводе, определяющей недостаточную точность дозирования реагентов, которая может привести к перерасходу дорогого реагента.
В основу настоящей полезной модели положена задача повысить точность определения заданного количества реагента и его дозированной подачи в трубопровод от насоса-дозатора, с тем, чтобы снизить расход реагента.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дозированной подачи химических реагентов в поток жидкости в трубопроводе, содержащее насос-дозатор с приемной и нагнетательной линиями, обеспечивающий подачу заданного количества реагентов в поток жидкости в трубопроводе, контроллер и средство измерения параметров жидкости в трубопроводе, при этом нагнетательная линия соединена с трубопроводом, а насос-дозатор и средство измерения параметров жидкости соединены с контроллером, согласно предлагаемой полезной модели, средство измерения параметров жидкости в трубопроводе выполнено с возможностью определения массы жидкости в трубопроводе.
Известно, что масса жидкости, протекающей в трубопроводе, практически не зависит от ее температуры и давления.
Соответственно, определение заданного количества реагента по массе жидкости исключает погрешности, возникающие при изменении температуры и давления жидкости, что обеспечивает более высокую точность определения необходимого заданного количества реагента и позволяет повысить точность дозирования регента от насоса-дозатора и, таким образом, исключить перерасход дорогого химического реагента.
Целесообразно, в качестве средства измерения параметров жидкости в трубопроводе использовать расходомер и датчик температур, соединенные с контроллером.
Измерение объема жидкости, протекающей в трубопроводе, и ее температуры позволяет вычислить по известным методикам массу жидкости и по полученной величине массы определить заданное количество реагента, необходимое для данной массы жидкости.
Целесообразно, в качестве средства измерения параметров жидкости в трубопроводе использовать массомер.
Массомеры (массовые расходомеры) являются более точными контрольно-измерительными приборами, обеспечивающими непосредственное измерение массового расхода жидкости, в отличие от таких приборов, как расходомер и датчик температуры, которые могут быть использованы для косвенного, расчетного определения массы жидкости.
Целесообразно, на нагнетательной линии насоса-дозатора устанавливать массомер, соединенный с контроллером. Массомер на нагнетательной линии обеспечивает контроль массы регента, поступающего в поток жидкости, и тем самым позволяет корректировать, в соответствии с заданной величиной, подачу реагента от насоса-дозатора.
Целесообразно, на нагнетательной линии насоса-дозатора устанавливать гаситель пульсаций.
Гаситель пульсаций обеспечивает равномерную подачу реагента в трубопровод, что также позволяет повысить точность дозированной подачи реагента в поток жидкости в трубопроводе.
В дальнейшем предлагаемая полезная модель будет более подробно раскрыта на конкретных примерах ее выполнения со ссылками на чертежи, на которых изображены:
Фиг. 1 - устройство с расходомером и датчиком температуры
Фиг. 2 - устройство с массомером.
Предлагаемое устройство может быть использовано для определения необходимого заданного количества реагента и его дозированной подачи в поток разных жидкостей, например, воды, нефти, смеси нефти с водой, конденсата и др.
Устройство, показанное на Фиг. 1, содержит насос-дозатор 1, осуществляющий дозированную подачу реагента в поток жидкости в трубопроводе 2. Насос-дозатор 1 включает приемную линию 11, соединенную с емкостью 3, заполненную реагентом, и нагнетательную линию 12, соединенную с трубопроводом 2. В качестве насоса-дозатора 1 может быть использован любой нагнетательный насос, преимущественно герметичный плунжерный, мембранный или иной насос.
Устройство также сдержит установленные в трубопроводе 2 расходомер 4 и датчик 5 температуры. Указанные измерительные приборы, преимущественно, установлены в трубопроводе перед точкой соединения трубопровода 2 с нагнетательной линией 12 насоса-дозатора 1.
В качестве расходомера могут быть использованы известные, промышленно выпускаемые приборы, например расходомер-счетчик Дарконт серии ОМ модели ОМ004-008 и пр.
В качестве датчика температуры также могут быть использованы известные, промышленно выпускаемые приборы, например термомпреобразователь сопротивления ДТС 035-100М.В.3.160.Ех-Т5 и пр.
