SK50397A3 - Zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky do plynného média a kvapalného média - Google Patents

Abstract

Zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky do plynného a kvapalného média pozostáva z hlavnej nádrže (1) aromatickej látky spojenej prvým odvzdušňovacím potrubím (2) s filtračným dielcom (3) vyústeným do atmosféry a prvým potrubím (4) s prevádzkovým zásobníkom (5) opatreným snímacím zariadením (5.2) hladiny aromatickej látky. Prevádzkový zásobník (5) je prostredníctvom druhého potrubia (7) prepojený s podtlakovým vstupom injekčného dopravného zariadenia (8), ktorého pretlakový výstup je tretím potrubím (9) so zaradeným snímacím zariadením (9.1) tlaku napojený na vstrekovaciu dýzu (10), ako aj na filtračný dielec (3) vyústený do atmosféry, s využitím druhého odvzdušňovaného potrubia (11) pripojeného k prevádzkovému zásobníku v jeho vrchnej časti. Prvé, druhé, tretie potrubie a prvé, druhé odvzdušňovacie potrubie obsahujú uzatváracie a spojovacie armatúry. Zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky ďalej obsahuje systém na vytvorenie pretlaku v hlavnej nádrži (1) a riadiacu jednotku (15) elektricky spojenú so snímacím zariadením (9.1) tlaku, s injekčným dopravným zariadením (8) a s prístrojom na meranie pretekajúceho množstva média v rozvodnom systéme.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka hlavne problematiky plynárenského priemyslu a rieši problém zabezpečenia včasného rozpoznania netesnosti v plynárenskej rozvodnej sieti.

Doterajší stav techniky

Za účelom zabezpečenia prevádzky plynárenskej rozvodnej siete je potrebné do vykurovacieho plynu pridávať zapáchajúce látky všeobecne známe pod pojmom odoranty. S využitím tohto obohateného plynu sa uskutočňuje kontrola tesnosti plynových rozvodov.

Proces odorizácie sa v súčasnosti realizuje buď priamym dávkovaním odorantu do vykurovacieho plynu alebo obohacovaním odvetveného prúdu vykurovacieho plynu. Dôležitým predpokladom správnej odorizácie vykurovacieho plynu je zabezpečiť konštantné špecifické dávky odorantu, t.j. hmotnostné množstvo odorizačných pár na objemovú jednotku vykurovacieho plynu. Samotná realizácia odorizácie sa zabezpečuje pomocou odorizačných zariadení.

Zariadenia, ktoré zabezpečujú odorizáciu na princípe odparovania odorizačnej látky z konštantnej hladiny a prostredníctvom využitia odvetveného prúdu vykurovacieho plynu, sú charakteristické tým, že obsahujú tlakovú pracovnú nádobu, nad ktorou je usporiadaný zásobník odorantu Uvedené nádoby sú prepojené pomocou rúrok, na ktoré nadväzuje uzatvárací a regulačný mechanizmus. Jeho funkciou je uzatvárať a otvárať priechod odorizačnej látky zo zásobníka odorantu do pracovnej tlakovej nádoby a tým udržiavať v tejto nádobe úroveň hladiny odorantu v stabilnej výške. V prípade starších konštrukcií odorizačných zariadení sa úroveň hladiny odorantu udržiava pomocou plavákového systému. Vlastná konštrukcia plavákového systému spôsobuje, že systém nie je vždy tesný a nie je úplne spoľahlivý. Zariadenie preto musí byť potom vybavené aj prepadovou nádobou, do ktorej v prípade poruchy plavákového systému pretečie odorizačná kvapalina z pracovnej nádrže.

