RU2125713C1

RU2125713C1 - Gas odorizer

Info

Publication number: RU2125713C1
Application number: RU97120041/28A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Россеев; Ю.П. Кондратьев; В.Ф. Артамонов; В.И. Сирота
Original assignee: Предприятие по транспортировке и поставкам газа "Самаратрансгаз" РАО "Газпром"
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-01-27

Abstract

FIELD: equipment for transportation of natural gas, gas distribution stations. SUBSTANCE: proposed gas odorizer has working vessel, metering cylinder fitted with mobile piston dividing metering cylinder into metering chamber of adjustable volume linked to working vessel and command pressure chamber connected through controlled electromagnetic valve to high-pressure source and control unit. In correspondence with invention mobile stepped piston forms with metering cylinder additional intermediate chamber coupled through controlled three- way electromagnetic valve to command pressure chamber and working vessel, metering and intermediate chambers are connected to odorized gas pipe-line. EFFECT: expanded functional capabilities, enhanced accuracy of metering, improved environmental control and simplified maintenance. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике транспортирования природного газа и может быть использовано на газораспределительных станциях (ГРС). The invention relates to a technique for transporting natural gas and can be used at gas distribution stations (GDS).

В соответствии с отраслевыми нормами, природный газ, подаваемый в населенные пункты от ГРС, одорируется, т.е., с целью придания газу специфического запаха для обнаружения возможных утечек, в газопровод производится нормированный ввод одоранта (этилмеркаптана) пропорционально расходу газа. In accordance with industry standards, natural gas supplied to settlements from gas distribution stations is odorized, i.e., in order to give the gas a specific smell to detect possible leaks, a normalized odorant (ethyl mercaptan) is introduced into the pipeline in proportion to the gas flow.

Известен широко применяемый на ГРС для нормированного ввода одоранта одоризатор газа ОГП-02 [1], содержащий рабочую емкость и одорирующее устройство. Указанный одоризатор имеет невысокую точность дозирования, что приводит к перерасходу одоранта, сложен в настройке и техническом обслуживании, что требует повышенной квалификации операторов. OGP-02 gas odorizer widely used in gas distribution systems for normalized odorant input is known [1], which contains a working capacity and an odorizing device. The specified odorizer has a low accuracy of dosing, which leads to an overspending of the odorant, is difficult to configure and maintain, which requires advanced training of operators.

Значительно упрощено техническое обслуживание при использовании известного одоризатора газа ОГ-10A [2], который содержит рабочую емкость, блок управления и дозирующее устройство на основе двухходового электромагнитного клапана, через который по электрическому сигналу, подаваемому с заданной частотой блоком управления, одорант из рабочей емкости поступает в газопровод. Однако возможности известного одоризатора ограничены по качеству одорирования (обеспечению равномерности концентрации одоранта по потоку газа), особенно при крайних значениях диапазона расходов газа. Maintenance has been greatly simplified when using the well-known OG-10A gas odorizer [2], which contains a working tank, a control unit and a dosing device based on a two-way solenoid valve, through which an odorant from the working tank is supplied by an electric signal supplied by the control unit at a given frequency to the gas pipeline. However, the capabilities of the known odorizer are limited by the quality of odorization (ensuring uniform concentration of odorant over the gas flow), especially at extreme values of the gas flow range.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является поршневой дозатор [3], выбранный авторами в качестве прототипа, содержащий рабочую емкость, дозирующий цилиндр, разделенный поршнем на две камеры, одна из которых, - регулируемого объема, соединена с рабочей емкостью, а другая, - с дополнительной емкостью, с промывочной жидкостью, которая, в свою очередь, через управляемый электромагнитный клапан соединена с источником сжатого воздуха. Управляемый электромагнитный клапан предполагает наличие блока управления. The closest to the claimed technical solution for the combination of essential features is a piston dispenser [3], selected by the authors as a prototype, containing a working tank, a metering cylinder, divided by a piston into two chambers, one of which, of an adjustable volume, is connected to the working capacity, and another, with an additional tank, with flushing fluid, which, in turn, is connected to a source of compressed air through a controlled electromagnetic valve. A controllable solenoid valve assumes a control unit.

