Устройство для наполнения сосудов жидкостью

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.10.78 (21) 2673488/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

F 17 С 5/02

Гооударствеииый комитет (53) УДК 621.59 (088.8) Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08.81 ло делам изооретеиий и открытий (72) Автор изобретения

Э. А. Исмиев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ СОСУДОВ

ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к автоматизации газовой промышленности, а точнее к автоматизации разлив" сжиженного газа в баллоны.

Точность правильного объемного наполнения баллона сжиженным газом имеет исключительное значение. Недолив газа против заданного количества приносит ущерб потребителю газа, а перенаполнение сверх допустимой величины (85% от полного объема баллона) опасно возможностью разрыва баллона в условиях значительного перепада температур наполнения и эксплуатации.

Причинами перенаполнения баллонов могут быть невнимание оператора при установлении массы брутто, неточность весов или клеймения массы пустого баллона на паспортной таблице. Последнее особо опасно, так как в этом случае компенсация недовеса происходит только за счет дополнительного количества газа, наливаемого до установ ленной на весах массы брутто. Оператор такое перенаполнение обнаружить не может.

Поэтому возникает необходимость в контрольных проверках массы вновь полученных баллонов, пустых баллонов при переосвидетельствовании и в периодических проверках массы находящихся в обращении баллонов.

Известен способ контроля степени заполнения баллонов сжиженным газом путем контроля по уровню (1).

Однако практическая реализация такого контроля сопряжена серьезными техническими трудностями. Именно этим и объясняется широкая распространенность менее надежного способа контроля заполнения баллонов сжиженным газом по весу. Радиоактивный способ контроля заполнения баллонов сжиженным газом по уровню благодаря сложности схемы и конструкции аппаратуры и небезопасности не нашел широкого применения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для наполнения сосудов жидкостью, содержащее подающий трубопровод и подключенный к нему исполнительный мембранный клапан, надмембранная и подмембранная полости которого соединены с полостью сосуда при помощи импульсной трубки и наполняющей трубы соответственно. Данное устройство позволяет при помощи импульсной трубки осуществлять контроль за уровнем наполнения сосуда (2).

857629

10

15 го

4О

50

3

Недостатком устройства является то, что оно при заполнении сосудов под давлением, например газовых баллонов, не обеспечивает безопасности эксплуатации, так как исполнительный клапан не связан с сосудом и не исключает потерь сжиженного газа.

Цель изобретения — повышение безопасности и экономичности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что исполнительный клапан закреплен в горловине сосуда с помощью втулки, внутри которой размещены наполняющая труба и импульсная трубка, при этом нижний конец втулки снабжен поплавковым клапаном, размещенным в сосуде напротив выходного конца импульсной трубки, выполненного в виде сопла.

Кроме того, надмембранная полость исполнительного клапана соединена с импульсной трубкой посредством микровентиля, а с подающим трубопроводом — посредством дросселя.

На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит помещенный во внутрь сосуда 1 клапан 2 с пружиной 3, упирающейся на щечки 4 с боковыми широкими окнами 5.

Щечки 4 жестко связаны с седлом 6 клапана 2. Седло 6 выполнено заодно со втулкой

7, причем длина седла 6 соответствует контрольному уровню сжиженного газа в сосуде. Внутри седла 6 и втулки 7 проходит наполняющая труба 8 с выходными окнами 9, жестко связанная с поплавковым клапаном

10, выполненным с боковыми окнами 11, внутри которого помещена поплавковая заслонка 12 сопла 13, соединенного с импульсной трубкой 14 и каналом 15 с надмембранной полостью 16 исполнительного клапана

17. Труба 8 жестко связана с седлом 18 клапана 17, посаженного на мембрану 19, на которую воздействует пружина 20. Подмембранная полость 21 исполнительного клапана 17 связана непосредственно с подающим трубопроводом (не показан) . Надмембранная же полость 16 связана с подающим трубопроводом каналом 22, в котором установлено гидравлическое сопротивление дроссель 23. Мембрана 19 зажата между двумя шайбами 24 и 25. В канале 15 установлен микровентиль 26, а полость 16 связана с манометром 27. Труба 8 имеет фланец 28, прижимаемый через уплотнительную резину 29 к торцу втулки 7 гайкой 30 (при ручном подсоединении), либо усилием прижимного агрегата (при автоматизированном подсоединении) . Втулка 7 на конической резьбе ввинчивается в горловину 31 сосуда 1.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии клапан 2 прижат пружиной 3 к седлу 6 и внутренняя полость сосуда 1 надежно загерметизирована.

