RU2058508C1

RU2058508C1 - Plant for filling vessels with liquified gas

Info

Publication number: RU2058508C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Боков; В.П. Пронин; В.Я. Пивоваров
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Газаппарат"
Priority date: 1990-12-06
Filing date: 1990-12-06
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: filling vessels with liquified gases. SUBSTANCE: plant has carrying structure 1 which can be defined by pipe line for supplying liquified gas and pipe line for supplying compressed air. The carrying structure is provided with a lever balance device which contains a balance lever with a counterweight. The suspension is positioned above the driving air-operated cylinder that rigidly secured to the carrying structure. The suspension is rigidly secured to the rod of the air- operated cylinder. The under-piston space of the driving air-operated cylinder is in communication with the atmosphere. The above-piston space is connected with the shutoff valve having hand drive made up as a knob and with the dump valve through a flexible hoses as well as with pipe line for compressed gas through a pipe line provided with a pressure regulator and pipe line provided with throttle bushing. The balance lever has movable weight for setting a given weight of the vessel to be filled mounted on the suspension platform, prism bearing on a pad as well as prism provided with the platform. EFFECT: enhanced serviceability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям установок для заполнения по весу сжиженным газом под давлением и может быть использовано на газораздаточных станциях. The invention relates to the design of installations for filling by weight of liquefied gas under pressure and can be used at gas distribution stations.

Известна установка для заполнения баллонов сжиженным газом [1] содержащая рычажное весовое устройство, трубопроводы подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, приводной пневмоцилиндр с поршнем, клапан-отсекатель с толкателем и клапан сброса сжатого воздуха. A known installation for filling cylinders with liquefied gas [1] containing a lever weighing device, pipelines for supplying liquefied gas and compressed air, a pneumatic cylinder with a piston, a shut-off valve with a pusher and a valve for releasing compressed air.

Недостаток установки для заполнения баллонов сжиженным газом недостаточная точность весового устройства, обусловленная наличием нескольких кинематических звеньев в его цепи. Кроме того, не предусмотрено устройство, обеспечивающее отвод сжиженного газа из трубопровода после снятия струбцин, что создает возможность загазованности рабочего места. The disadvantage of the installation for filling cylinders with liquefied gas is the insufficient accuracy of the weighing device due to the presence of several kinematic links in its circuit. In addition, there is no device that provides the removal of liquefied gas from the pipeline after removing the clamps, which creates the possibility of gas contamination of the workplace.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению является установка для заполнения баллонов сжиженным газом [2] содержащая установленный на призме подвески рычаг с противовесом, соединенный с подвесной платформой для баллонов, приводным пневмоцилиндром с поршнем, подвижным элементом клапана сброса сжатого воздуха и несущей конструкции, трубопровода подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, клапан-отсекатель сжиженного газа, клапан-пускатель сжатого воздуха и пневматический зажим для баллона. Подвеска шарнирно подвешена на штоке пневмоцилиндра, шарнирно закрепленном на несущей конструкции. Closest to the technical nature of the claimed technical solution is the installation for filling cylinders with liquefied gas [2] comprising a counterweight lever mounted on a suspension prism connected to a suspension platform for cylinders, a pneumatic cylinder with a piston, a movable element of a compressed air discharge valve and a supporting structure, pipelines for supplying liquefied gas and compressed air, a valve-shut-off valve for liquefied gas, a valve-actuator for compressed air and a pneumatic clamp for a cylinder. The suspension is pivotally suspended on a pneumatic cylinder rod pivotally mounted on a supporting structure.