Известный поршневой дозатор предполагает ввод нормированной дозы в емкость находящуюся под атмосферным давлением, в то время как в ряде случаев имеется потребность ввода дозы в емкость с избыточным давлением. Known piston dispenser involves the introduction of a normalized dose into a container under atmospheric pressure, while in some cases there is a need to enter a dose into a container with overpressure.

Для работы известного дозатора требуется наличие давления в камере командного давления в 1,5 - 2 раза больше, чем в рабочей емкости, что также ограничивает возможность его использования при меньших перепадах, которые имеют место, например, на ГРС с малой степенью дросселирования газа, где разница давлений в газопроводах высокого давления и одорируемом, незначительна. For the known dispenser to work, the pressure in the command pressure chamber is required to be 1.5 to 2 times greater than in the working tank, which also limits the possibility of its use at smaller differences that occur, for example, on gas distribution systems with a low degree of gas throttling, where the pressure difference in the high pressure pipelines and the odorized is insignificant.

Кроме того, стравливание командного давления в атмосферу при срабатывании электромагнитного клапана по экологическим причинам не позволяет использовать в качестве источника высокого давления другие рабочие среды, например природный газ. In addition, the release of command pressure into the atmosphere when the electromagnetic valve is triggered for environmental reasons does not allow the use of other working media, such as natural gas, as a source of high pressure.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности дозирования, защита окружающей среды и упрощение технического обслуживания. The aim of the invention is the expansion of functionality, increasing the accuracy of dosing, protecting the environment and simplifying maintenance.

Поставленная цель достигается тем, что в известном одоризаторе газа, содержащем рабочую емкость, дозирующий цилиндр, снабженный подвижным поршнем, разделяющим дозирующий цилиндр на дозировочную камеру регулируемого объема, соединенную с рабочей емкостью, и камеру командного давления, связанную через управляемый электромагнитный клапан с источником высокого давления, блок управления, согласно изобретению подвижный поршень выполнен ступенчатым, образующим с дозирующим цилиндром дополнительную промежуточную камеру, связанную через управляемый трехходовой электромагнитный клапан с камерой командного давления, а рабочая емкость, дозировочная и промежуточная камеры соединены с одорируемым газопроводом. This goal is achieved by the fact that in the known gas odorizer containing a working container, a metering cylinder provided with a movable piston separating the metering cylinder into a metering chamber of adjustable volume connected to the tank and a command pressure chamber connected through a controlled solenoid valve to a high pressure source , the control unit, according to the invention, the movable piston is made stepwise, forming an additional intermediate chamber connected to the metering cylinder through ravlyaetsya three-way solenoid valve with a control pressure chamber and the working container and the dosing chamber are connected to the intermediate odoriruemym pipeline.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлен одоризатор газа, на фиг. 2 схема его установки на ГРС. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows a gas odorizer, FIG. 2 diagram of its installation on the GDS.

Одоризатор содержит рабочую емкость 1 с одорантом, дозирующий цилиндр 2, впускной 3 и выпускной 4 обратные клапаны, трехходовой электромагнитный клапан 5, блок управления электромагнитным клапаном 6, дроссель 7, трубопровода 8, 9, 10, 11. На ГРС трубопровод 8 соединен с газопроводом высокого давления 20, т.е. до узла дросселирования 21, снижающего магистральное давление газа до величины, заданной потребителем, а трубопроводы 9, 10, 11 соединены с одорируемым газопроводом 22. The odorizer contains a working tank 1 with an odorant, a metering cylinder 2, an inlet 3 and an outlet 4 non-return valves, a three-way solenoid valve 5, a solenoid valve control unit 6, a throttle 7, a pipe 8, 9, 10, 11. On the gas distribution system, the pipe 8 is connected to the gas pipeline high pressure 20, i.e. to the throttle assembly 21, which reduces the gas main pressure to a value specified by the consumer, and pipelines 9, 10, 11 are connected to the odorized gas pipeline 22.

