SE501823C2 - Sätt och anordning för att tillsätta luktämne till en i en gasledning strömmande förbrukningsgas - Google Patents

Description

501 823 2 10 15 20 25 30 35 doseringspuinpen kopplas bort för service ellerbyte. Ändamål med uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att föreslå ett sätt dels att åstadkomma en luktsättningsprocess som är enkel att fiärrstyra, dels att ge ett kontinuerligt flöde av luktämne till gasledningen vid alla gasflöden och alla inställningar på luktärnneshalt i gasen och dels att åstadkomma att luktsättningen fortgår oavbrutet under avsevärd tid även under det att luktärnnespuinpen är bortkopplad för service eller byte. Ett annat ändamål är att åstadkomma en anordning som kan utnyttjas vid tillämpning av sättet enligt uppfinningen.

Kort beskrivning av uppfinningen _ Ovan nämnda mål uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att i kombination med en central datoriserad processenhet (CPU) använda ett förfarande som kort beskrives i det följande. Luktärnnet pumpas medelst en pump av enkel konstruktion från luktämneskärlet till ett tryckkärl, som har sin till- och utloppsöppning i botten och som tidigare tzycksatts med inert gas till ett tryck något större än trycket i gasledningen. Tryckkärlet tillföres så mycket luktämnesvätska att trycket blir väsentligt (2 - 20 gånger) högre än trycket i gasledningen. Detta övertryck användes sedan till att driva luktärnne från tryckkärlet via ett flödesreglerande organ in i gasledningen.

Regleringen av luktärnnestillsatsen sker alltså här ej medelst en doseringspump utan medelst en i nänmda flödesreglerande organ ingående reglerventil, som ger ett kontinuerligt flöde. Pumpen kan alltid arbeta med en och samma storlek på flödet, som väljes så att fyllningen av tryckkärlet äger rum på en tid som är kort jämfört med den tid det tar att förbruka innehållet i tryckkârlet när gasflödet är som störst.

Genom att använda två tryckkärl kan växelvis det ena leverera luktämne till gasledningen medan det andra återfylles. På så sätt uppstår inget avbrott i tillförseln av luktämne till gasledningen, och det finns praktiskt taget alltid ett fyllt tryckkärl, som kan leverera luktämne till gasledningen under eventuell service eller byte av pump.

Genom det höga trycket i tryckkärlet kommer en del av den inerta gasen att lösas i luktämnesvätskan och att följa med luktärnnet och gå förlorat till gaslednigen. Den förlorade inertgasen måste då ersättas med ny inert gas. 10 15 20 25 30 35 3 ' 501 823 Detta sker genom att inert gas, före fyllning med luktämne, tillföres i rätt mängd från en inertgasbehållare med högt tryck. Övriga kännetecken för sättet enligt uppfinningen och anordning för användning vid tillämpning av detta fiamgår av efterföljande patentkrav.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till den som exempel i bifogade figur visade utföringsformen.

Beskrivning av en ßredragen utßfingsform av uppfmníngen I bifogade figur betecknar 1 en rörledning med strömmande förbrukningsgas, t.ex. naturgas, vilken skall luktsåttas. Detta sker via en mindre rörledning 2, som tillför luktänme från ett tryckkârl 3 eller 4 via en avstängningsventil 5 eller 6 och ett flödesreglerande organ 7, innehållande bl.a. en eller flera flödesmåtare, en eller flera reglerventiler samt en tryckregulator, som håller tryclcfallet över reglerventilen/ema på ett i förväg inställt konstant värde.

Luktärnnet kan bestå av en organisk svavelförening i flytande fomi. Det uttas från tryckkärlet 3 eller 4 genom en öppning i dess botten. Det drivs in i gasledningen l med hjälp av ett öveflryck som skapats i tryckkärlet vid fyllningen, varvid först inertgas tillförts till ett tryck något högre än trycket i gasledningen 1 och därefter fyllts med luktämne till ett tryck, som är väsentligt (2 - 20 gånger) högre än trycket i gasledningen. Det flödesreglerande organet 7 styrs av en central datoriserad processenhet (CPU) 8 i beroende av flödet av förbrukningsgas i ledningen 1 med hjälp av en flödesmåtare 9.

