Способ дозирования реагента



Способ дозирования реагента
Способ дозирования реагента
Способ дозирования реагента

 


Владельцы патента RU 2413126:

Каргапольцев Василий Петрович (RU)

Способ дозирования реагента относится к области дозирования реагента в трубопроводы в теплотехнических и гидравлических системах (паровые и водогрейные котлы, бойлеры, тепловые сети и системы горячего водоснабжения). Способ дозирования реагента состоит в измерении расхода жидкости, определении объема жидкости, вычислении дозы реагента W по объему жидкости, включении насоса-дозатора на заданное время, причем дополнительно задают время определения объема жидкости, объем жидкости определяют за это время, измеряют давление в трубопроводе Р, время включения насоса-дозатора рассчитывают по формуле T=W/S(P), где S(P) - производительность насоса-дозатора при давлении Р в трубопроводе. Технический результат - снижение расхода реагента за счет повышения точности дозирования, исключение возможности превышения предельно допустимых концентраций реагента в обрабатываемой жидкости. 3 ил.

 

Изобретение относится к области дозирования реагента в трубопроводы в теплотехнических и гидравлических системах (паровые и водогрейные котлы, бойлеры, тепловые сети и системы горячего водоснабжения). Применение реагентов позволяет исключить возможность образования накипи на поверхностях теплопередачи и отложений в трубопроводах, предотвратить или значительно замедлить коррозию металлических частей оборудования, не нарушая режима работы оборудования, удалить имеющуюся накипь и продукты коррозии. Эти задачи решаются путем введения в воду, используемую для питания теплотехнических устройств, небольших количеств специальных реагентов-комплексонов. Для обработки воды в теплотехнических системах различных типов применяются различные комплексоны, разрешенные санитарными нормами и правилами в определенных дозах.

Известен способ дозирования реагентов путем их периодического ввода в перекачиваемую среду, при котором осуществляют прерывистое дозирование реагентов путем чередования дозирования и остановки их ввода в среду (см. патент №2176356, кл. F17D 3/12, «Способ дозирование реагентов»). Недостатком указанного способа является низкая точность дозирования из-за отсутствия связи процесса дозирования с текущей величиной расхода перекачиваемой среды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому способу является способ дозирования реагента в перекачиваемую среду, при котором измеряют расход жидкости, определяют объем жидкости, сравнивают объем с заданной величиной, при достижении объемом заданной величины вычисляют дозу реагента W пропорционально определенному объему жидкости, включают насос-дозатор на заданное время (см. С.Черкасов «Насосы-дозаторы: типы, выбор, монтаж» // журнал «Сантехника. Отопление. Кондиционирование», 2006 г. - №1). При технической реализации способа (фиг.1) в трубопровод 1 устанавливают расходомер 2. Контроллер 3 получает сигнал от расходомера и вычисляет нарастающим итогом объем жидкости. По достижении величиной объема заданной величины контроллер включает насос-дозатор 4 на время t, необходимое для подачи в трубопровод расчетной дозы реагента, которую задают пропорционально заданному объему жидкости. Время включения t насоса-дозатора определяют делением расчетной дозы реагента на производительность насоса-дозатора при заданной величине давления Рз. Величину давления Рз выбирают равной максимальному давлению Рм насоса-дозатора или максимальному давлению в трубопроводе; или как другую фиксированную величину Рс из реального диапазона давлений в трубопроводе.

Недостатки способа. Расход воды V в системах водоснабжения в течение времени (например, суток) изменяется в широких пределах (фиг.2 - линия 1). Давление воды Р в трубопроводе также изменяется, график давления обычно находится «в противофазе» к графику расхода воды (фиг.2 - линия 2) - чем больше водоразбор из трубопровода, тем меньше давление в трубопроводе. В способе не учитывается, что производительность S насоса-дозатора зависит от величины давления Р в трубопроводе, в который производится дозирование (фиг.3). При давлении в трубопроводе, меньшем заданного давления (Р<Рз), дозирование реагента происходит в большем объеме (фиг.2 - линия 4), чем рассчитано в предположении, что давление Р стабильно во времени (фиг.2 - линия 3). Возникает передозировка сверх расчетной, которая приводит к перерасходу реагента, может привести к превышению допустимой по санитарным нормам концентрации реагента в жидкости. При давлении Р в трубопроводе, большем заданного давления (Р>Рз, например, при Рз=Рс), дозирование реагента происходит в объеме, меньшем расчетного (фиг.2 - линия 4). Если заданное давление Рз выбрано как максимальное давление (Рз=Рм), то в течение всего времени дозирования происходит передозировка реагента (фиг.2 - линия 5).