Дозирующий цилиндр 2 содержит подвижный ступенчатый поршень 12, разделяющий цилиндр на камеру командного давления 13, дозировочную камеру 14 и промежуточную камеру 15, пружину 16, винтовой привод настройки объема дозы одоранта со штоком 17, маховиком 18 и мерной шкалой 19. Ступенчатый поршень 12 состоит из двух соосно расположенных и жестко связанных поршней: первый - с большим диаметром (большей площади), расположен между камерами 13 и 15, второй - с меньшим диаметром (меньшей площади), расположен между камерами 14 и 15. The metering cylinder 2 comprises a movable step piston 12 dividing the cylinder into a command pressure chamber 13, a metering chamber 14 and an intermediate chamber 15, a spring 16, a screw drive for setting an odorant dose volume with a rod 17, a flywheel 18 and a graduated scale 19. The step piston 12 consists of two coaxially located and rigidly connected pistons: the first one with a larger diameter (larger area) is located between chambers 13 and 15, the second one with a smaller diameter (smaller area) is located between chambers 14 and 15.

Одоризатор газа работает следующим образом. Требуемую дозу одоранта устанавливают с помощью мерной шкалы 19 вращением маховичка 18 винтового привода настройки. Шток 17 привода перемещается и положение его торца, служащего упором для поршня 12, определяет рабочий ход поршня и, следовательно, объем дозы одоранта, вытесняемого из дозировочной камеры 14. The gas odorizer works as follows. The required dose of the odorant is set using a graduated scale 19 by rotating the handwheel 18 of the tuning screw drive. The rod 17 of the actuator moves and the position of its end, which serves as a stop for the piston 12, determines the stroke of the piston and, therefore, the dose volume of the odorant displaced from the metering chamber 14.

Блок управления 6 подает электрический сигнал на трехходовой электромагнитный клапан 5, при срабатывании которого камера командного давления 13 сообщается с трубопроводом 8 подачи высокого давления газа и разобщается с промежуточной камерой 15. При этом ступенчатый поршень 12 под действием усилия, равного произведению командного давления газа на его большую площадь, перемещается вниз, вытесняя дозу одоранта из дозировочной камеры 14 через выпускной клапан 4 по трубопроводу 11 в одорируемый газопровод 22 под давлением, равным произведению командного давления на отношение площадей ступенчатого поршня. Впускной клапан 3 при этом закрыт. The control unit 6 supplies an electric signal to a three-way solenoid valve 5, when triggered, the command pressure chamber 13 communicates with the high-pressure gas supply pipe 8 and is disconnected from the intermediate chamber 15. In this case, the step piston 12 is subjected to a force equal to the product of the gas command pressure a large area, moves downward, displacing the dose of the odorant from the metering chamber 14 through the exhaust valve 4 through the pipe 11 to the odorized gas pipe 22 under a pressure equal to the product of ndnogo pressure on the area ratio of the stepped piston. The inlet valve 3 is thus closed.

При прекращении электрического сигнала электромагнитный клапан 5 разобщает камеру 13 с трубопроводом 8 и сообщает ее через промежуточную камеру 15 и трубопровод 10 с одорируемым газопроводом 22. Давление газа из камеры 13 поступает в промежуточную камеру 15 и, воздействуя на большую площадь ступенчатого поршня, чему способствует подпор, создаваемый дросселем 7, совместно с пружиной 16, перемещает поршень до упора в шток 17 и по трубопроводу 10 стравливается в одорируемый газопровод. При этом вместе с газом в одорируемый газопровод уносятся пары проникшего в камеру 15 через подвижное уплотнение из камеры 14 токсичного, обладающего резким запахом жидкого одоранта, обеспечивая защиту окружающей среды как от газа, так и от одоранта. В процессе движения поршня вверх в дозировочную камеру 14 из рабочей емкости 1, находящейся под давлением газопровода 22, через впускной клапан 3 поступает новая доза одоранта, выпускной клапан 4 при этом закрыт. When the electrical signal stops, the electromagnetic valve 5 disconnects the chamber 13 with the pipeline 8 and communicates it through the intermediate chamber 15 and the pipeline 10 with the odorized gas pipeline 22. The gas pressure from the chamber 13 enters the intermediate chamber 15 and, acting on a large area of the stepped piston, which contributes to created by the throttle 7, together with the spring 16, moves the piston all the way into the rod 17 and is blown through the pipe 10 into an odorized gas pipeline. At the same time, together with the gas, vapors of toxic toxic odor having a sharp odor of liquid odorant penetrated into the chamber 15 through the movable seal from the chamber 15 are carried away to protect the environment from both gas and odorant. In the process of moving the piston up into the metering chamber 14 from the working container 1, which is under pressure from the gas pipe 22, a new dose of odorant enters through the inlet valve 3, the exhaust valve 4 is closed.