Novšie typy odorizačných zariadení uvedený problém odstraňujú. Sú charakteristické tým, že uzatvárací a regulačný mechanizmus je tvorený dvojicou rúrok, ktorou je spojený zásobník odorantu¹ s tlakovou pracovnou nádobou, v ktorej je umiestnené vyhrievacie teleso ponorené v kvapaline. Jedna z rúrok je nátoková a druhá je vyrovnávacia. Nátoková rúrka je zaústená tak na dno pracovnej tlakovej nádoby ako aj na dno zásobnej nádoby. Vyrovnávacia rúrka je zaústená v úrovni zvolenej výšky hladiny odorantu v pracovnej tlakovej nádobe a nad úrovňou hladiny odorantu v zásobnej nádrži. Konštantná hladina odorantu v pracovnej tlakovej nádobe je udržiavaná s využitím princípu rozdielnosti tlakových pomerov Spoločnou nevýhodou oboch uvedených zariadení sú vysoké nároky na uskladňovanie a manipuláciu s horľavým a zdraviu škodlivým odorantom, ktorý umožňuje využívať v odorizačných zariadeniach len zásobníkové nádrže s menšími objemami. Preto je potrebné pomerne často meniť prázdne nádrže za plné. Častá výmena zásobníkových nádrží je potrebná hlavne pri zaradení odorizačných zariadení do systému regulačnej stanice s vysokými výkonnostnými parametrami. Problémom vo funkcii zariadení na odorizáciu, ktoré využívajú odparovací princíp odorizácie vykurovacích plynov je zabezpečiť rovnomernosť nasycovania v prípade výraznejšej zmeny podmienok prúdiaceho plynu.

Medzi rozšírené systémy odorizácie vykurovacích plynov v súčasnosti patria injekčné technológie. Výhodou tohto spôsobu odorizácie je hlavne dávkovanie odorantu, ktoré je nezávislé od kolísania podmienik toku plynu. Množstvo proporcionálnych impulzov snímaných impulznými snímačmi objemového meracieho zariadenia uvádza do činnosti zdvihy elektromagneticky poháňaného piestového dávkovacieho čerpadla. Každým zdvihom čerpadlo dopravuje nastavené množstvo odorantu v objemových jednotkách cez vstrekovaciu dýzu do prúdu plynu. Odorant je nasávaný zo zásobnej nádrže cez permanentne naplnený zásobník. Napriek modernému princípu vykazujú tieto systémy niektoré nedostatky. Napríklad, počet možností konštrukčného riešenia tohto typu zariadení zmenšuje konštrukcia plavákového systému, ktorým je vybavený prevádzkový zásobník. Funkcia týchto zariadení je založená na princípe vákuového okruhu, čo si vyžaduje použitie technicky a tým aj ekonomicky náročnejších prvkov konštrukcie.

Podstata vynálezu

Riešenie, ktoré je predmetom ochrany odstraňuje aj spomenuté nevýhody. Zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky do plynného a kvapalného média pozostáva z hlavnej nádrže aromatickej látky spojenej tak prvým odvzdušňovacím potrubím s filtračným dielcom vyústeným do atmosféry ako aj prvým potrubím s prevádzkovým zásobníkom opatreným snímacím zariaderíím hladiny aromatickej látky. Tento zásobník, je prostredníctvom druhého potrubia prepojený s podtlakovým vstupom injekčného dopravného zariadenia, ktorého pretlakový výstup je tretím potrubím so zaradeným snímacím zariadením tlaku napojený na vstrekovaciu dýzu. Pretlakový výstup injekčného dopravného zariadenia aromatickej látky je potrubím napojený aj na filtračný dielec vyústený do atmosféry. Napojenie je realizované s využitím druhého odvzdušňovacieho potrubia pripojeného k prevádzkovému zásobníku v jeho vrchnej časti. Prvé, druhé, tretie potrubie a prvé, druhé odvzdušňovacie potrubie obsahuje uzatváracie a spojovacie armatúry. Zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky ďalej obsahuje systém na vytvorenie pretlaku v hlavnej nádrži a riadiacu jednotku elektricky spojenú so snímacím zariadením tlaku, s injekčným dopravným zariadením a s prístrojom na meranie pretekajúceho množstva média v rozvodnom systéme.

Zariadenie, ktoré je predmetom ochrany, umožňuje spoľahlivé sledovanie hlsdiny odorantu v prevádzkovom zásobníku a vyhodnocovanie jej stavu riadiacou jednotkou, pričom systém sledovania hladiny poskytuje priestor na vytváranie viacero variant konštrukčných avšak funkčne rovnocenných vyhotovení a usporiadaní prevádzkového zásobníku, čo je zvlášť výhodné pri riešení celkovej koncepcie zariadenia. Odorizačné zariadenie je kombináciou podtlakovej a pretlakovej časti, čo vytvára podmienky pre zaradenie čerpadla do systému, Čo má priaznivý dopad na jeho funkčnú spoľahlivosť a ekonomickú dostupnosť. Pripojenie riadiacej jednotky a jej funkcia zabezpečujú spľahlivosť prevádzky zariadenia s vylúčením potreby trvalej obsluhy.

