RU2744108C2

RU2744108C2 - Device for dispensing liquid reagents

Info

Publication number: RU2744108C2
Application number: RU2017140000A
Authority: RU
Inventors: Марат Мидхатович Сайфуллин; Андрей Владиславович Курочкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ"
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2021-03-02
Also published as: RU2017140000A3; RU2017140000A

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to the design of devices for the metered-dose introduction of liquid reagents into the flow of a fluid (gas, liquid or multiphase medium) and can be used in various industries. The proposed device includes a reagent tank, a pump, a control unit, a fluid flow sensor and a hydrostatic weighing unit consisting of a measuring tank with a liquid reagent forming a phase interface, a semi-submerged test tank suspended from a strain-gage sensor placed from the inside on the lid of the measuring tank. When the device is in operation, the reagent is fed from the tank to the fluid pipeline by means of a pump whose speed is set by a signal sent from the control unit. Periodically, the reagent supply line from the container is blocked and the reagent fed from a measuring container that has previously been partially filled with the reagent. In this case, the reagent level lowers in proportion to the feed rate of the reagent, the buoyant force acting on the test container decreases, and its weight increases. The signal from the strain-gage sensor is sent to the control unit, where it is processed together with the signal from the fluid flow sensor, and the generated signal corrects the feed rate of the reagent by changing the pump speed. After the adjustment, the reagent feeding is switched back to the reagent tank, which is equipped with a line for its replenishment and is connected by a gas-equalizing line to the measuring tank.

EFFECT: technical result is simplifying and increased reliability of the device.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции устройств для дозированного ввода жидких реагентов в поток флюида (газа, жидкости или многофазной среды) и может быть использовано в различных отраслях промышленности.The invention relates to the design of devices for dosed introduction of liquid reagents into a fluid flow (gas, liquid or multiphase medium) and can be used in various industries.

Известен способ одоризации газа [RU 2561977, опубл. 19.09.20015 г., МПК B01F 3/02], осуществляемый с помощью устройства, включающего испарительный узел, состоящий из расходной емкости реагента, узла испарения и устройства взвешивания, а также системы управления и дозирующих и измерительных устройств по числу потоков газа.The known method of gas odorization [RU 2561977, publ. 19.09.20015, IPC B01F 3/02], carried out using a device that includes an evaporation unit, consisting of a reagent supply tank, an evaporation unit and a weighing device, as well as a control system and dosing and measuring devices for the number of gas streams.

Недостатком известного устройства является наличие испарительного узла, что не позволяет использовать устройство для дозирования нелетучих реагентов.The disadvantage of the known device is the presence of an evaporation unit, which does not allow the device to be used for dispensing non-volatile reagents.

Наиболее близок к заявляемому изобретению одоризатор газа, основанный на объемном дозировании порций жидкого одоранта, периодически вводимых в поток газа [RU 2247332, опубл. 27.02.2005 г., МПК G01F 13/00, G05D 11/02], содержащий основную и контрольную емкости с одорантом (реагентом), дозирующее и расходомерное устройства (узлы) и вычислительное устройство (блок управления), при этом дозирующее устройство выполнено в виде электромагнитного пульсатора с обратным клапаном и дозатора сифонного типа, расположенного выше максимального уровня одоранта в основной и контрольной емкостях.Closest to the claimed invention is a gas odorizer based on volumetric dosing of portions of a liquid odorant periodically introduced into the gas stream [RU 2247332, publ. 02/27/2005, IPC G01F 13/00, G05D 11/02], containing the main and control containers with an odorant (reagent), a dosing and flow metering device (nodes) and a computing device (control unit), while the dosing device is made in in the form of an electromagnetic pulsator with a check valve and a siphon-type dispenser located above the maximum odorant level in the main and control containers.

Недостатками данного одоризатора являются сложность и низкая надежность в связи с использованием большого количества механических устройств.The disadvantages of this odorizer are the complexity and low reliability due to the use of a large number of mechanical devices.

Задачей изобретения является упрощение и повышение надежности устройства.The object of the invention is to simplify and improve the reliability of the device.

Техническим результатом является упрощение и повышение надежности устройства за счет использования насоса в качестве дозирующего узла, а узла гидростатического взвешивания - в качестве расходомерного устройства.The technical result is to simplify and increase the reliability of the device due to the use of a pump as a dosing unit, and a hydrostatic weighing unit as a flow meter.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем емкость реагента, дозирующий и расходомерный узлы, а также блок управления, особенность заключается в том, что в качестве дозирующего узла установлен по меньшей мере один насос с переменным числом оборотов, в качестве расходомерного узла установлен узел гидростатического взвешивания, а на трубопроводе флюида установлен датчик расхода флюида, которые соединены линиями передачи сигналов с блоком управления, при этом узел гидростатического взвешивания состоит из мерной емкости с жидким реагентом, образующим поверхность раздела фаз, полупогруженной тестовой емкости, подвешенной к тензодатчику, который размещен изнутри на крышке мерной емкости и соединен с блоком управления линией передачи сигнала.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed device, including a reagent container, dosing and flow metering units, as well as a control unit, the feature is that at least one pump with a variable speed is installed as a metering unit, as a flow metering unit a hydrostatic weighing unit is installed, and a fluid flow sensor is installed on the fluid pipeline, which are connected by signal transmission lines to the control unit, while the hydrostatic weighing unit consists of a measuring container with a liquid reagent forming an interface, a semi-submerged test container suspended from a strain gauge, which placed from the inside on the cover of the measuring container and connected to the control unit by the signal transmission line.