Endast en av Ventilema 5 och 6 är öppna ät gången. När så mycket luktämne förbrukats i ett av tryckkärlen, t.ex. 4 med ventil 6 öppen, så att dess övertryck över gasledningens tryck blivit litet, stänges ventil 6 och ventil 5 öppnas mot tryckkärl 5, som då är fyllt och omedelbart fortsätter att tillföra luktärnne till gasledningen. Ventilema 5 och 6 styrs fiån den centrala processenheten 8 i beroende av trycket i tryckkärlen 3 och 4 med hjälp av tryckgivare 10 och 11 samt i beroende av trycket i gasledningen 1 med hjälp av tryckgivare 12.

Så snart ett av tryckkärlen 3 eller 4 tömts så att tillhörande ventil 5 eller 6 enligt föregående stycke stängts, öppnas den andra till det tömda tryckkärlet hörande ventilen 13 eller 14 samt en flödesbegränsande ventil 15 mot en 501 823 4 10 15 20 25 30 35 högtrycksbehållare 16 med inert gas. Inert gas tillföres det tömda tryckkärlet 3 eller 4 i en mängd som motsvarar den mängd inertgas som sedan föregående inertgastillförsel inlösts i luktärnnesvâtskan och gått förlorat till gasledningen. Enligt närmare beskrivning i det följande fylles tryckkärlet med inertgas till ett tryck P1 som ges av följ ande uttryck: P1 = Po * (1 - Po/Pm) * V/Mo ........................................... ..(0) där Po är trycket i gasledningen plus det med hjälp av i flödesreglerorganet 7 ingående tryckregulator konstant inställda tryckfallet över reglerventilen/erna.

Pm är ett i förväg inställt konstant högsta tryck till vilket tryckkärlet skall purnpas med luktärnnesvätska. ' V är tryckkärlets totala inre volym och Mo är den volym (mängd) av luktärnne, som under senaste tömning passerat ut ur tryckkärlet och som registrerats av den centrala processenheten genom integration av signalen från den i flödesreglerenheten 7 ingående flödesmätaren. När detta tryck uppnåtts ombesörjer den centrala processenheten 8 att ventil l5 stänges.

Omedelbart därefter öppnas ventil 17 och pump 18 startar och pumpar luktämnesvâtska från luktärrmesbehållaren 19 till det tryckkärl som nyss fyllts med inertgas. Purnpningen pågår tills uycket i tryckkärlet uppnått ett i förväg i den centrala processenheten inprogramrnerat värde P , som ej får överstiga maximalt tillåtet arbetstryck för tryckkärlet.

Ovan beskrivna process med återfyllning av tryckkärlen upprepas varje gång ett av dem tömts så att trycket sjunkit till värdet Po.

I det fall att lösligheten av den inerta gasen i luktärnnesvätskan är låg programmeras processen med återfyllning av tryckkärlen på ett sådant sätt att återfyllning med inertgas genomföres endast efter att de tömts och återfyllts med enbart luktärnne ett lämpligt avpassat antal gånger.

Utöver ovan beskrivna fimktioner och komponenter ingår i sättet och anordningen enligt uppfinningen sådana avstängningsventiler som är erforderliga för service och utbyte av komponenter, erforderliga säkerhetsventiler, samt andra anordningar som underlättar processens genomförande. 10 15 20 25 30 35 5 '5Û1 823 Fyllníngstrycket fór inert gas i tryckkärlen Uttrycket (0) ovan för det tryck till vilket tryckkärlen skall fyllas med inertgas härledes på följande sätt: Tryckkärlet med volymen V antas här först bli fylld med inert gas till trycket P0 (se ovan) och därefter med volymen v av luktämnesvätska, varvid trycket blir P. Under förutsättning att den inerta gasen följer ideala gaslagen och att temperaturen är konstant, skulle följande relation gälla om ingen inert gas löste sig i vätskan: Po*V=P*(V-v) ......................................................... ..(1) Efiersom en del av den inerta gasen löser sig i vätskan, bli volymen av gasfasen (V - v) vid trycket P mindre än den som ges av ekv. (1). Vi kan göra ekv. (1) giltig genom att skriva Po*V=P*k*(V-v) ................................................... ..(2) där k (>l) är en pararneter som beskriver lösligheten av inert gas i vätskan.