Prehľad obrázkov na výkrese

Predmet ochrany je schématicky znázornený na výkrese.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Zariadenie, ktoré je predmetom ochrany pozostáva z hlavnej nádrže i_aromatickej látky. Jej vnútorný objem je prostredníctvom prvého odvzdušňovacieho potrubia 2 spojený s filtračným dielcom 3_ vyústeným do atmosféry pričom toto odvzdušňovacie potrubie je opatrené uzatváracím ventilom 2.1, Výhodné je použiť uhlíkový filter. Hlavná nádrž 1 je prepojená prepojená sprevádzkovým zásobníkom 5_ aromatického média prostredníctvom prvého potrubia 4 obsahujúceho uzatvárací ventil 4,1 a filter 4.2. Prevádzkový zásobník 5 je druhým potrubím 7 vybaveným uzatváracím ventilom 7.1 a filtrom 7.2 spojený s podtlakovým vstupom do injekčného dopravného zariadenia 8 aromatickej látky napr. s podtlakovým vstupom injekčného čerpadla. Pretlakový výstup z tohto zariadenia je tretím potrubím 9 so zaradením snímacím zariadením 9.1, tlaku, spätným ventilom 9.2. uzatváracím ventilom 9.3, spojený so vstrekovacou dýzou 10. Prevádzkový zásobník 5 je opatrený stavoznakom 5.1, zariadením 5,2 na snímanie maximálnej a minimálnej výšky hladiny aromatickej látky, napríklad odorantu.Vrchná časť prevádzkového zásobníka 5 je druhým odvzduŠňovacím potrubím 11 opatreným uzatváracím ventilom 11.1 spojená s filtračným dielcom 3. Na tento dielec 3 je prostredníctvom odvzušňovacieho potrubia napojená horná časť stavoznaku 5,1. Z praktického hľadiska je výhodné ak odvzdušňovacie potrubie 16 na odvzdušnenie stavoznaku 5.1 je spoločné s druhým odvzduŠňovacím potrubím H a toto potrubie je napojené na prvé odvzdušňovacie potrubie 2. Spodná časť stavoznaku 5,1 je spojená štvrtým potrubím 12 opatreným uzatváracím ventilom 12.1 s druhým potrubím J_, pričom vyústenie štvrtého potrubia 12 do druhého potrubia 7 je realizované pred injekčným dopravným zariadením 8.

Odvzdušňovanie druhého potrubia 7 a teda aj injekčného dopravného zariadenia _8 sa zabezpečuje využitím tretieho odvzdušňovacieho potrubia 13 s uzatváracím ventilom 13.1 napojeným na prvé odvzdušňovacie potrubie Z

Vytváranie pretlaku v hlavnej nádrži 1 sa realizuje využitím zariadenia 14 na vytváranie pretlaku, ktoré je potrubím spojené s hlavnou nádržou I. Výhodné je ak zariadenie 14 na vytváranie pretlaku, napr. ručná pumpa, je pripojená na prvé odvzdušňovacie potrubie 2. Súčasťou zariadenia je aj riadiaca jednotka 15 elektricky spojená so zariadením 5,2 na snímanie výšky hladiny s využitím odporových snímačov. Ďalej je elektricky spojená tak so snímačom 9.1 tlaku aromatickej látky v treťom potrubí_9 ako aj s injekčným dopravným zariadením 8. Riadiaca jednotka 15 je tiež elektricky spojená s meracím zariadením pretekajúceho množstva média v hlavnom rozvodnom systéme.

Podstata funkcie zariadenia podľa vynálezu spočíva v tom, že zariadenie pracuje na injekčnom princípe. Celý systém tvorí jeden uzatvorený celok, spojený s vonkajšou atmosférou prostredníctvom filtračného dielca 3. Impulzy pre prácu injekčného dopravného zariadenia _8 generuje mikropočítač riadiacej jednotky 15. v závislosti na údaji z meracieho zariadenia pretekajúceho množstva média napríklad z plynomeru alebo z prepočítavača prietoku plynu. Pri každom zdvihu dávkovacieho dopravného zariadenia 8 je aromatická látka vstrekovaná'¹ v dávkach do prúdu média, napríklad plynu, vstrekovacou dýzou K).