Насос-дозатор 1, расходомер 4 и датчик 5 температуры соединены с контроллером 6, который по показаниям расходомера 4 и датчика 5 температуры, определяет заданное количество реагента и управляет работой насоса-дозатора 1. В качестве контроллера может быть использован промышленно применяемый контроллер, например контроллер Segnetics SMH 2Gi-0020-01-2.
Соединение контроллера 6 с измерительными приборами (расходомером 4 и датчиком 5 температуры) и с насосом-дозатором 1 осуществляют по известным схемам, принятым в контрольно-измерительных комплексах.
Указанные расходомер 4 и датчик 5 температуры образуют средство измерения параметров жидкости в трубопроводе 2. В частности, по величине расхода жидкости и ее температуре можно вычислить, по известным методикам, массу жидкости в трубопроводе. При этом, известно, что масса жидкости, протекающей в трубопроводе, практически не зависит от температуры и давления жидкости, что позволяет определить заданное количество реагента с большей точностью, исключив погрешности, возникающие в результате изменения давления и температуры жидкости, и, таким образом, повысить точность дозированной подачи реагента предлагаемым устройством.
В преимущественном варианте на нагнетательной линии 12 насоса-дозатора 1 установлен гаситель 7 пульсаций, обеспечивающий более равномерную подачу реагента в трубопровод 2, что также способствует повышению точности его дозированной подачи насосом-дозатором 1.
В качестве гасителя 7 пульсаций может быть использовано известное устройство, например ПГА (пневмогидроаккумулятор) по ТУ 4145-001-46919837-2012.
Устройство, показанное на Фиг. 2, отличается от описанного выше устройства выполнением средства измерения параметров жидкости в трубопроводе 2. В частности, устройство сдержит насос-дозатор 1, включающий приемную линию 11, соединенную с емкостью 3 с реагентом, и нагнетательную линию 12, соединенную с трубопроводом 2. При этом в данном устройстве, в качестве средства измерения параметров жидкости использован массомер 8, установленный в трубопроводе 2 перед точкой соединения трубопровода 2 с нагнетательной линией 12 насоса - дозатора.
Насос-дозатор 1 и массомер 8 соединены с контроллером 6, который по показаниям массомера 8, определяет заданное количество реагента и управляет работой насоса-дозатора 1. Использование массомера позволяет более точно определить массу жидкости в трубопроводе, и, соответственно, заданное количество реагента, чем при использовании расходомера и датчика температур. Однако массомеры имеет более высокую цену, поэтому их использование не всегда является целесообразным.
Также в устройстве, показанном на Фиг. 2, на нагнетательной линией 12 насоса-дозатора 1 установлен массомер 81, соединенный с контроллером 6. Массомер 81 на нагнетательной линии 12 насоса-дозатора 1 контролирует массу подаваемого насосом-дозатором 1 реагента, с тем, чтобы через контроллер 6 осуществлять корректировку его массы, подаваемой в трубопровод 2. Массомер может быть также установлен на нагнетательной линии насоса-дозатора, в устройстве, показанном на Фиг. 1.
На нагнетательной линии 12 установлен гаситель 7 пульсаций, обеспечивающий более равномерную подачу реагента от насоса - дозатора 1.
Показанное на Фиг. 1, устройство для дозированной подачи реагентов в поток жидкости в трубопроводе 2 работает следующим образом. Расходомер 4 и датчик 5 температуры измеряют, соответственно, расход и температуру жидкости в потоке, текущем в трубопроводе 2. Замеренные расходомером 2 и датчиком 5 температуры значения расхода и температуры жидкости передаются на контроллер 6, который обрабатывает полученную информацию и пересчитывает по известным зависимостям замеренные данные в величину массы жидкости в единицу времени.
В частности, масса жидкости определяется по формуле M=Vжt*ρжt, где М - масса жидкости, Vжt - объем жидкости при температуре t, ρжt - плотность жидкости при температуре t. Плотность жидкости при температуре t вычисляется по формуле: ρжt=ρст⋅(1-β⋅(Tt-Тст), где ρст - плотность жидкости при стандартных условиях (температура - 20 град. Цельсия и давление - 1 кгс/см2 (атмосферное давление), β - коэффициент объемного расширения жидкости, Тt, Тст, - температура замера и стандартная. Коэффициент объемного расширения жидкости определяется лабораторным путем и вносится в базу данных контроллера 6.