Однако такое крепление подвески приводит при наполнении баллона газом к ее деформации под влиянием веса рычажного весового устройства и подвесной платформы с баллоном сжиженного газа, заполняемого в баллон, и оказывает влияние на работоспособность призм подвески и весового рычага и на точность наполнения. Наличие шарнирного соединения подвески и приводного пневмоцилиндра вызывает при подъеме подвесной платформы дополнительные колебания подвески и соответственно весового рычага, что сказывается также на точность наполнения. Размещение приводного пневмоцилиндра над призмой весового устройства приводит к увеличениям по высоте, габаритам и росту металлоемкости установки. При отсоединении пневматического зажима от запорного устройства баллона, наполняемого сжиженным газом, происходит выброс газа в атмосферу, что при многократном повторении данной операции приводит к загазованности и ухудшает условия работы персонала. However, such mounting of the suspension leads to deformation when filling the cylinder with gas under the influence of the weight of the lever weighing device and the suspension platform with a cylinder of liquefied gas filled into the cylinder, and affects the performance of the suspension prisms and the weight lever and the accuracy of filling. The presence of an articulated connection of the suspension and the driving pneumatic cylinder causes additional vibrations of the suspension and, accordingly, the weight lever, when raising the suspension platform, which also affects the filling accuracy. Placing the drive pneumatic cylinder above the prism of the weighing device leads to increases in height, dimensions and increase in metal consumption of the installation. When the pneumatic clamp is disconnected from the locking device of the cylinder filled with liquefied gas, gas is released into the atmosphere, which, when this operation is repeated many times, leads to gas contamination and worsens the working conditions of personnel.

Цель изобретения уменьшение выбросов газа в атмосферу цеха за счет экологии предварительного сброса сжиженного газа из трубопровода подачи сжиженного газа, а также достижение точности заполнения баллонов при одновременном снижении металлоемкости и уменьшении габарита установки и повышение безопасности за счет обеспечения ускоренного опускания платформы в экстренных (аварийных) ситуациях. The purpose of the invention is to reduce gas emissions into the atmosphere of the workshop due to the ecology of preliminary discharge of liquefied gas from the liquefied gas supply pipeline, as well as to achieve cylinder filling accuracy while reducing metal consumption and installation size and increasing safety by providing accelerated lowering of the platform in emergency (emergency) situations .

Указанная цель достигается тем, что установка для заполнения баллонов сжиженным газом, содержащая установленный на призме подвески рычаг с противовесом, соединенный с подвесной платформой для баллонов, приводным пневмоцилиндром с поршнем, подвижным элементом клапана сброса сжатого воздуха и несущей конструкцией, трубопроводы подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, клапан-отсекатель сжиженного газа и пневматический зажим для баллона, снабжена устройством сброса сжиженного газа в виде клапана сброса сжиженного газа и блока управления, взаимосвязанного с клапаном-отсекателем сжиженного газа и пневматическим зажимом. Приводной пневмоцилиндр жестко закреплен на несущей конструкции. Подвеска размещена над приводным пневмоцилиндром и жестко закреплена на штоке приводного пневмоцилиндра. This goal is achieved by the fact that the installation for filling cylinders with liquefied gas, comprising a counterweight lever mounted on a suspension prism connected to a suspension platform for cylinders, a pneumatic cylinder with a piston, a movable element for compressed air relief valve and a supporting structure, liquefied gas and compressed gas pipelines air, liquefied gas shutoff valve and pneumatic clamp for the cylinder, equipped with a liquefied gas discharge device in the form of a liquefied gas discharge valve and a control unit I interconnected with slam-shut valve liquefied gas and pneumatic clamping. The drive pneumatic cylinder is rigidly fixed to the supporting structure. The suspension is placed above the drive pneumatic cylinder and is rigidly fixed to the rod of the drive pneumatic cylinder.

На фиг. 1 изображена общая схема установки для заполнения баллонов сжиженным газом (штриховыми линиями показаны зона взвешивания баллонов и зона сброса сжиженного газа); на фиг.2 наполнительный пост установки, общий вид; на фиг.3 узел крепления приводного пневмоцилиндра и подвески, разрез. In FIG. 1 shows a general diagram of an apparatus for filling cylinders with liquefied gas (dashed lines indicate the zone for weighing cylinders and the discharge zone for liquefied gas); figure 2 filling post installation, General view; figure 3, the attachment point of the drive pneumatic cylinder and suspension, section.

