SE505635C2 - Sätt och anordning för att tillsätta ett luktämne till ett ledningssystem för gas - Google Patents

Description

sos ess '- - 10 15 20 25 30 35 hållande till förbrukargasen. För att lösa detta problem är det känt att först blanda luktämnet med någon spädgas, exempelvis koldioxid eller syrgas, till en så kallad mastergas innan luktäm- net kan tillsättas förbrukargasen. Därvid är det även känt att när luktämnet skall tillsättas tillgripa en sådan färdigtillverkad mastergas, som med relativt enkla medel kan tillsättas förbru- kargasen i lämplig mängd. För att kunna doseras korrekt på ett enkelt sätt har sådan färdigtillverkad mastergas en relativt låg halt luktämne. I fallet DMS kan halten i typiska fall vara 4%. På grund därav fås en relativt stor mängd mastergas eller ett stort antal behållare med mastergas och detta ger upphov till icke obetydliga hanteringsproblem. Dessutom blir kostnaden inte bara för hanteringen utan även för mastergasen i sig relativt hög.

WO-A-9 006 170 beskriver ett förfarande för att tillsätta ett luktämne till en förbrukargas som skall distribueras till en förbru- kare. Enligt detta förfarande löses luktämnet i kondenserad kol- dioxid i en tryckbehållare, varvid tryckbehållaren kommer att in- nefatta såväl vätskefas som gasfas. Därefter uttages enbart vätskefasen av blandningen av koldioxid och luktämnet från be- hållaren och innan blandningen tillsättes förbrukargasen sker en föràngning av densamma.

EP-B-533 670 visar ett liknande förfarande för att tillsätta ett luktämne till en förbrukargas, varvid förbrukargasen utgöres av syrgas.

DE-A-4 317 395 beskriver ett annat förfarande för att tillsätta ett luktämne till en förbrukargas, varvid en buffertvolym utnyttjas för förbrukargasen, på så sätt att när trycket i buffertvolymen sjun- ker under ett förutbestämt minsta värde sker en tillförsel av för- brukargas tills trycket har stigit till ett förutbestämt högsta värde.

Luktämnet tillsätts förbrukargasen medelst en doserpump och en injektor under förbrukargasens tillförsel till buffertvolymen. 10 15 20 25 30 35 sas WO-A-9 424 480 visar ett ytterligare förfarande för att tillsätta ett luktämne till en förbrukargas. Denna skrift försöker finna en lös- ning på problemet med att dosera mängden tillsatt luktämne.

Därvid leds en bärgas genom en behållare med ett luktämne i flytande form i behållarens nedre del och i mättad gasform i be- hållarens övre del. På så sätt erhålls en blandning av bärgasen och luktämnet och denna blandning tillsättes därefter förbrukar- gasen.

SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda nackdelar och utveckla ett förbättrat sätt att tillsätta ett luktämne till en förbrukargas. l synnerhet eftersträvas ett sätt respektive en anordning, som möjliggör en exakt dosering av luktämnet och samtidigt minskar kostnaderna.

Detta ändamål uppnås med det inledningsvis angivna sättet som kännetecknas av att luktämnet och bärgasen tillföres en buffert- behållare, att luktämnet behandlas så att det kommer att befinna sig i gasform i buffertbehållaren och tillsammans med bärgasen bilda en gasblandning och att denna i buffertbehållaren befintliga gasblandning tillföres Iedningssystemet. Således erhålls ett för- farande medelst vilket man själv på plats, dvs där luktämnet skall tillsättas gasen, kan tillverka en gasblandning som har en sådan koncentration att den kan tillsättas gasen med korrekt do- sering. Vidare undviks den besvärliga hanteringen av ett stort antal behållare med färdigtillverkad mastergas, eftersom det luktämne som skall blandas med bärgasen kan ha en hundrapro- centig koncentration.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utmatas luktämnet som tillföres buffertbehållaren från en källa i vilken det befinner sig i flytande form och innefattar behandlingen av luktämnet att detta förångas. För att åstadkomma en god omblandning kan luktäm- net förångas innan det tillsättes bärgasen och det förångade sus 635 ; 10 15 20 25 30 35 luktämnet och bärgasen tillsammans tillföras buffertbehållaren, varvid bärgasen ges en sådan temperatur att luktämnet förblir i gasform när det kommer i kontakt med bärgasen. En sådan föràngning före buffertbehållaren är vidare lätt att genomföra eftersom gasmängden är relativt liten och risken för att luktäm- net skulle befinna sig i flytande form i buffertbehå-llaren minskar, vilket skulle kunna leda till en försämrad doseringsnoggrannhet.

