PL189702B1 - Nawanialnia - Google Patents

Abstract

1. Nawanialnia, zawierajaca zbiornik robo- czy z mieszanina gazu zaprawowego polaczony z kanalem glównym gazociagu, uklad regulacyjny i uklad sterujacy, znamienna tym, ze ma zbiomik magazynowy (5) polaczony ze zbiornikiem robo- czym (1), z ukladem regulacyjnym (6) i z ukladem sterujacym (7) wewnetrznymi przewodami (8, 9, 10, 11) oraz uklad bocznikowy (3) laczacy kanal glówny gazociagu (2) z wejsciem zbiornika robo- czego (1), przy czym uklad regulujacy (6) zawiera kurek przelewowy (14) umieszczony w przelewo- wym przewodzie (8), kurek wyrównawczy (15) umieszczony w wyrównawczym przewodzie (9), dwa kurki spustowe (16) umieszczone przy dnie zbiornika roboczego (1) i zbiornika magazynowe- go (5) oraz dwa plynowskazy (17) zbiornika robo- czego (1) i dwa plynowskazy (18) zbiornika maga- zynowego (5), uklad sterujacy (7) sklada sie z ele- mentu grzejnego (21) oraz polaczonych z nim przetwornika temperatury (22) i regulatora tempe- ratury (23), a uklad bocznikowy (3) ma sferyczny kurek (25) i regulowana kryze (26) umieszczone w bocznikowym przewodzie (24). F ig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest nawanialnia, przeznaczona do dodawania substancji wonnej do gazu użytkowego.

Substancję wonną dodaje się do gazu użytkowego w celu ostrzeżenia użytkowników przed możliwością pożaru, eksplozji, zatrucia, uduszenia lub innego zagrożenia, które mogą wystąpić w przypadku przedostawania się nadmiernej ilości gazu do otoczenia, zwłaszcza dwutlenku węgla, gazu ziemnego, propanu, butanu, gazu świetlnego i tym podobnych.

Jako substancję wonną najczęściej stosuje się czterowodorotiofuran, merkapt butylowy i siarczek metylu. Substancje te są substancjami łatwopalnymi, dlatego wymagają stosowania specjalnych technik podczas ich dawkowania.

W Polsce, jako odorant gazu stosowany jest związek z grupy tioli o nazwie tetrahydrotiofen i skrótowym oznaczeniu THT. Jest to związek otrzymywany w wyniku katalicznej reakcji tetrahydrofuranu z siarkowodorem w temperaturze około 400°C w obecności tlenku glinu jako katalizatora lub poprzez uwodnienie tiofenu na katalizatorze palladowym. THT posiada najbardziej charakterystyczny zapach dla gazu oraz posiada niską, około 36%, zawartość nie agresywnej chemicznie siarki. Ustalono, że wystarczającą dawką par nawaniacza w gazie jest jego zawartość od 15-^30 mg/Nm³ gazu ziemnego. Przy niskich stężeniach, THT nie wykazuje w powietrzu toksyczności, natomiast w wysokich stężeniach działa na odśrodkowy układ nerwowy, wywołując nudności i bóle głowy, a po długotrwałym oddziaływaniu drgawki i porażenie układu nerwowego. Zarówno jakościowo, jako i ilościowo jego działanie jest podobne do działania siarkowodoru.

Znane są z literatury patentowej urządzenia wprowadzające, najczęściej poprzez wtrysk, substancję wonną do gazu użytkowego.

Z opisu patentowego US nr 4 275 752 znane jest urządzenie do mieszania składników gazu o różnych proporcjach, przy czym mieszanie to odbywa się w sposób kontrolowany, za pomocą urządzenia sygnalizacyjnego, które porównuje otrzymane parametry z parametrami gazu wzorcowego.

189 702

W opisie patentowym US nr 4 615 352 ujawniono sposób i urządzenie do dostarczania mieszaniny CO 2 i SO ₂ lub tym podobnych związków podciśnieniem. Dwutlenek węgla jest dostarczany pod ciśnieniem 1θ⁴ Pa ze stałym natężeniem przepływu do wlotu urządzenia zasysającego. Dwutlenek siarki dostarcza się z urządzenia cylindrycznego poprzez ogrzewany przewód wyposażony w miernik strumienia. Mieszanina jest włączana do zbiornika oddzielającego, którego ciśnienie jest regulowane na poziomie wyższym niż ciśnienie mieszanych składników.

Opis patentowy US nr 4 611 294 ujawnia sposób i urządzenie kontrolujące strumień przepływu cieczy dodawanej do głównego strumienia gazu w rurociągach gazowych. Kontrolowany przedział pomiarów jest określony poprzez wybrane bazowe parametry pomiarowe oraz natężenia przepływu głównego strumienia gazu. Przeciętny stosunek dodanej cieczy do głównego strumienia gazu jest obliczany na podstawie danych z rejestratora. Kontrolowane przedziały mogą być określone poprzez przewidywane wielkości przepływu substancji zapachowej, wielkości przepływu głównego strumienia gazu, a w szczególności okres czasu.