Установка для заполнения баллонов сжиженным газом содержит несущую конструкцию 1, которая может быть образована трубопроводом 2 подачи сжиженного газа и трубопроводом 3 подачи сжатого воздуха, закрепленными на стойках и кронштейнах. На несущей конструкции 1 расположено рычажное весовое устройство, содержащее установленный на весовой подвеске 4 весовой рычаг 5 с противовесом 6. Подвеска 4 размещена над жестко закрепленным на несущей конструкции 1 приводным пневмоцилиндром 7 и жестко закреплена на штоке 8 приводного пневмоцилиндра 7. Штоковая полость 9 приводного пневмоцилиндра сообщается с атмосферой, а поршневая полость 9 соединена с клапаном-отсекателем 10, клапаном-пускателем 11, имеющим ручной привод в виде кнопки и клапаном 12 сброса с помощью гибких шлангов 13 и 14, а также с трубопроводом 3 с помощью трубопровода 15, на котором установлен регулятор 16 давления, и трубопровода 17, на котором установлена дросселирующая втулка 18. Весовой рычаг 5 содержит подвижный груз 19 установки заданного веса заполняемого баллона 20, устанавливаемого на подвесной платформе 21, призму 22, опирающуюся на подушку 23, закрепленную в корпусе подвески 4 с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, а также призму 24, на которой с помощью подушки 25 установлена платформа 21. Пневматический зажим 26, служащий для подключения установленного на платформе 21 баллона 20 к клапану-отсекателю 10, снабжен шлангом 27 подачи сжиженного газа и соединен с трубопроводом 3 сжатого воздуха с помощью шланга 28. Давление сжатого воздуха в трубопроводе 3 и шланге 28 регулируется с помощью регулятора 29. Подвеска 4 снабжена центратором 30 в виде направляющей скалки, перемещающейся в направляющей втулке 31 пневмоцилиндра 7. Клапан-отсекатель 10 сжиженного газа и пневматический зажим 26 соединены с помощью трубопровода 3 с устройством сброса 33 сжиженного газа, выполненного в виде клапана 34 ускоренного сброса сжиженного газа и блока 35 управления в виде пневмораспределителя сжатого воздуха, соединенных между собой трубопроводом 36 сжатого воздуха. Для сброса сжиженного газа предусмотрен трубопровод 37 слива сжиженного газа в цеховую газовую емкость. Для обеспечения ускоренного опускания подвесной платформы 21 в экстренных (аварийных) ситуациях (отключении подачи сжатого воздуха или сжиженного газа, а также при наладке) предусмотрен клапан 38 ускоренного сброса сжатого воздуха из поршневой полости приводного пневмоцилиндра 7. Клапан 38 выполнен в виде пневмораспределителя, закрепленного в корпусе пневмоцилиндра 7. Installation for filling cylinders with liquefied gas contains a supporting structure 1, which can be formed by a pipe 2 for supplying liquefied gas and a pipe 3 for supplying compressed air, mounted on racks and brackets. On the supporting structure 1 there is a lever weighing device comprising a weight lever 5 with a counterweight 6 mounted on the weight suspension 4. The suspension 4 is placed above the drive pneumatic cylinder 7 rigidly mounted on the support structure 1 and is rigidly fixed to the rod 8 of the drive pneumatic cylinder 7. The rod cavity 9 of the drive pneumatic cylinder communicates with the atmosphere, and the piston cavity 9 is connected to the shutoff valve 10, the starter valve 11, having a manual actuator in the form of a button and a reset valve 12 using flexible hoses 13 and 14, and with pipeline 3 using pipeline 15 on which the pressure regulator 16 is mounted, and pipeline 17 on which the throttling sleeve 18 is mounted. The weight lever 5 comprises a movable load 19 for setting a predetermined weight of the filling cylinder 20 mounted on the suspension platform 21, a prism 22, based on the pillow 23, mounted in the suspension housing 4 with the possibility of rotation relative to the horizontal axis, as well as a prism 24, on which the platform 21 is mounted using the pillow 25. The pneumatic clamp 26, which is used to connect The cylinder 20 located on the platform 21 to the shut-off valve 10 is equipped with a liquefied gas supply hose 27 and connected to the compressed air pipe 3 using a hose 28. The compressed air pressure in the pipe 3 and the hose 28 is regulated by a regulator 29. The suspension 4 is equipped with a centralizer 30 in the form of a rolling guide rod moving in the guide sleeve 31 of the pneumatic cylinder 7. The liquefied gas shutoff valve 10 and the pneumatic clamp 26 are connected by a pipe 3 to a liquefied gas discharge device 33 made in the form of an accelerator valve 34 Nogo discharge liquefied gas and the control unit 35 in the form of the pneumatic compressed air, connected by a conduit 36 of compressed air. To discharge the liquefied gas, a pipeline 37 for discharging the liquefied gas into the workshop gas tank is provided. To ensure accelerated lowering of the suspension platform 21 in emergency (emergency) situations (turning off the supply of compressed air or liquefied gas, as well as during commissioning), a valve 38 is provided for accelerated discharge of compressed air from the piston cavity of the drive pneumatic cylinder 7. The valve 38 is made in the form of a pneumatic distributor fixed in pneumatic cylinder body 7.