При подаче на электромагнитный клапан 5 последующих электрических сигналов, программа которых определяется настройкой блока управления 6 в зависимости от расхода газа, цикл дозированного ввода одоранта повторяется. When applying to the solenoid valve 5 subsequent electrical signals, the program of which is determined by setting the control unit 6 depending on the gas flow, the dosed odorant input cycle is repeated.

Соотношение площадей ступенчатого поршня и усилие пружины выбираются из расчета обеспечения осевого усилия для вытеснения одоранта из камеры 14 с достаточным давлением и стравливания командного давления из камеры 13 даже при самой малой, практически имеющей место на ГРС, разнице давлений газа в газопроводе высокого давления и одорируемом газопроводе, что расширяет область применения одоризатора. The ratio of the areas of the stepped piston and the spring force are selected based on the provision of axial force to displace the odorant from the chamber 14 with sufficient pressure and to relieve the command pressure from the chamber 13 even with the smallest difference in gas pressure in the high pressure gas pipeline and the odorized gas pipeline , which expands the scope of the odorizer.

Возможность регулировки дозы одоранта и частоты ее ввода в газопровод, позволяющая реализовать наиболее оптимальные сочетания, ввод одоранта под давлением (эффект форсунки), способствующим его распылению в газовой среде, обеспечивают с высокой точностью поддержание заданной концентрации одоранта в газовом потоке на всем диапазоне расходов газа. Программа работы блока управления задается по команде от автоматических систем учета расхода газа, что упрощает техническое обслуживание. The ability to adjust the odorant dose and frequency of its introduction into the gas pipeline, which makes it possible to realize the most optimal combinations, the introduction of an odorant under pressure (nozzle effect), which facilitates its dispersion in a gas medium, ensures high-precision maintenance of a given concentration of an odorant in a gas stream over the entire range of gas flow rates. The program of work of the control unit is set on command from automatic gas metering systems, which simplifies maintenance.

Источники информации
1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации одоризатора газа (ОГП-02). Саратов, 1978 г.Sources of information
1. Technical description and operating instructions for gas odorizer (OGP-02). Saratov, 1978

2. Техническая характеристика на одоризатор газа ОГ-10А. Рекламный проспект СУ "ВОЛГОЭНЕРГОГАЗ", письмо ДАО "ОРГЭНЕРГОГАЗ" N 187 от 21.05.97 г. 2. Technical characteristic for OG-10A gas odorizer. Advertising prospectus of SU "VOLGOENERGOGAZ", letter DAO "ORGENERGOGAZ" N 187 dated 05/21/97

3. Патент РФ N 2055324 "Поршневой дозатор", авторов Сидоренко С.А. и др. , кл. МПК G 01 F 11/00, приоритет от 02.03.93 г. 3. RF patent N 2055324 "Piston dispenser", authors S. Sidorenko et al. IPC G 01 F 11/00, priority 02.03.93

Claims

A gas odorizer comprising a container, a metering cylinder, equipped with a movable piston separating the metering cylinder into a metering chamber of adjustable volume connected to the working tank, and a command pressure chamber connected through a controlled solenoid valve to a high pressure source, a control unit, characterized in that it is movable the piston is made stepwise, forming with the metering cylinder an additional intermediate chamber connected through a controlled three-way solenoid valve to the chamber pressure, and the working tank, dosing and intermediate chambers are connected to the odorized gas pipeline.