Injekčné dopravné zariadenie 8 nasáva aromatickú látku z prevádzkového zásobníka 5_cez druhé potrubie 7 , pričom vniknutiu nečistôt do tohto dopravného zariadenia _8 zamedzuje filter 7.2. Odčerpaním aromatickej látky z prevádzkového zásobníka 5 vznikne v jeho objeme podtlak, ktorý vytvorí podmienky na doplnenie látky z hlavnej nádrže 1 cez prvé potrubie 4. Aj v tomto prípade filter 4.2 zaradený do prvého potrubia 4 zamedzuje vniknutiu nečistôt do prevádzkového zásobníka 5.

Riadiaca jednotka _8 zabezpečuje automaticky proces dávkovania aromatickej látky do média a plní komplexnú funkciu, ktorá prakticky nevyžaduje zásah obsluhy do tohto procesu. Mikropočítačový modul spracováva prostredníctvom užívateľského programu údaje a výstupmi ovláda elektroautomatiku. V tejto súvislosti žltá LED-dióda monitoruje výstupný impulzný povel automatiky na ovládanie injekčného dopravného zariadenia 8. Rozsvietená červená LED-dióda vyjadruje funkciu režimu na meranie prietokového množstva média meracím zariadením. Pri jej vypnutí je stav, pri ktorom sa elektroautomatika samočinne nastavila do režimu bez merania prietokového množstva média. Pri tomto stave sa zabezpečuje dávkovanie aromatickej látky podľa parametrov nastavených vopred výrobcom. Panel elektroautomatiky signalizuje tiež stav hladín v prevádzkovom zásobníku 5 aromatickej látky a v prípade vyprázdnenia prevádzového zásobníka 5 blokuje činnosť injekčného dopravného zariadenia 8, čím sa zabráni zavzdušneniu systému. Ďalej signalizuje vyprázdnenie hlavnej nádrže 1 a vyprázdnenie prevádzkového zásobníka 5, poruchu snímania hladín odorantu v prevádzkovom zásobníku 5, informuje o stave hladín v prevádzkovom zásobníku 5* monitoruje funkciu injekčného dopravného zariadenia 8 na základe priebehu impulzov z tohto zariadenia. Elektroautomatika ďalej informuje o hodnote tlaku v treťom potrubí 9, o aktuálnej hodnote prietoku plynu alebo o predpokladanej hodnote prietoku plynu, ak chýba údaj z meracieho zariadenia na meranie pretekajúceho množstva média, o deliacom pomere vstupných impulzov z meracieho zariadenia pretekajúceho množstvo média. Elektroautomatika ďalej indikuje poruchový stav vysokotlakovej časti injekčného dopravného zariadenia SL

Systém obsahuje i prvky, ktoré slúžia na odvzdušňovanie zariadenia. Tento proces sa uskutočňuje tak, že po pripojení hlavnej nádrže i pomocou pancierových hadíc sa otvoria uzatváracie ventily 4J_, 7,1. 12,1, 11,1 a zariadením 14 na vytvorenie pretlaku sa zabezpečí pretlak s využitím, ktorého sa realizuje dopĺňanie prevádzkového zásobníka 5_z hlavnej nádrže L Na stavoznaku 5.1 je možné vizuálne sledovať priebeh plnenia. Po dosiahnutí maximálnej hodnoty sa uzatvoria uzatváracie ventily 4.1 a ll.I a pomocou zariadenia 14 na vytvorenie pretlaku sa zvýši hodnota pretlaku v hlavnej nádrži a na okamih sa otvorí uzatvárací ventil 4,1, pričom následne sa otvorí uzatvárací ventil 2,1 a pomaly sa odvzdušňuje hlavná nádrž L Potom sa uzatvorí uzatvárací ventil 2.1 a otvorí sa uzatvárací ventil 13,1 a odvzdušní sa systém, v ktorom je zaradené injekčné dopravné zariadenie 8, Ďalej sa uzatvorí uzatvárací ventil 13,1 a otvoria sa uzatváracie ventily 2.1 a 4.1 a 9,3, ďalej sa realizuje odvzdušnenie vysokotlakovej časti t.j. tretieho potrubia 9 a potrubia 13, pričom tento proces prebieha automaticky. Následne sa zatvorí uzatvárací ventil 7,1 skontroluje sa kvalita odvzdušnenia odorizačného zariadenia a po otvorení uzatváracieho ventilu 7.1 a uzatvorení uzatváracieho ventila 12, 1 sa dosiahne stav, pri ktorom je zariadenie pripravené na prevádzku.