Рабочее давление сжиженного газа в трубопроводе 2 составляет 1,6 МПа и выбрано из условий безопасной эксплуатации баллонов 20. Давление сжатого воздуха в системе трубопроводов 15 и 17 и 36 составляет 0,2-0,25 МПа и выбрано из условий надежного и быстрого срабатывания клапана 12 сброса сжатого воздуха, клапана-отсекателя 10 сжиженного газа и клапана-сброса 34 сжиженного газа и обеспечения плавного подъема и опускания рычажного весового устройства и платформы с баллоном и регулируется с помощью регулятора 16 давления. Давление сжатого воздуха в трубопроводе 3 и шланге 28 регулируется с помощью регулятора 29 сжатого воздуха повышенного давления и составляет 0,6 МПа и выбрано из условий повышения надежности крепления пневматических зажимов на запорных устройствах баллонов 20 при одновременном уменьшении их габаритов, повышения удобства пользования и облегчения труда оператора по заполнению баллонов. Ход штока пневмоцилиндра а выбран из условий повышения удобства эксплуатации и производительности труда. The working pressure of liquefied gas in pipeline 2 is 1.6 MPa and is selected from the conditions for safe operation of cylinders 20. The compressed air pressure in the system of pipelines 15 and 17 and 36 is 0.2-0.25 MPa and is selected from the conditions for reliable and quick valve response 12 discharge of compressed air, the valve-cut-off valve 10 of the liquefied gas and the valve-discharge 34 of the liquefied gas and provide a smooth rise and lowering of the lever weighing device and the platform with the cylinder and is regulated using the pressure regulator 16. The compressed air pressure in the pipeline 3 and the hose 28 is regulated using a high pressure compressed air regulator 29 and is 0.6 MPa and is selected from the conditions for increasing the reliability of fastening pneumatic clamps on the locking devices of the cylinders 20 while reducing their size, increasing ease of use and facilitating labor cylinder filling operator. The stroke of the pneumatic cylinder a is selected from the conditions for increasing the convenience of operation and labor productivity.

Описанный комплект оборудования соответствует одному рабочему наполнительному посту. Установка может содержать 6-8 и более рабочих наполнительных постов, количество которых выбирается в зависимости от количества заполняемых баллонов. The described set of equipment corresponds to one working filling station. The installation may contain 6-8 or more working filling posts, the number of which is selected depending on the number of filled cylinders.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В исходном положении платформа 21 опущена, клапан-отсекатель 10 и клапан-пускатель 11 закрыты, клапан 12 сброса открыт, шток 9 пневмоцилиндра 7 находится в крайнем нижнем положении, клапан 34 сброса сжиженного газа закрыт, блок 35 управления закрыт. Подвижный груз 19 весового рычага 5 ставят в положение, соответствующее суммарному весу порожнего баллона с его запорным устройством и норме заполнения баллона 20 сжиженным газом, закрепляют на запорном устройстве баллона пневматический зажим 25 и нажатием кнопки открывают клапан-пускатель 11. Сжатый воздух начинает поступать в поршневую полость 9 пневмоцилиндра 7, шток которого быстро перемещается в крайнее верхнее положение на величину а. При этом платформа 21 приподнимается также на величину а, а клапан 12 сброса закрывается. Сжатый воздух поступает также к клапану-отсекателю 10 подачи сжиженного газа, при срабатывании которого сжиженный газ по шлангу 27 поступает в баллон. In the initial position, the platform 21 is lowered, the shutoff valve 10 and the starter valve 11 are closed, the relief valve 12 is open, the piston rod 9 of the pneumatic cylinder 7 is in its lowest position, the LPG valve 34 is closed, the control unit 35 is closed. The movable load 19 of the weight lever 5 is placed in the position corresponding to the total weight of the empty cylinder with its locking device and the rate of filling of the cylinder 20 with liquefied gas, the pneumatic clamp 25 is fixed on the cylinder locking device, and the valve-actuator 11 is opened by pressing a button. Compressed air begins to flow into the piston cavity 9 of the pneumatic cylinder 7, the rod of which quickly moves to its highest position by a value a. In this case, the platform 21 also rises by a value a, and the reset valve 12 closes. Compressed air also flows to the shutoff valve 10 of the liquefied gas supply, when triggered, the liquefied gas through the hose 27 enters the cylinder.