Таким образом, по измеренным значениям температуры жидкости и ее объема в трубопроводе 2 определяется величина массы жидкости в трубопроводе 2.
Исходя из известных требуемых оптимальных значений концентраций реагента, контроллер 6 определяет необходимое заданное количество реагента и устанавливает производительность насоса-дозатора 1, который подает необходимую массу реагента от емкости 3 по приемной и нагнетательной линиям 11 и 12, соответственно, в трубопровод 2. В случае, когда минимальная производительность насоса-дозатора 1 превышает заданное количество дозируемого реагента, насос-дозатор 1 включается контроллером 6 периодически. Наиболее целесообразным является использованием насоса-дозатора, минимальная производительность которого не превышает заданное количество реагента.
Гаситель 7 пульсаций обеспечивает более равномерную подачу реагента по нагнетательной линии 12 в трубопровод 2.
Учет концентрации реагента в жидкости по массе жидкости позволяет дозировать реагент в трубопровод с оптимальной концентрацией реагента в жидкости, тем самым позволяет значительно экономить дорогой реагент.
В основном принцип работы устройства, показанного на Фиг. 2, отличается от вышеописанного тем, что на контроллер 6 передается величина массы жидкости в единицу времени, непосредственно измеренная в трубопроводе 2 массомером 8.
Кроме того, в данном устройстве массомер 81, установленный на нагнетательной линии 12 насоса-дозатора 1, измеряет массу регента, подаваемого в трубопровод 2, передает данный параметр на контроллер 6, который сравнивает измеренную величину с заданной, и производит, в случае необходимости, корректировку работы насоса-дозатора с тем, чтобы обеспечить подачу заданной величины реагента.
Далее приведен пример, показывающий повышение точности дозирования реагента в поток жидкости при использовании в качестве определяемого параметра жидкости - массу жидкости. Для примера в качестве жидкости взята вода.
Например, расход воды, замеренный расходомером, составил 100 м3/час при давлении в трубопроводе 5 бар (температура фактическая была 80°С) при заданной концентрации реагента, например 1л/1м3, расход реагента составит 100 л/час и контроллер подает сигнал на насос-дозатор для дозирования 100 л/час без учета фактической температуры. При температурах 20°С и при 80°С масса воды будет соответственно:
М20=Vж*ρст=100*0,99973=99,973 тн,
М80=Vж*ρ80=100*0,97183=97,183 тн.
Приведенный пример показывает, что при определении заданного необходимого количества реагента по расходу воды, без учета температуры, одно и то же количество реагента будет подаваться на разную массу воды.
Заданное количество реагента по массе воды или другой жидкости определяется следующим образом.
Допустим, что плотность реагента 1100 кг/м3, тогда в 100 л реагента 110 кг.
а) для массы 99973 кг, удельный расход реагента будет составлять 110/99973=0,001100 кг на кг жидкости;
б) для массы 97183 кг, удельный расход реагента будет составлять 110/97183=0,001132 кг на кг жидкости.
Таким образом, приведенный расчет показывает, что перерасход реагента при его определении в зависимости от расхода жидкости будет составлять 0,000032 кг на 1 кг жидкости или 3,1 кг на 97183 кг жидкости в час.