Vidare skall med fördel gasblandningens temperatur och tryck i buffertbehållaren hållas på ett sådant värde att luktämnet ej kondenserar utan förblir i gasform. Därvid kan mängden av det till bärgasen tillsatta luktämnet alltid vara lägre än den mängd som ger en mättad gasblandning vid rådande tryck och tempera- tur.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen tillföres luktämnet och bärgasen buffertbehållaren när trycket i denna har nått ett lägsta första värde och tillförseln avbrytes när trycket har nått ett högsta andra värde. Med en sådan intermittent eller dis- kontinuerlig tillförsel av luktämne och bärgas fås den fördelen att flödet av luktämne respektive bärgas under själva tillförseln kan hållas på en tillräckligt hög nivå för att göra det möjligt att er- hålla en god blandningsnoggrannhet. Därvid kan gasblandning- ens tryck i buffertbehållaren med fördel hållas mellan 15 och 30 bar. Med ett sådant tryck kan gasblandningen sedan på ett enkelt sätt tillsättas gasen i ledningssystemet med korrekt dose- ring.

Enligt en ytterligare fördelaktig utföringsform kan tillförseln av luktämne och bärgas till buffertbehållaren tillgå så att gas från en källa för bärgas delas i två delströmmar, en relativt liten delström som trycksätter luktämnet och transporterar detta till bärgasen, som är den andra relativt stora delströmmen, varvid luktämnet och bärgasen befinner sig under samma tryck före tillförseln till buffertbehållaren. 10 15 20 25 30 35 sfiåiš 635 Med fördel kan bärgasen bestå huvudsakligen av argon, nitro- -gen, luft eller en blandning av minst två av dessa gaser.

Luktämnet kan med fördel vara dimetyisulfid (DMS) eller tetra- hydrotiofen (THT). Ändamålet uppnås också med den inledningsvis angivna anord- ningen som kännetecknas av att ledningsorganet uppvisar en buffertbehàllare, som är inrättad att lagra en blandning av bär- gasen och luktämnet, en inloppssida, som är inrättad att förbinda den första och andra källan med buffertbehållaren, och en ut- loppssida, som är inrättad att förbinda buffertbehållaren med ledningssystemet. En sådan anordning möjliggör tillverkning på plats i direkt anslutning till ledningssystemet av en gasblandning som har en sådan koncentration av luktämne att den på ett en- kelt sätt kan tillsättas gasen i ledningssystemet med korrekt do- senng.

Fördelaktiga utföringsformer av denna anordning anges i patent- kraven 12 - 21.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hänvis- ning till olika, såsom exempel angivna, utföringsformer av vilka en åskådliggörs på den bifogade ritningen, vars Fig 1 visar en anordning för tillsättande av luktämne till en gas.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER Med hänvisning till Fig 1 visas en ledning 1 för transport av en gas. Gasledningen 1 kan utgöra en del av ett ledningssystem för tillförsel av exempelvis oxygen till en oxygenförbrukare. Uppfin- ningen är naturligtvis tillämplig även på andra gaser, t ex luktfria toxiska gaser eller brännbara gaser såsom naturgas, propan, butan, stadsgas etc. Gasledningen 1 innefattar en injektor 2, ge- nom vilken en gasblandning som innehåller ett luktämne kan till- 10 15 20 25 30 35 505 ess sättas från en anordning som skall beskrivas närmare nedan, och en flödesmätare 3 för att möjliggöra en korrekt dosering av mängden tillsatt gasblandning i förhållande till mängden gas som strömmar genom gaslednignen 1. väsentligen rent luktämne, t ex dimetylsulfid, DMS, som skall tillsättas förvaras i flytande form i en utbytbar förrådsbehållare 4 av standardtyp. En bärgas som skall blandas med luktämnet in- nan det tillsättes gasen i gasledningen 1 tas från en källa som i det visade exemplet utgörs av utbytbara tryckbehållare 5 av standardtyp. Bärgasen kan också tas direkt från en stationär anläggning för tillverkning av sådan bärgas. Bärgasen skall fin- nas tillgänglig med ett relativt högt tryck, företrädesvis på unge- fär 20-35 bar. Såsom bärgas utnyttjas lämpligen någon mer eller mindre inert gas såsom argon eller nitrogen. Även luft och i vissa tillämpningar koldioxid kan utnyttjas som bärgas. Bärgasen kan också utgöras av en blandning av två eller flera av dessa gaser.