По мере заполнения баллона 20 сжиженным газом суммарный вес баллона 20 увеличивается и он вместе с платформой 21 начинает опускаться. Когда весовой рычаг 5 повернется и займет горизонтальное положение, клапан 12 сброса открывается, и соединяет поршневую полость 9 пневмоцилиндра 7 и клапан-отсекатель 10 с атмосферой. При этом клапан-отсекатель 10 срабатывает, прекращая подачу газа в баллон 20, шток 8 пневмоцилиндра 7, подвеска 4 с весовым устройством и платформа 21 с баллоном 20, опустившись на величину а, занимает исходное, крайнее нижнее положение. Воздух, заполняющий поршневую полость пневмоцилиндра 7, стравливается через открытый клапан 12 сброса в атмосферу. За счет открытия клапана 12 сброса при горизонтальном положении весового рычага 6 исключается самопроизвольный подъем штока 9 пневмоцилиндра 7 и соответственно платформы 21, находящейся в крайнем нижнем положении. Для опускания платформы 21 в экстренных случаях (наладке, отключении газа или сжатого воздуха) нажимают на кнопку клапана 38 сброса сжатого воздуха. При этом поршневая полость пневмоцилиндра 7 соединяется с атмосферой и шток 9 пневмоцилиндра, а соответственно и платформа 21 опускаются также в крайнее нижнее положение. As the cylinder 20 is filled with liquefied gas, the total weight of the cylinder 20 increases and it begins to lower together with the platform 21. When the weight lever 5 rotates and takes a horizontal position, the reset valve 12 opens and connects the piston cavity 9 of the pneumatic cylinder 7 and the shutoff valve 10 to the atmosphere. In this case, the shut-off valve 10 is activated, stopping the gas supply to the cylinder 20, the rod 8 of the pneumatic cylinder 7, the suspension 4 with a weighing device and the platform 21 with the cylinder 20, having dropped by a value, it occupies the initial, extreme lower position. Air filling the piston cavity of the pneumatic cylinder 7 is vented through the open vent valve 12 into the atmosphere. By opening the reset valve 12 with the horizontal position of the weight lever 6, the spontaneous lift of the rod 9 of the pneumatic cylinder 7 and, accordingly, the platform 21, which is in its lowest position, is eliminated. To lower the platform 21 in emergency cases (adjustment, shutdown of gas or compressed air), press the button of the valve 38 for the discharge of compressed air. In this case, the piston cavity of the pneumatic cylinder 7 is connected to the atmosphere and the rod 9 of the pneumatic cylinder, and accordingly, the platform 21 are also lowered to the lowest position.