Urządzenie do dodawania substancji wonnej do gazu użytkowego ujawnione w polskim opisie patentowym nr 169 854 na podstawie zgłoszenia międzynarodowego PCT/SE92/00432, zawierające zbiomik ciśnieniowy dla fazy ciekłej i gazowej mieszaniny gazu zaprawowego, połączony z zespołem regulacyjnym oraz przewodem doprowadzającym gaz użytkowy, charakteryzuje się tym, że zawiera centralny zespół korygujący przepływ gazu zaprawowego i użytkowego, połączony z zespołem regulacyjnym oraz ze zbiornikiem ciśnieniowym i przewodem doprowadzającym gaz użytkowy i jest włączony równolegle do obwodu przewodu łączącego na obu końcach zespołu regulacyjnego, pomiędzy zbiornikiem ciśnieniowym z jednej strony i przewodem doprowadzającym gaz użytkowy z drugiej.

Nawanialnia, zawierająca zbiomik roboczy z mieszaniną gazu zaprawowego połączony z kanałem głównym gazociągu, układ regulacyjny i układ sterujący, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma zbiomik magazynowy połączony ze zbiornikiem roboczym, z układem regulacyjnym i z układem sterującym wewnętrznymi przewodami oraz układ bocznikowy łączący kanał główny gazociągu z wejściem zbiornika roboczego, przy czym układ regulujący zawiera kurek przelewowy umieszczony w przewodzie przelewowym, kurek wyrównawczy umieszczony w przewodzie wyrównawczym, dwa kurki spustowe umieszczone przy dnie zbiornika roboczego i zbiornika magazynowego oraz dwa płynowskazy zbiornika roboczego i dwa płynowskazy zbiornika magazynowego, układ sterujący składa się z elementu grzejnego oraz połączonych z nim przetwornika temperatury i regulatora temperatury, a układ bocznikowy ma sferyczny kurek i regulowaną kryzę umieszczone w przewodzie bocznikowym.

W korzystnym wykonaniu, zbiomik magazynowy stanowi przenośna butla.

Elementem grzejnym jest taśma nawinięta spiralnie na zbiomik roboczy, albo grzałka umieszczona wewnątrz zbiornika roboczego w mieszaninie gazu zaprawowego.

Urządzenie według wynalazku jest nawanialnią kontaktową, stałotemperaturową, stało poziomową, która w odróżnieniu od dotychczas stosowanych dawkuje nawaniacz do gazu w sposób rzeczywisty oraz proporcjonalny do przepływu głównego. Nawanialnia tego typu charakteryzuje się niskim kosztem zakupu, co jako alternatywa dla nawanialni wtryskowych oznacza możliwość montażu 4>5 nawanialni stałoprądowych za jedną nawanialnię wtryskową. Nawanialnie tego typu mogą współpracować z dotychczas stosowanymi nawanialniami kontaktowymi wykorzystując stały zbiomik roboczy jako zbiomik magazynowy. Dodatkowymi jej zaletami są prostota obsługi i regulacji dawki nawaniacza.

Nawanialnia przedstawiona jest w przykładzie wykonaniu na rysunku, gdzie na fig. 1 pokazano schemat funkcjonalny nawanialni ze zbiornikiem magazynowym w postaci zbiornika stacjonarnego, na fig. 2 - schemat funkcjonalny nawanialni ze zbiornikiem w postaci przenośnej butli, a na fig. 3 - połączenie zbiornika roboczego z głównym kanałem gazociągu.

Nawanialnia składa się ze zbiornika roboczego 1, który na wejściu jest połączony z kanałem głównym gazociągu 2 układem bocznikowym 3, a na wyjściu zewnętrznym przewodem rurowym 4, zbiornika magazynowego 5, układu regulacyjnego 6 i układu sterującego 7, które połączone są ze zbiornikiem roboczym 1 wewnętrznymi przewodami 8, 9, 10, i 11.

Przedstawiona na fig. 1 nawanialnia ma zbiomik magazynowy 5 w postaci zbiornika stacjonarnego, natomiast na fig. 2 w postaci butli 12.

189 702

Wybór między zbiornikiem stacjonarnym a butlą transportową dokonywany jest na podstawie rocznego zużycia substancji wonnej danej stacji, ponieważ magazynowany odorant nie może zalegać w zbiorniku magazynowym 5 dłużej niż rok. Nawanialnią ze zbiornikiem magazynowym 5 stacjonarnym, o dowolnej pojemności, zalecana jest dla stacji o przepustowości większej niż 6000 Nm³/h, natomiast nawanialnia ze zbiornikiem magazynowym 5 w postaci butli transportowej zalecana jest dla stacji mniejszych niż 6000 Nm7h lub stacji większych o zmiennym poborze gazu.

Odorant THT doprowadzany jest do zbiornika magazynowego 5 poprzez sferyczny kurek 13.