При установке нескольких насосов устройство может быть использовано для дозирования реагента в несколько потоков флюида, при этом узел гидростатического взвешивания используется для корректировки подачи реагента всеми насосами. В качестве элементов устройства могут быть использованы любые изделия соответствующего назначения, известные из уровня техники.When installing several pumps, the device can be used to meter the reagent into several fluid streams, while the hydrostatic weighing unit is used to adjust the reagent supply by all pumps. As elements of the device can be used any products of the corresponding purpose, known from the prior art.

Установка в качестве дозирующего узла насоса с переменным числом оборотов, а в качестве расходомерного узла - узла гидростатического взвешивания, упрощает устройство, повышает его надежность и позволяет дозировать жидкие реагенты в поток флюида с точностью, определяемой практически только точностью задания оборотов насоса. Расход реагента регулируют в зависимости от расхода флюида изменением оборотов насоса с помощью блока управления.Installation of a pump with a variable speed as a dosing unit, and a hydrostatic weighing unit as a flow meter unit, simplifies the device, increases its reliability and makes it possible to dose liquid reagents into the fluid flow with an accuracy determined practically only by the accuracy of setting the pump speed. The flow rate of the reagent is regulated depending on the flow rate of the fluid by changing the speed of the pump using the control unit.

Изобретение иллюстрируется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Предлагаемое устройство включает емкость реагента 1, соединенную с атмосферой или иным источником газа постоянного давления (не показано), дозирующий насос 2, блок управления 3, датчик расхода 4, установленный на трубопроводе флюида 5, и узел гидростатического взвешивания, состоящий из мерной емкости 6 с жидким реагентом, образующим поверхность раздела фаз 7, полупогруженной тестовой емкости 8, подвешенной к тензодатчику 9, размещенному изнутри на крышке мерной емкости 6.The proposed device includes a reagent tank 1, connected to the atmosphere or other source of constant pressure gas (not shown), a metering pump 2, a control unit 3, a flow sensor 4 installed on the fluid pipeline 5, and a hydrostatic weighing unit consisting of a measuring tank 6 s with a liquid reagent forming a phase interface 7, a semi-submerged test container 8, suspended from a strain gauge 9, located from the inside on the cover of a measuring container 6.

При работе устройства (условно показано дозирование реагента в один трубопровод) реагент из емкости 1 с помощью насоса 2, обороты которого заданы сигналом, по линии 10 направляемым из блока 3, подают по линии 11 в трубопровод 5. Периодически линию 11 перекрывают и подачу реагента осуществляют по линии 12 из емкости 6, предварительно заполненной реагентом по линии 13 до уровня 7. При этом пропорционально скорости подачи реагента снижается уровень 7, уменьшается выталкивающая сила, действующая на емкость 8 и увеличивается ее вес. Сигнал от тензодатчика 9 поступает по каналу связи 14 в блок управления 9, где обрабатывается совместно с сигналом, поступающим от датчика 4 по каналу связи 15, а сгенерированный сигнал по каналу связи 10 корректирует скорость подачи реагента путем изменения оборотов насоса 2. После проведения корректировки подача реагента вновь переключается на линию 11. Емкость 1 оснащена линией 16 для ее пополнения при необходимости и соединена газоуравнительной линией 17 с емкостью 6. Запорно-регулирующая арматура условно не показана.When the device is operating (the dosing of the reagent into one pipeline is conventionally shown), the reagent from the container 1 with the help of the pump 2, the revolutions of which are set by the signal directed along the line 10 from the block 3, is fed through the line 11 into the pipeline 5. Periodically, the line 11 is shut off and the supply of the reagent is carried out along line 12 from container 6, pre-filled with reagent along line 13 to level 7. In this case, level 7 decreases in proportion to the feed rate of the reagent, the buoyancy force acting on container 8 decreases and its weight increases. The signal from the strain gauge 9 is sent through the communication channel 14 to the control unit 9, where it is processed together with the signal coming from the sensor 4 through the communication channel 15, and the generated signal through the communication channel 10 adjusts the reagent feed rate by changing the speed of the pump 2. After the adjustment, the feed reagent again switches to line 11. Tank 1 is equipped with line 16 for replenishing it if necessary and is connected by gas equalization line 17 with tank 6. The shut-off and control valves are not shown conventionally.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, высокую надежность и может быть использовано в промышленности.Thus, the proposed device has a simple design, high reliability and can be used in industry.

Claims

A device for dosing liquid reagents, including a reagent tank, dosing and flow metering units, as well as a control unit, characterized in that at least a pump with a variable speed is installed as a metering unit, a hydrostatic weighing unit is installed as a flow metering unit, and a hydrostatic weighing unit is installed on the pipeline fluid, a fluid flow sensor is installed, which are connected by signal transmission lines to the control unit, while the hydrostatic weighing unit consists of a measuring container with a liquid reagent forming an interface, a semi-submerged test container suspended from a strain gauge, which is located from the inside on the cover of the measuring container and connected with a signal transmission line control unit.