Труба 8 вставляется в отверстие втулки 7 и при завинчивании гайки 30 (либо усилием при автоматизированном монтаже авторазливальщика на баллон) резиновое уплотнение 29 сжимается и корпус поплавкового клапана 10 отводит клапан 2 от седла 6.

В исходном состоянии, когда микровентиль (либо кнопка пуска) 26 закрыт, в подмембранной 21 и надмембранной 16 полостях устанавливается одинаковое давление и, вследствие наличия пружины 20, клапан 17 надежно прикрывает седло 18, поэтому по трубе 8 газ в сосуд не поступает.

При открытии микровентиля (или нажатии на кнопку пуска) 26 газ из полости 16 через канал 15, импульсную трубку 14 и сопло 13 устремляется в сосуд и, вследствие наличия дросселя (гидравлического сопротивления) 23 в канале 22, происходит недостаточное восполнение утекшего из полости 16 газа и давление в полости 16 снижается, что приводит к перемещению мембраны 19 с клапаном 17 вверх под давлением источника. Седло 18 открывается и по трубе 8 сжи>кенный газ устремляется через окна 9 и 5 в заполняемый сосуд. При диаметре проходного сечения канала 15 и трубки 14, равном

2 мм, рекомендуется применять дроссель диаметром проходного сечения равным 0,2—

0,4 мм, это обеспечивает достаточно высокое быстродействие в несколько секунд.

С достижением уровня сжиженного газа внутри сосуда контрольной отметки, жидкая фаза газа поступит через окна 11 во внутрь корпуса поплавкового клапана 10 и поднимет поплавковую заслонку 12 вверх, которая и закрывает сопло 13. Поток газа через канал 15 прекращается и, вследствие натекания газа через дроссель 23, в полости 16 устанавливается давление источника и пружина 20 прижимает клапан 17 к седлу 18.

Подача газа в сосуд прекращается. По манометру 27 легко наблюдать за началом и концом розлива сжиженного газа в сосуд, так как в начале розлива давление в полости 16 падает, а по окончании розлива — повышается. Затем, закрыв микровентиль 26, отвинчивая гайку 30 (либо снимая усилие автоприжима), следует вынуть трубу 8 из втулки 7. При этом, клапан 2 под действием пружины 3 и давления газа внутри сосуда надежно закрывает седло 6. Толщина уплотнителя 29 и длина трубы 8 с поплавковым клапаном 10 должны выбираться так, чтобы процесс открытия и закрытия седла

6 клапаном 2 происходил при герметическом зажатии фланцем 28 уплотнителя 29.

Таким образом, предлагаемое устройство предельно просто, без привлечения дополнительных источников энергии и небезопасного радиоактивного метода реализует заполнение баллонов сжиженным газом с контролем по уровню, что исключает все недостатки, связанные с контролем по весу при заполнении баллонов.

857629

Формула изобретения

13

1l

Составитель Г. Ольшанская

Техред А. Бойкас Корректор М Шароши

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Реда кто р Н. Ко н ч и ц к а я

Заказ 7208/61

Будучи крайне простым и портатовным и работая непосредственно от энергии самого сжиженного газа без каких-либо его потерь, связанных с работой автоматики, предлагаемое устройство сжиженных газов может найти очень широкое применение.

1. Устройство для наполнения сосудов жидкостью преимущественно сжиженными газами, содержащее подающий трубопровод и подключенный к нему исполнительный мембранный клапан, надмембранная и подмембранная полости которого соединены с полостью сосуда при помощи импульсной труб- ки и наполняющей трубы соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности и экономичности, исполнительный клапан закреплен в горловине сосуда с помощью втулки, внутри которой размещены наполняющая труба и импульсная трубка, при этом нижний конец втулки снабжен поплавковым клапаном, размещенным в сосуде напротив выходного конца импульсной трубки, выполненного в виде сопла.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подмембранная полость исполнительного клапана соединена с импульсной трубкой посредством микровентиля, а с подающим трубопроводом — посредством дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вигдорчик 3. Я. и др. Автоматизация и механизация работ на газоприемораздаточных станциях и кустовых базах сжиженного газа. М., 1968, с. 46.

2. Патент Японии Кв 20054, кл. 66 С 2, 1973.