Оператор закрывает вентиль баллона (при наличии запорного устройства в виде вентиля) и нажимает на кнопку блока управления 35. Под воздействием сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу 36, клапан ускоренного сброса 34 сжиженного газа открывается и сжиженный газ из шланга 27 и трубопровода 32 сбрасывается по трубопроводу 37 в цеховую газовую емкость. После этого пневматический зажим 26 оператором снимается с запорного устройства баллона 20. При этом выброс газа в атмосферу цеха минимален вследствие предварительного сброса сжиженного газа из шланга 27. Заполненный сжиженным газом баллон 20 перемещается оператором с платформы 21 и устанавливается вне зоны взвешивания. В конце цикла все элементы установки возвращаются в исходное положение. После замены баллона цикл повторяется. The operator closes the cylinder valve (if there is a shut-off device in the form of a valve) and presses the button of the control unit 35. Under the influence of compressed air entering through the pipeline 36, the valve for the accelerated discharge 34 of liquefied gas opens and liquefied gas from the hose 27 and pipeline 32 is discharged through the pipeline 37 to the workshop gas tank. After that, the pneumatic clamp 26 is removed by the operator from the locking device of the cylinder 20. In this case, the gas emission into the workshop atmosphere is minimal due to the preliminary discharge of the liquefied gas from the hose 27. The operator filled the liquefied gas cylinder 20 from the platform 21 and is installed outside the weighing zone. At the end of the cycle, all installation elements return to their original position. After replacing the cylinder, the cycle repeats.

Предлагаемая конструкция установки для заполнения баллонов сжиженным газом в связи с наличием устройства сброса сжиженного газа улучшает условия работы в зоне наполнения баллонов сжиженным газом. Размещение подвески с весовым устройством над жестко закрепленным приводным пневмоцилиндром с жестким закреплением подвески на штоке пневмоцилиндра повышает работоспособность призм весового устройства, позволяет уменьшить влияние колебания весового устройства при подъеме на точность наполнения баллонов, а также позволяет уменьшить габариты, по высоте, и соответственно, металлоемкость установки. Наличие клапана ускоренного сброса сжатого воздуха позволяет повысить безопасность в экстренных ситуациях за счет возможности ускоренного опускания платформы в исходное положение. The proposed design of the installation for filling cylinders with liquefied gas in connection with the presence of a device for the discharge of liquefied gas improves working conditions in the area of filling cylinders with liquefied gas. Placing a suspension with a weighing device over a rigidly mounted drive pneumatic cylinder with a rigid mounting of the suspension on the rod of the pneumatic cylinder increases the efficiency of the prisms of the weighing device, reduces the influence of fluctuations of the weighing device when lifting on the accuracy of filling the cylinders, and also allows to reduce the dimensions, height, and, accordingly, metal consumption . The presence of a valve for accelerated discharge of compressed air improves safety in emergency situations due to the possibility of accelerated lowering of the platform to its original position.

Claims

1. INSTALLATION FOR FILLING LIQUEFIED GAS CYLINDERS, comprising a lever with a counterweight, a suspension platform for cylinders, a pneumatic cylinder with a piston, a compressed air discharge valve, a supporting structure, liquefied gas and compressed air supply pipelines, a liquefied gas shut-off valve, and a compressed-air valve air and pneumatic cylinder clamp, characterized in that, in order to reduce the loss of liquefied gas and reduce the gas contamination of the room due to the preliminary discharge of liquefied gas from the liquefied gas pipeline about gas, its composition additionally includes a mechanism for discharging liquefied gas, made in the form of a shut-off valve, hydraulically connected to a drain tank and functionally with a control unit mounted on a supporting structure, an valve for accelerated discharge of compressed air mounted on the housing of the pneumatic cylinder, a pipeline for discharging liquefied gas gas and a collection tank, and the compressed air output of the liquefied gas discharge mechanism through the control unit is connected to the input of the starter valve, the output of which is connected to the valve accelerated relief of the compressed air input throttle sleeve connected to the inlet-valve actuator, input of liquefied gas relief mechanism for liquefied gas is connected with pnevmozazhimom and outlet shut-off valve, and exit through the liquefied gas discharging conduit with modular capacity.

2. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the consumption of compressed air, the drive pneumatic cylinder is rigidly fixed to the supporting structure with the suspension mounted on the rod of the drive pneumatic cylinder, and the inlet of the valve for accelerated discharge of compressed air is pneumatically connected to the piston cavity of the pneumatic cylinder.