Vi kan omskriva ekv. (2) enligt följande v/V=l-Po/(k*P) ......................................................... ..(3) Då gäller även följande relation vm/V = 1 - Po/(lc * Pm) .................................................... ..(4) där vm är volymen av vätska vid maximalt tillåtet tryck Pm. (4)-(3)gef vm-v=P0*V*(l/P-l/Pm)/k ....................................... ..(5) M = vm - v i ekv. (5) är den volym vätska som lämnat tryckkärlet då trycket sjunkit från Pm till P. Denna volym kan mätas genom integration av signalen från flödesmätaren för luktänmesvätska. Trycket P mätes med tryckgívare.

M0=vm-vO=Po*V*(1/P0- 1/Pm)/l< ........................ ..(6) är den volym vätska som lärrmat tryckkärlet under tiden som trycket sjunkit från Pm till Po. Eftersom MO, P0, Pm och V är kända och mätbara storheter kan k beräknas enligt formeln formeln k = V *(1 - Po/Pm)/M0 ................................................... ..(7) Vid påfyllning av inert gas efier en tömning av tryckkärlet på luktärnnesvätska kan kompensation för förlorad gas, som blivit inlöst i vätskan, äga rum genom att påfyllning sker till ett tryck P1 som med faktom k överstiger trycket Po, d.v.s.

P1=k*P0=Po*(l-Po/Pm)*V/I\/Io ............................ ..(0) Registrering av mätvärden och genomförande av erforderliga beräkningar ombesörjes löpande under processen av den datoriserade styrenheten.

Claims (10)

501 823 6 10 15 20 25 30 35 Patentkrav

1. Sätt att tillsätta luktärnne till en i en gasledning till förbrukare strömmande gas för att göra personer i omgivningen av förbrukningsställen eller tilledande gasledningar uppmärksamma på att risk för brand, explosion, förgiftning, kvävning eller arman fara föreligger, om förbrukningsgas genom läckage eller ovarsarnhet kommer ut i lufiem, varvid luktärnnet i koncentrerad flytande form, företrädesvis en organisk svavelförening, tillföres förbrukrringsgasen fiån en luktärnnesbehållare med eller utan övertryck medelst en ptunp, flödesmätare, reglerventil och tryclcregulator i proportion till flödet av förbrukningsgasen i gasledningen, och varvid processstyrningen automatiskt ombesöijes av en datoriserad styrenhet, kännetecknat av i (a) att luktärnnet i flytande form medelst nämnda pump först tillföres ett tryckkärl, som i förväg trycksatts med inert gas till ett tryck något högre än trycket i gasledningen och som har sin till- och utloppsöppriing i botten, (b) att så mycket luktärnne tillföres nämnda tryckkärl att dess tryck väsentligt överstiger trycket i gasledningen, (c) att luktämnet därefter av övertrycket i tryckkärlet tillföres gasledningen genom nämnda flödesmätare, reglerventil och tryckregulator samt (d) att den del av inertgasen i tryckkärlet, som vid det höga trycket löses i luktärnnet och följer med och går förlorat till gasledningen, före ny påfyllning av luktärrine i tryckkärlet ersåttes genom påfyllning från en med högt tryck fylld inertgasbehållare.

2. Sätt enligt patentkrav 1, kännetecknat av att påfyllning av inertgas till tryckkärlet sker till ett tryck som bestäms av den mängd inertgas som lösts i luktâmnet och gått förlorat till gasledningen.

3. Sätt enligt patentkrav 1 och 2, kännetecknat av att påfyllning av inertgas till tryckkärlet sker till ett tryck P1 som ges av formeln P1=Po *(1-P0/Pm)* V/Mo där P0 är trycket i gasledningen plus det i förväg medelst tryckregulatom inställda tryckfallet över reglerventilen. Pm är högsta tryck till vilket tryckkärlet pumpas med luktämne, 10 15 20 25 30 35 7 i 501 825 V är tiyckkärlets totala inre volym och Mo är den volym (mängd) av luktärnne, som under senaste tömning av tryckkärlet passerat ut ur detta och som bestärnmes genom integration av flödesmätarsignalen.