Såsom framgår av Fig 1 finns en första ledning 6 som förbinder tryckbehållaren 5 med ett förbindningsorgan 7, en andra ledning 8 som förbinder förrådsbehållaren 4 med förbindningsorganet 7 och en tredje ledning 9 som förbinder förbindningsorganet 7 med en buffertbehållare 10. Från buffertbehållaren 10 sträcker sig en fjärde ledning 11 till den i gasledningen 1 befintliga injektorn 2.

Förbindningsorganet 7 utgörs således av en trerörsförbindning som medger gasgenomströmning från var och en av ledningarna 6 och 8 till ledningen 9. Vidare är den första ledningen 6 via en femte ytterligare ledning 12 direkt förbunden med förrådsbehålla- ren 4. Vid den första ledningen 6 finns en uppvärmningsanord- ning 13 som är inrättad att värma bärgasen till en temperatur av ungefär 30-40°C. Ledningen 8 passerar även en annan del av uppvärmningsanordningen 13, som är inrättad att värma luktäm- net till förångningstemperaturen och åstadkomma förångning av luktämnet som utmatas i flytande form från förrådsbehållaren 4.

Det skall noteras att uppvärmningsanordningen 13 kan innefatta 10 15 20 25 30 35 ess två separata uppvärmningsorgan, ett för den första ledningen 6 och ett för den andra ledningen 8.

Vidare finns en inneslutning 14 som innefattar ett värmeisole- rande material. lnnanför den värmeisolerande inneslutningen 14 befinner sig buffertbehållaren 10, förbindningsorganet 7, upp- värmningsanordningen 13, den tredje ledningen 9 samt delar av ledningarna 6, 8, 11 och 12. Dessutom är en ytterligare upp- värmningsanordning 15 anordnad innanför inneslutningen 14 för att upprätthålla en temperatur på cirka 30-40°C i inneslutningen 14.

Vidare finns en trycksensor 16 för avkänning av trycket i buffert- behållaren 10, och en flödesmätare 17 för avkänning av flödet genom den fjärde ledningen 11 samt en temperatursensor 18 för avkänning av temperaturen i inneslutningen 14. Såsom visas schematiskt i Fig 1 är trycksensorn 16, flödesmätaren 17, tempe- ratursensorn 18 och flödesmätaren 3 anslutna till en elektronisk styrenhet 19.

För att reglera de olika gasflödena i anordningen är vidare så- som framgår av Fig 1 ventilorgan anordnade, vilka nu ska be- skrivas närmare. Vid tryckbehållaren 5 finns en manuell av- stängningsventil 20 som år anordnad på den första ledningen 6. l serie med denna manuella avstängningsventil 20 finns på den första ledningen 6 en ventilanordning 21 som kan aktiveras medelst styrenheten 19 och möjliggör avstängning av den första ledningen 6 och innefattar en avluftning som en säkerhetsåtgärd vid eventuell bakåtströmning i systemet. I serie med denna ven- tilanordning 21 är på ledningen 6 en tryckregleringsventil 22 an- ordnad för att reducera trycket av bärgas fràn tryckbehållaren 5 så att ett tryck på cirka 20-35 bar upprätthålls. Vidare finns medelst styranordningen 19 aktiverbara avstängningsventiler 23, 24, 25, 26, vilka är anordnade på den första ledningen 6, den andra ledningen 7, den fjärde ledningen 11 respektive den femte ledningen 12. Slutligen uppvisar den första ledningen 6 och den 10 15 20 25 30 35 505 635 andra ledningen 8 var sin strypventil 27 och 28 vilka är inrättade att strypa flödet genom respektive ledning för att på så vis reg- lera mängden gas som strömmar därigenom. Strypventilerna 27 och 28 kan i ett enklaste utförande innefatta fasta strypningar, varvid man erhåller ett fast förutbestämt mängdförhållande eller vara inställbara till olika strypningsgrad.

Anordningen fungerar på följande sätt. Bärgasen i tryckbehål- larna 5 befinner sig under ett relativt högt tryck, upp till 300 bar.