Priemyselná využiteľnosť

Využitie vynálezu je veľmi výhodné v plynárenskom priemysle pri uskutočňovaní odorizácie plynu. Nie sú vylúčené využitie i v ďalších odvetviach, prípadne v službách, pri ktorých je potrebné zabezpečiť dávkované vstrekovanie látky do média.

Claims (8)

1. Zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky do plynného a kvapalného média, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z hlavnej nádrže (1) aromatickej látky spojenej tak prvým odvzdušňovacím potrubím (2) s filtračným dielcom (3) vyústeným do atmosféry ako aj prvým potrubím (4) s prevádzkovým zásobníkom (5) opatreným snímacím zariadením (5.2) hladiny aromatickej látky a tento zásobník (5) je prostredníctvom druhého potrubia (7) tak prepojený s podtlakovým vstupom injekčného dopravného zariadenia (8), ktorého pretlakový výstup je tretím potrubím (9) so zaradeným snímacím zariadením (9.1) tlaku napojený na vstrekovaciu dýzu (10) ako aj s filtračným dielcom (3) vyústeným do atmosféry prostredníctvom druhého odvzdušňovacieho potrubia (11) pripojeného k zásobníku v jeho vrchnej časti, kde prvé, druhé, tretie potrubie a prvé, druhé odvzdušňovacie potrubie obsahuje uzatváracie a spojovacie armatúry, pričom zariadenie na vstrekovanie aromatickej látky ďalej obsahuje systém na vytvorenie pretlaku v hlavnej nádrži (1) a riadiacu jednotku (15) elektricky spojenú so snímacím zariadením (9.1) tlaku, s injekčným dopravným zariadením (8) a s prístrojom na meranie pretekajúceho množstva média v rozvodnom systéme.

2. Zariadenie podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že v prvom potrubí (4 ) a v druhom potrubí (7) v úseku medzi prevádkovým zásobníkom (5) a injekčným dopravným zariadením (8) je zaradený filter (7.2 ).

3. Zariadenie podľa nároku 1 a 2 vyznačujúce sa tým , že systém na vytvorenie pretlaku v hlavnej nádrži (1) je vytvorený zariadením (14) na vytvorenie pretlaku spojeným prostredníctvom potrubia s hlavnou nádržou (1).

4. Zariadenie podľa nároku 1 a 2 vyznačujúce sa tým, že systém na vytvorenie pretlaku v hlavnej nádrži je vytvorený zariadením (11) na vytvorenie pretlaku zapojeným v treťom odvzdušňovacom potrubí (13) a časťou prvého odvzdušňovacieho potrubia (2) , ktorou je prepojené zariadenie (14) na vytvorenie pretlaku s hlavnou nádržou (1).

5. Zariadenie podľa nárokov 1, 2 a 3, vyznačujúce sa tým, že tretie odvzdušňovacie potrubie (13) obsahuje uzatváraciu armatúru.

6. Zariadenie podľa nárokov 1, 2 a 4 vyznačujúce sa tým, že uzatváracia armatúra (2.1) prvého odvzdušňovacieho potrubia (2) je usporiadaná medzi zariadením (14) na vytvorenie pretlaku a filtračným dielcom (3).

7. Zariadenie podľa nárokov 1 až 6 vyznačujúce sa tým, že prevádzkový zásobník (5 ) obsahuje stavoznak (5.1) na vrchu prepojený potrubím s filtračným dielcom (3) vyústeným do atmosféry a na spodu spojený s prvým potrubím (7) pred podtlakovým vstupom do injekčného dopravného zariadenia (8), prostredníctvom potrubia (12).

8. Zariadenie podľa nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým že riadiaca jednotka je elektricky prepojená s externým vyhodnocovacím prístrojom.