Другой недостаток способа. При малых величинах расхода жидкости V время, необходимое для того, чтобы объем жидкости, определяемый контроллером, достиг величины заданного объема, достаточно велико. Поэтому насос-дозатор включается редко, реагент смешивается с проходящей через трубопровод жидкостью неравномерно.

Целью предлагаемого способа является устранение возможности возникновения режимов недостаточного и избыточного дозирования реагента, достижение более равномерного дозирования реагента при малых расходах жидкости в трубопроводе.

Для достижения цели предлагается:

- в качестве заданной величины, по достижении которой включается насос-дозатор, принимать не заданный объем жидкости, прошедшей по трубопроводу, а заданное время измерения расхода жидкости;

- производить расчет времени включения насоса-дозатора не по его производительности при заданной величине давления Рз в трубопроводе, а в соответствии с характеристикой производительности S(P) насоса-дозатора при фактических значениях давления P.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в способе дозирования реагента в перекачиваемую среду, при котором измеряют расход жидкости, определяют объем жидкости, вычисляют дозу реагента W по объему жидкости, включают насос-дозатор на заданное время, предусмотрены следующие отличия:

- задают время определения объема жидкости, протекающей через трубопровод;

- за время определяют объем жидкости;

- измеряют давление в трубопроводе Р;

- рассчитывают время включения насоса-дозатора как Т=W/S(P),

где S(P) - производительность насоса-дозатора при давлении Р в трубопроводе.

На фиг.1 представлена блок-схема, где 1 - трубопровод, 2 - расходомер, 3 - контроллер, 4 - насос-дозатор, 5 - датчик давления.

На фиг.2 представлены графики, где V - расход жидкости в трубопроводе, Р - давление жидкости в трубопроводе, W - расход реагента, t - время.

На фиг.3 представлен график зависимости производительности S насоса-дозатора от давления Р в трубопроводе, в который производится дозирование, где Рс и Рм - среднее и максимальное давление в трубопроводе, Sc и Sм - производительность насоса-дозатора при среднем и максимальном давлении.

Технически предлагаемый способ может быть реализован установкой в трубопровод 1 датчика давления 5, связанного с контроллером 3 (фиг.1).

Пример. Горячая вода для водоснабжения жилого микрорайона подогревается теплообменником в квартальном тепловом пункте. Максимальный расход воды (утренние часы) - 150 м3/ч при давлении в сети 5 бар, минимальный расход (ночные часы) - 20 м3/ч при давлении в сети 8 бар. На основании предварительного химического анализа воды рассчитана доза реагента (сухого вещества) в 1 г/м3, при использовании 10-% водного раствора и плотности реагента 1,4 г/мл расчетная доза составит 7,1 мл/м3. Система дозирования реагента включает контроллер, датчик давления, расходомер, насос-дозатор типа DLX-MA/AD-15 (производительность при давлении 5 бар - 8,9 л/ч, при давлении 8 бар - 5,6 л/ч). Заданный объем для расчета времени включения принят равным 150 м. При расходе воды в 150 м3/ч расчетный часовой расход реагента должен составить 150×0,0071=1,065 л, при расходе воды 20 м3/ч - 20×0,0071=0,142 л.

При использовании способа-прототипа время включения насоса-дозатора необоснованно определяют по совпадению двух максимумов - при максимальном давлении в сети - 8 бар и при максимальном расходе 150 м3/ч, хотя на практике эти максимумы не совпадают. Результат - время включения - получают делением необходимой дозы реагента при максимальном расходе на производительность насоса дозатора при максимальном давлении, т.е 1,065/5,6=0,19 ч. Рассчитанное таким образом время включения 0,19 ч при реальном соотношении расхода в 150 м3/ч и давлении 5 бар (утренние часы) приводит к дозированию 8,9×0,19=1,691 л, т.е. к передозированию на 0,626 л (в 1,59 раза). При реальном соотношении расхода в 20 м3/ч и давлении в 8 бар (ночные часы) применение способа-прототипа приводит к дозированию 5,6×0,19=1,064 л, т.е. к передозированию на 0,922 л (в 6,5 раза).