När luktämne skall tillföras buffertbehàllaren 10 öppnas den ma- nuella ventilen 20, en passage genom ventilanordningen 21 samt ventilerna 23, 24 och 26. Därvid kommer bärgas under högt tryck att strömma genom den första ledningen 6 och den femte led- ningen 12. Bärgasen kommer därvid att trycka ut flytande luktämne ur förrådsbehållaren 4 genom ledningen 8. Det flytande luktämnet förångas med hjälp av uppvärmningsanordningen 13 innan det tillförs bärgasen vid förbindningsorganet 7. För att luktämnet inte skall kondenseras igen när det träffar på bärga- sen kan även bärgasen vara något uppvärmd med hjälp av upp- värmningsanordningen 13. Gasblandningen av luktämne och bärgas matas därefter på grund av trycket genom den tredje ledningen 9 in i buffertbehàllaren 10. Trycksensorn 16 känner av trycket i buffertbehàllaren 10 och när detta har stigit till ett förut- bestämt värde, exempelvis 20 bar, kommer styrenheten 19 att initiera stängning av åtminstone ventilerna 23, 24. När ventilen 25 öppnas kommer gasblandningen av luktämne och bärgas att strömma genom den fjärde ledningen 11 och injektorn 2 ut i gasledningen 1 och blandas med den gas som strömmar genom gasledningen 1. På grund av denna utströmning av gasbland- ningen sjunker trycket i buffertbehàllaren 10 och när detta har sjunkit till ett förutbestämt lägsta värde, exempelvis 15 bar initie- rar styrenheten 19 åter igen ventilernas 23, 24 öppnande varvid en ny påfyllning av buffertbehàllaren startar. Det skall noteras att ventilen 25 även kan vara öppen under påfyllningen av buffert- behàllaren 10. Tillsatsen av luktämne till gasen i gasledningen 1 kan således ske kontinuerligt medan påfyllningen av buffertbe- 10 sfiàs ess hållaren 10 sker diskontinuerligt eller intermittent. Genom att medelst flödesmätaren 3 avkänna gasflödet i gasledningen 1 kan medelst ventilen 25 och styrenheten 19 mängden av gasbland- ningen av luktämne och bärgas som tillförs gasledningen 1 sty- ras så att en korrekt dosering uppnås. Med hjälp av den ytterli- gare uppvärmningsanordningen 15 upprätthålls en sådan tempe- ratur i inneslutningen 14 och buffertbehållaren 10 att luktämnets kondensering i buffertbehållaren 10 förhindras, exempelvis mel- lan 30 och 40°C.

Uppfinningen är tillämplig även på andra luktämnen än DMS, exempelvis tetrahydrotiofen, THT.

Claims (20)

10 15 20 25 30 35 sus 635 "S å 10 P r v

1. Sätt att tillsätta ett luktämne till ett ledningssystem för gas, vilket sätt innefattar tillsats av luktämnet till en bärgas som därefter tillsättes ledningssystemet, varvid luktämnet och bär- gasen tillföres en buffertbehållare, att luktämnet förångas så att det kommer att befinna sig i gasform i buffertbe- hållaren och tillsammans med bärgasen bilda en gasblandning och att denna i buffertbehållaren befintliga gasblandning tillföres ledningssystemet.

2. Sätt enligt krav 1, att luktämnet som tillfö- res buffertbehållaren utmatas från en källa i vilken det befinner sig i flytande form.

3. Sätt enligt krav 2, att luktämnet förångas innan det tillsättes bärgasen och att det förångade luktämnet och bärgasen tillsammans tillföres buffertbehållaren, varvid bärgasen ges en sådan temperatur att luktämnet förblir i gasform när det kommer i kontakt med bärgasen.

4. Sätt enligt krav 2 eller 3, kannçtegknat av att gasbland- ningens temperatur och tryck i buffertbehållaren hålles på ett sådant värde att luktämnet ej kondenserar utan förblir i gasform.

5. Sätt enligt något av de föregående kraven, känneteçknat av att mängden av det till bärgasen tillsatta luktämnet alltid är lägre än den mängd som ger en mättad gasblandning vid rådande tryck och temperatur.

6. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 5, att luktämnet och bärgasen tillföres buffertbehållaren när trycket i denna har nått ett lägsta första värde och att tillförseln avbrytes när trycket har nått ett högsta andra värde. 10 15 20 25 30 35 :Åssrls ess 1 1 -

7. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 6, att gasblandningens tryck i buffertbehâllaren hålles mellan 15 och 30 bar.

8. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 7, att gas från en källa för bärgas delas i två delslrömmar, en rela- tivt liten delström, som trycksätter luktämnet och transporterar detta till bärgasen, som är den andra relativt stora delströmmen, varvid luktämnet och bärgasen befinner sig under samma tryck före tillförseln till buffertbehâllaren.

9. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 8, att bärgasen består huvudsakligen av argon, nitrogen, luft eller en blandning av minst två av dessa gaser.

10. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 9, att luktämnet är dimetylsulfid (DMS) eller tetrahydrotiofen (THT).

11. Anordning för att tillsätta ett luktämne till ett lednings- system (1) för gas, innefattande ett ledningsorgan som sträcker sig från en första källa (5) för en bärgas och en andra källa (4) för ett luktämne till ledningssystemet (1) och är inrättat att möj- liggöra tillsats av luktämnet till bärgasen som därefter tillsättes ledningssystemet, varvid ledningsorganet uppvisar en buffertbe- hållare (10), som är inrättad att lagra en blandning av bärgasen och luktämnet, en inloppsida (6, 8, 9 12), som är inrättad att förbinda den första och andra källan med buffertbehâllaren (10), och en utloppssida (11), som är inrättad att förbinda buffertbe- hâllaren (10) med ledningssystemet (1), en uppvärmningsanordning (13) som är inrättad att förånga luktäm- net så att det kommer att befinna sig i gasform i buffertbehâlla- ren (10).

12. Anordning enligt krav 11, kannetegkngd ay att ledningsor- ganets inloppssida innefattar ett förbindningsorgan (7), en första ledning (6) som är inrättad att förbinda den första källan (5) med 10 15 20 *25 30 35 sos 635 '~ 5? 12 förbindningsorganet (7), en andra ledning (8) som är inrättad att förbinda den andra källan (4) med förbindningsorganet (7) och en tredje ledning (9) som är inrättad att förbinda förbindningsor- ganet (7) med buffertbehållaren (10).

13. Anordning enligt krav 12, att uppvärm- ningsanordningen (13a) är anordnad på den andra ledningen (8) och inrättad att förånga luktämnet som strömmar genom den andra ledningen (8).

14. Anordning enligt krav 11 eller 13, kannataçkgag av att led- ningsorganets inloppsslda innefattar en ytterligare ledning (12) som är inrättad att förbinda den första källan (5), i vilken bärga- sen står under relativt högt tryck, med den andra källan (4) och på så sätt åstadkomma strömning av luktämne från den andra källan (4) genom den andra (8) och tredje ledningen (9) till buf- fertbehållaren (10).

15. Anordning enligt något av kraven 11 - 14, kängatagknad av ventilorgan (23, 24, 25, 26) som är inrättade att öppna respek- tive stänga tillförseln av bärgasen och luktämnet från den första (5) respektive andra (4) källan till buffertbehållaren (10) och till- förseln av blandningen från buffertbehållaren (10) till lednings- systemet (1).

16. Anordning enligt krav 15, kännatagknaa av en trycksensor (16) som är inrättad att känna av trycket i buffertbehållaren (10) och att aktivera ventilorganen (23, 24) så att tillförseln av bärga- sen och luktämnet startas när trycket i buffertbehållaren (10) har nått ett första lägsta värde och att tillförseln avbrytes när trycket har nått ett högsta andra värde.

17. Anordning enligt något av kraven 11 - 16, kagnatagknag av stryporgan (27, 28) som är inrättade att styra mängden till buf- fertbehållaren (10) tillfört luktämne och tillförd bärgas på så sätt att ett bestämt blandningsförhållande uppnås. 10 15 åns sas 13

18. Anordning enligt krav 12 och 17, kängetegggad av att stryporganen innefattar en första strypventil (27) som är anord- nad på den första ledningen (6) och en andra strypventil (28) som är anordnad på den andra ledningen (8).

19. Anordning enligt något av kraven 11 - 18, tempereringsmedel (15) som är inrättade att upprätthålla en så- dan temperatur i buffertbehållaren (10) att luktämnet förblir i gasform i densamma.

20. Anordning enligt krav 19, gännetegknad av att tempere- ringsgmedlen (15) innefattar en inneslutning (14) som innesluter buffertbehållaren (10), förbindningorganet (7) och eventuellt uppvärmningsanordningen (13).