Poziom ciekłego THT w zbiorniku roboczym 1 i zbiorniku magazynowym 5 regulowany jest poprzez układ regulacyjny 6, który stanowi kurek 14 umieszczony w przelewowym przewodzie 8, kurek 15 umieszczony w wyrównawczym przewodzie 9, kurki spustowe 16 umieszczone na dnie zbiornika roboczego 1 i zbiornika magazynowego 5 oraz płynowskazy 17 zbiornika roboczego 1 i płynowskazy 18 zbiornika magazynowego 5.

Nadmiar pary THT w zbiorniku roboczym 1 i zbiorniku magazynowym 5 jest usuwany poprzez kurki 19 do odgazowywania, połączone z filtrem 20 zawierającym węgiel aktywny.

Zbiomik roboczy 1 z gazem zaprawowym podgrzewany jest elementem grzejnym 21 w postaci taśmy nawiniętej spiralnie na zbiomik roboczy 1, albo w postaci grzałki 21a umieszczonej wewnątrz zbiornika roboczego 1. Konstrukcja elementu grzejnego 21 umożliwia uzyskanie zmiany mocy w funkcji temperatury. Dodatkowo element grzejny 21 sterowany jest układem sterującym 7 w funkcji temperatury płynu znajdującego się w zbiorniku roboczym 1. Układ sterujący 7 składa się z przetwornika temperatury 22 i dwufunkcyjnego, mikroprocesorowego regulatora temperatury 23 umożliwiającego prowadzenie grzania z histerezą (dwu stawnego), albo grzania ustalonego (mocą kabla). W ten sposób uzyskuje się stałą temperaturę nawaniacza THT, niezależnie od temperatury otoczenia.

Układ bocznikowy 3 tworzy przewód 24, w którym umieszczony jest sferyczny kurek 25 i regulowana kryza 26.

Regulacja strumienia głównego w gazociągu 2 odbywa się przy pomocy regulowanej kryzy 27.

Na zbiomik roboczy 1 nałożona jest poliuretanowa otulina termoizolacyjna 28.

Proces dawkowania nawaniacza do strugi głównej gazociągu 2 odbywa się przy zachowaniu proporcjonalności, to jest stałej ilości odparowanego THT mieszanego ze zmiennym w czasie przepływem głównym. Aby proces ten przebiegał prawidłowo, muszą być spełnione co najmniej trzy uwarunkowania:

a. Przepływy w strumieniu głównym gazociągu 2 i bocznikowym w przewodzie 24 muszą być dokładnie proporcjonalne. Stosunek przepływu w strumieniu bocznikowym do przepływu w strumieniu głównym musi być wielkością stałą w zakresie od 0-5-100%.

b. Temperatura odparowywania THT musi być stała w czasie, niezależnie od zmian temperatury otoczenia, przepływu lub działania automatyki, gdyż parametr ten ma decydujące znaczenie dla stałości dawki.

c. Poziom płynu w zbiorniku roboczym 1 musi być stały, ponieważ ilość pary nawaniacza THT w tym zbiorniku jest funkcją temperatury i powierzchni płynu.

189 702

Fig.2

Fig. 3

189 702

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nawanialnia, zawierająca zbiornik roboczy z mieszaniną gazu zaprawowego połączony z kanałem głównym gazociągu, układ regulacyjny i układ sterujący, znamienna tym, że ma zbiomik magazynowy (5) połączony ze zbiornikiem roboczym (1), z układem regulacyjnym (6) i z układem sterującym (7) wewnętrznymi przewodami (8, 9,10,11) oraz układ bocznikowy (3) łączący kanał główny gazociągu (2) z wejściem zbiornika roboczego (1), przy czym układ regulujący (6) zawiera kurek przelewowy (14) umieszczony w przelewowym przewodzie (8), kurek wyrównawczy (15) umieszczony w wyrównawczym przewodzie (9), dwa kurki spustowe (16) umieszczone przy dnie zbiornika roboczego (1) i zbiornika magazynowego (5) oraz dwa płynowskazy (17) zbiornika roboczego (1) i dwa płynowskazy (18) zbiornika magazynowego (5), układ sterujący (7) składa się z elementu grzejnego (21) oraz połączonych z nim przetwornika temperatury (22) i regulatora temperatury (23), a układ bocznikowy (3) ma sferyczny kurek (25) i regulowaną kryzę (26) umieszczone w bocznikowym przewodzie (24).
2. 2. Nawanialnia według zastrz. 1, znamienna tym, że zbiomik magazynowy (5) stanowi przenośna butla (12).
3. 3. Nawanialnia według zastrz. 1, znamienna tym, że elementem grzejnym (21) jest taśma nawinięta spiralnie na zbiomik roboczy (1).
4. 4. Nawanialnia według zastrz. 1, znamienna tym, że elementem grzejnym (21) jest grzałka (21a) umieszczona wewnątrz zbiornika roboczego (1) w mieszaninie gazu zaprawowego.