При использовании предлагаемого способа задано время определения объема в 1 ч. При максимальном расходе 150 м3/ч объем воды за 1 ч составит 150 м3. При фактическом давлении, равном 5 бар, производительность насоса-дозатора составляет 8,9 л/ч, расчетное время включения насоса-дозатора составит 1,065/8,9=0,12 ч, за это время произойдет дозирование 1,065 литра, что соответствует заданной величине. При минимальном расходе 20 м3/ч объем воды за 1 ч составит 20 м3. При фактическом давлении 8 бар производительность насоса-дозатора составляет 5,6 л/ч, расчетное время включения составит 0,142/5,6=0,025 ч, за это время произойдет дозирование 0,142 л, что соответствует заданной величине.

Предлагаемый способ позволяет снизить расход реагента за счет повышения точности дозирования, исключить возможность превышения предельно допустимых концентраций реагента в обрабатываемой жидкости.

Способ дозирования реагента в перекачиваемую среду, при котором измеряют расход жидкости, определяют объем жидкости, вычисляют дозу реагента W по объему жидкости, включают насос-дозатор на заданное время, отличающийся тем, что задают время определения объема жидкости, объем жидкости определяют за это время, измеряют давление в трубопроводе Р, время включения насоса-дозатора рассчитывают по формуле
T=W/S(P),
где S(P) - производительность насоса-дозатора при давлении Р в трубопроводе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения, а именно к установкам для дозированного ввода химреагентов в транспортируемый природный газ, и может быть использовано в газовой промышленности на газораспределительных станциях для подачи одоранта в поток газа с целью придания ему запаха.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к способам и установкам для дозированного ввода химреагентов в транспортируемый природный газ, и может быть использовано в газовой промышленности на газораспределительных станциях для подачи одоранта в поток газа с целью придания ему запаха.
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки и защиты от накипи и коррозии внутренних поверхностей нагрева или теплообмена водогрейных и паровых котлов и теплообменников, бойлерных установок, испарителей, теплотрасс, систем отопления жилых домов и промышленных объектов, систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания в процессе текущей эксплуатации.

Изобретение относится к области добычи газа и газоконденсата и касается вопроса повышения производительности добычных скважин. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа. .

Изобретение относится к области газовой промышленности и направлено на обеспечение стабильности работы при повышении надежности одоризатора. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в добывающей промышленности, в частности, для автоматического дозирования ингибитора гидратообразования.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам дозирования реагентов при транспортировании высокообводненной нефти на поздней стадии разработки нефтяного месторождения.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для ввода химического реагента в текущий поток в трубопроводе

Изобретение относится к технике дозирования, касается дозировочных насосных агрегатов

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при испытаниях противотурбулентных присадок, используемых при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может использоваться при защите от внутренней коррозии трубопроводов системы сбора нефти с высокой обводненностью на поздней стадии разработки нефтяного месторождения. Производят дозирование ингибитора коррозии перед насосами, производящими периодическую откачку продукции скважин из резервуаров по мере их заполнения. После заполнения резервуара производят автоматическую откачку разделившейся на нефть и воду продукции скважин насосом, при этом производят дозирование ингибитора коррозии в приемный коллектор насоса для откачки продукции скважин насосом-дозатором. Запуск насоса-дозатора производят автоматически и синхронизируют с запуском насоса для откачки продукции скважин. Остановку насоса-дозатора производят автоматически при снижении обводненности перекачиваемой продукции скважин до 30%. Для контроля обводненности откачиваемой продукции скважин на напорный нефтепровод устанавливают поточный прибор для измерения содержания воды. Техническим результатом является уменьшение расхода ингибитора коррозии и увеличение защитного эффекта от коррозии. 1 ил.