4. Sätt enligt patentkrav 1, 2 och 3, kännetecknat av att minst två tryckkärl för luktänme och trycksatta med inertgas användes, varvid med ventiler reglering sker så att oavbruten tillförsel av luktämne till gasledningen äger rum genom växelvis koppling av tryckkärlen till gasledningen och växelvis tillförsel av luktärrme och inertgas till tryckkärlen.

5. Sätt enligt patentkrav l, 2, 3 och 4, _ kännetecknat av att så mycket luktärnne tíllföres vid varje påfyllning av tryckkärlet/tryckkärlen att trycket når maximalt tillåtet arbetstryck for kärlet.

6. Sätt enligt patentkrav 1, 2, 3, 4 och 5, kännetecknat av att tryckkärl användes som är godkända för ett arbetstryck av minst 200 bar.

7. Anordning for att tillsätta luktämne till en i en gasledning strömmande gas for att göra personer i omgivningen av förbrukningsställen eller tilledande gasledningar uppmärksamma på att risk for brand, explosion, förgiftning, kvävning eller annan fara föreligger, om förbrukningsgas genom läckage eller ovarsamhet kommer ut i luften, vilken anordning for uppnående av önskad koncentration av luldärnnet i förbrukningsgasen innehåller purnporgan för att skapa det tryck hos luktärrmet som erfordras för tillförseln till gasledningen, organ för mätning av flödet av luktärnnesvätskan, organ för reglering av flödet av luktärnne, organ för tryckreglering, organ för mätning av tryck samt organ för automatisk beräkning och för automatisk datoriserad styrning av processen, kännetecknad av (a) att den irmefattar ett högnyckskärl, till vilket pumpas luktämne med högt tryck, vilket tryck därefter användes for tillförseln av luktänme via flödesmätarqreglerventil och tryckregulator till gasledningen, (b) att den innefattar anordning för tillförsel av inert gas från en högtrycksbehállare till höguyckskärlet innan detta fylles eller återfylles med luktämnesvätska, 501 8723 8 10 15 20 25 30 (c) att den innefattar en datoriserad styrenhet, som är programmerad för att reglera dels trycket vid påfyllning av inertgasen i högtryckskärlet dels trycket i högtryckskärlet vid påfyllningen av luktämnesvâtska, (d) att den datoriserade styrenheten är programmerad så att den registrerar den mängd luktämne som under tönmingssekvensen före påfyllning med inertgas lämnat högnyckskârlet samt att den beräknar och reglerar det tryck till vilket kärlet skall fyllas med inertgas för att kompensera för den förlust av inertgas som skett genom inlösning av gas i luktämnesvâtskan.

8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att den datoriserade styrenheten är programmerad så att vid påfyllning av inertgas till nyckkärlet detta sker till ett tryck P1 som ges av formeln P1 = Po * (l - Po/Pm) * V/Mo där P0 är trycket i gasledningen plus det i förväg medelst tryckregulatom inställda tryckfallet över reglerventilen, Pm är det i förväg bestämda högsta tryck till vilket txyckkärlet skall pumpas med luktâmne, V är tryckkârlets totala inre volym samt Mo är den volym (mängd) av luktänme, som under senaste tömning av tiyckkärlet passerat ut ur detta och som bestämmes genom integration av flödesmätarsignalen.

9. Anordning enligt patentkrav 7 och 8, känneteckad av att den innefattar minst två högnyckskärl för mellanlagring av luktämnesvätska och att dessa medelst ventilanordning är växelvis kopplade för tillförsel av luktämne till gasledningen respektive för återfyllning av inertgas och luktämnesvätska, varigenom inget avbrott sker i tillförseln av luktämne till gasledningen.

10. Anordning enligt patentkrav 7, 8 och 9, ~ kännetecknar] av att den innefattar tryckkärl för mellanlagring av luktämnesvätska som är godkända för ett arbetstryck av minst 200 bar.