Claims (2)
1. Устройство для дозированной подачи химических реагентов в поток жидкости в трубопроводе, содержащее насос – дозатор с приемной и нагнетательной линиями, обеспечивающий подачу заданного количества реагентов в поток жидкости в трубопроводе, и контролер, при этом нагнетательная линия выполнена с возможностью соединения с трубопроводом, а насос-дозатор соединен с контроллером, отличающееся тем, что оно снабжено средством измерения массы жидкости в трубопроводе, которое установлено в нагнетательной линии насоса-дозатора и соединено с контроллером.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство измерения массы жидкости выполнено в виде массомера».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117529U RU180117U1 (ru) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Устройство для дозированной подачи реагентов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117529U RU180117U1 (ru) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Устройство для дозированной подачи реагентов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180117U1 true RU180117U1 (ru) | 2018-06-04 |
Family
ID=62561057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117529U RU180117U1 (ru) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Устройство для дозированной подачи реагентов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180117U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109268688A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-25 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种有效提高油田集输用缓蚀剂加注效果的装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU708166A1 (ru) * | 1977-11-01 | 1980-01-05 | Особое Конструкторское Бюро Средств Измерения Масс | Весовой порционный дозатор |
US4565253A (en) * | 1984-02-03 | 1986-01-21 | Penta-Pak Inc. | Computerized combination weigher with preset optimum weigher discharge |
US4642788A (en) * | 1983-04-27 | 1987-02-10 | Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho | Combinatorial weighing method and apparatus |
SU1418576A1 (ru) * | 1986-09-23 | 1988-08-23 | Одесское Производственное Объединение "Точмаш" | Весовой дозатор непрерывного действи |
RU89661U1 (ru) * | 2009-08-24 | 2009-12-10 | Василий Петрович Каргапольцев | Устройство дозирования реагента |
-
2017
- 2017-05-19 RU RU2017117529U patent/RU180117U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU708166A1 (ru) * | 1977-11-01 | 1980-01-05 | Особое Конструкторское Бюро Средств Измерения Масс | Весовой порционный дозатор |
US4642788A (en) * | 1983-04-27 | 1987-02-10 | Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho | Combinatorial weighing method and apparatus |
US4565253A (en) * | 1984-02-03 | 1986-01-21 | Penta-Pak Inc. | Computerized combination weigher with preset optimum weigher discharge |
SU1418576A1 (ru) * | 1986-09-23 | 1988-08-23 | Одесское Производственное Объединение "Точмаш" | Весовой дозатор непрерывного действи |
RU89661U1 (ru) * | 2009-08-24 | 2009-12-10 | Василий Петрович Каргапольцев | Устройство дозирования реагента |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109268688A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-25 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种有效提高油田集输用缓蚀剂加注效果的装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102128666B (zh) | 一种科里奥利质量流量计的标定方法 | |
CN110726444B (zh) | 一种基于科氏力质量流量计的湿气流量计量方法及其装置 | |
EP3069108A1 (en) | Coriolis direct wellhead measurement devices and methods | |
CN102884322B (zh) | 包括泵、喷射器以及调节器的系统,具有对泵的基于计算得出的软管刚度的控制信号 | |
RU180117U1 (ru) | Устройство для дозированной подачи реагентов | |
CN106125776A (zh) | 对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置及其方法 | |
US11099043B2 (en) | Determining a corrected measured flow rate | |
US20140110429A1 (en) | Apparatus for Dispensing Fuel | |
CN201680931U (zh) | 热量计量阀 | |
CN105352563A (zh) | 一种防腐蚀液位检测装置及方法 | |
CN209212229U (zh) | 油井三相计量一体化装置 | |
CN106197591A (zh) | 基于对蒸汽流量进行蒸发、计量及调节的装置及其方法 | |
CN112558647A (zh) | 一种流体智能测控装置及测控方法 | |
RU69147U1 (ru) | Установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин | |
US20220034697A1 (en) | Wet gas flow rate metering method based on a coriolis mass flowmeter and device thereof | |
CN105371928B (zh) | 连续计量液体流量计的测量方法 | |
US11982556B2 (en) | Wet gas flow rate metering method based on a coriolis mass flowmeter and device thereof | |
RU2566419C1 (ru) | Способ определения расхода воды | |
RU168395U1 (ru) | Установка поверочная массоизмерительная | |
RU2624593C1 (ru) | Установка для поверки счетчиков горячей воды | |
CN103323414A (zh) | 农田氨挥发测定方法回收率测定装置及应用 | |
CN201277892Y (zh) | 一种流量数字修正自动补偿测量装置 | |
RU129554U1 (ru) | Устройство для определения параметров нефтегазоводяного потока | |
RU2079813C1 (ru) | Система для измерения расхода текучей среды | |
RU2635127C1 (ru) | Устройство для получения многокомпонентных газовых смесей (варианты) |