Система для текучей среды, содержащая основной подающий трубопровод и, по меньшей мере, один вторичный трубопровод, ответвляющийся от него и ведущий к потребителям, характеризуется тем, что основной подающий трубопровод имеет введенный в него, по меньшей мере, один соединительный блок, который содержит основной подающий проточный канал, образующий секцию основного подающего трубопровода, и что проточный блок введен сбоку, предпочтительно под прямым углом относительно основного подающего проточного канала в отверстие соединительного блока, который содержит, по меньшей мере, один вторичный проточный канал, с которым предусмотрена возможность соединения вторичного трубопровода, и элемент сопротивления потоку, которое выступает в основной подающий проточный канал. Система для текучей среды вызывает лишь легкое падение давления в основном потоке и имеет небольшую стоимость. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится, преимущественно, к нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к области трубопроводного транспорта углеводородов. В поврежденный трубопровод закачивают раствор пенообразующего вещества на пресной или морской воде с образованием устойчивой грубодисперсной газовой эмульсии с размером пузырьков, обеспечивающим постоянную скорость их всплывания с глубины размещения подводного трубопровода на водную поверхность и не подверженных коалесценции. Определяют координаты места порыва трубопровода по координатам появившейся на водной поверхности локальной зоны - «метки» с явно выраженными характеристиками водной поверхности, отличными от окружающей водной поверхности, с учетом придонных и поверхностных течений в зоне появления «метки» по аналитическим зависимостям. Техническим результатом является повышение точности обнаружения места порыва подводного трубопровода. 10 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 ил.
Изобретение относится к области транспортировки углеводородов по трубопроводам и может быть использовано как на магистральных трубопроводах, так и на трубопроводах малой протяженности. Для подачи ингибитора парафиноотложения в трубопровод для транспортировки углеводородов его соединяют с низшим спиртом и, по меньшей мере, через одну форсунку впрыскивают в трубопровод. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Установка и способ предназначены для введения реагента в трубопровод с использованием эжектора. Устройство содержит эжектор и магистрали подвода газа и реагента, а также пневмоцилиндр, внутри которого установлена с возможностью перемещения по пневмоцилиндру ось, на одном конце которой установлены два разнесенных по длине оси поршня, на другом конце оси установлен затвор эжектора. На эжекторе установлено средство подключения низконапорного газа. На боковой поверхности пневмоцилиндра установлены средства подвода высоконапорного газа, а также подключенное через пневмоклапан средство подвода реагента. Способ включает подачу реагента и газа в эжектор и подачу последнего через четырехходовой кран в пневмоцилипдр. Технический результат состоит в упрощении введения в поток реагента. 2 н. и з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при подготовке нефти, а именно для ввода деэмульгатора в трубопровод для разрушения нефтяных эмульсий. Устройство содержит емкость с деэмульгатором, связанную через реагентопровод с насосом, и блок автоматики. Устройство дополнительно снабжено гидропневмоаккумулятором, датчиками давления и расхода, регулирующим и обратными клапанами и сообщено с узлом учета нефти, установленным на нефтепроводе, при этом узел учета нефти электрически связан через блок автоматики с регулирующим клапаном, установленном на реагентопроводе. Гидропневмоаккумулятор реагентопроводом связан с насосом и установлен перед регулирующим клапаном, а датчик давления установлен перед гидропневмоаккумулятором и электрически связан с блоком автоматики, при этом обратные клапаны установлены соответственно перед датчиком давления и после датчика расхода. Техническим результатом является сокращение затрат на дорогостоящий деэмульгатор. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к газодобывающей отрасли. Устройство содержит корпус, входной и выходной патрубки подачи ингибитора, фильтр, установленный в линии подачи ингибитора, предпочтительно, после входного патрубка, расходомер ингибитора, устройство регулирования расхода ингибитора. Устройство регулирования расхода ингибитора содержит корпус с входным и выходным штуцерами и рабочим органом, размещенным внутри корпуса. Устройство соединено с расходомером ингибитора, при этом рабочий орган устройства регулирования расхода ингибитора выполнен в виде плунжерной пары. Поршень упомянутой пары выполнен в виде цилиндра, имеющего возможность возвратно-поступательного движения при помощи электропривода. На внешней поверхности указанного цилиндра выполнены радиальные канавки и, как минимум, одна продольная канавка переменного сечения, предпочтительно, треугольного. Проходная площадь продольной канавки уменьшается от периферийной части цилиндра к его центральной части. Полости указанных канавок соединяются между собой. Обеспечивается регулирование расхода ингибитора с заданной точностью на всех режимах работы. 6 ил.
Наверх