RU69611U1 - GAS FILLING STATION - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для хранения сжиженных газов и наполнения ими различных транспортных средств с использованием контрольно-измерительной техники, в частности устройств для одновременного измерения объема и массы протекающей по трубопроводу смеси жидкой и газообразной (паровой) сред. Газонаполнительная станция содержит резервуары-хранилища с коммутирующей запорной арматурой жидкой фазы и коммутирующей запорной арматурой паровой фазы, компрессор паровой фазы, насос жидкой фазы с предохранительным клапаном, трубопроводную магистраль жидкой фазы, трубопроводную магистраль паровой фазы, задвижки паровой и жидкой фаз и гибкие рукава паровой и жидкой фаз для подключения трубопроводных магистралей, соответственно паровой и жидкой фаз, к автоцистерне, при этом гибкие рукава выполнены с обратными клапанами, трубопроводная магистраль жидкой фазы выполнена с гравитационным газоотделителем паровой фазы с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, трубопроводная магистраль паровой фазы выполнена с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, трубопроводные магистрали жидкой и паровой фаз выполнены, каждая с манометром, на трубопроводной магистрали паровой фазы между компрессором и патрубком выпуска паровой фазы установлен, выполненный, например в виде сопла, стабилизатор объемного расхода паровой фазы, на трубопроводной магистрали жидкой фазы между между гравитационным газоотделителем и гибким рукавом жидкой фазы установлен массовый счетчик-расходомер, состоящий из объемного счетчика-расходомера, гидравлически последовательно соединенного с поточным плотномером снабженным измерителем температуры и программно-аппаратного блока, к первому и второму входам которого подключены электрические выходы поточного плотномера и объемного счетчика-расходомера, причем гидравлический вход объемного The invention relates to devices for storing liquefied gases and filling various vehicles with them using control and measuring equipment, in particular, devices for simultaneously measuring the volume and mass of a mixture of liquid and gaseous (vapor) media flowing through a pipeline. The gas filling station contains storage tanks with switching shutoff valves of the liquid phase and switching shutoff valves of the vapor phase, a vapor phase compressor, a pump of the liquid phase with a safety valve, a pipeline of the liquid phase, a pipeline of the vapor phase, valves of the steam and liquid phases and flexible hoses of the steam and liquid phases for connecting pipelines, respectively steam and liquid phases, to a tank truck, while flexible hoses are made with check valves, piping the main line of the liquid phase is made with a gravitational vapor-phase gas separator with a pipe for releasing the vapor phase into the environment, the pipeline line of the vapor phase is made with a pipe for releasing the vapor phase into the environment, pipelines of the liquid and vapor phases are made, each with a manometer, on the pipeline line of the vapor phase between the compressor and the outlet pipe for the vapor phase is installed, made, for example in the form of a nozzle, the stabilizer of the volumetric flow rate of the vapor phase, on the pipeline phase between the gravitational gas separator and the flexible sleeve of the liquid phase, a mass flow meter is installed, consisting of a volumetric flow meter, hydraulically connected in series with a flow meter equipped with a temperature meter and a hardware-software unit, to the first and second inputs of which the electrical outputs of the flow meter are connected and volumetric flow meter, moreover, the hydraulic input of the volumetric

счетчика-расходомера подключен через гравитационный газоотделитель и предохранительный клапан к выходу насоса, а гидравлический выход поточного плотномера подключен через задвижку жидкой фазы к гибкому рукаву жидкой фазы. В результате достигается повышение надежности работы газонаполнительной станции и снижение трудоемкости при наполнении различного рода емкостей за счет исключения ручного контроля для процессом наполнения.the flow meter is connected through the gravity separator and the safety valve to the pump outlet, and the hydraulic output of the flow densitometer is connected through the valve of the liquid phase to the flexible sleeve of the liquid phase. The result is an increase in the reliability of the gas filling station and a decrease in the complexity of filling various containers by eliminating manual control for the filling process.

Description

Полезная модель относится к устройствам для хранения сжиженных газов и наполнения ими различных транспортных средств с использованием контрольно-измерительной техники, в частности устройств для одновременного измерения объема и массы протекающей по трубопроводу смеси жидкой и газообразной (паровой) сред.The invention relates to devices for storing liquefied gases and filling various vehicles with them using control and measuring equipment, in particular, devices for simultaneously measuring the volume and mass of a mixture of liquid and gaseous (vapor) media flowing through a pipeline.

Известна газонаполнительная станция, содержащий последовательно соединенные резервуары-хранилище с коммутирующей запорной арматурой жидкой фазы и коммутирующей запорной арматурой газовой фазы, компрессор паровой фазы, насос жидкой фазы с предохранительным клапаном, трубопроводную магистраль жидкой фазы (см. патент CN №1053668, Кл. F17С 5/02, 07.08.1991).A gas filling station is known, comprising storage tanks connected in series with switching shutoff valves of a liquid phase and switching shutoff valves of a gas phase, a vapor phase compressor, a liquid phase pump with a safety valve, a liquid pipe line (see patent CN No. 10553668, class. F17C 5 / 02, 08/07/1991).

Данная газонаполнительная станция позволяет подавать потребителю сжиженный газ, а также сжимать и сжижать паровую фазу сжиженного газа. Однако в ней отсутствуют средства для откачки паровой фазы из наполняемой сжиженным газом емкости, что сужает возможности данной газонаполнительной станции и повышает пожароопасность при заполнении сжиженным газом различного вида емкостей.This gas filling station allows the consumer to supply liquefied gas, as well as compress and liquefy the vapor phase of the liquefied gas. However, it lacks means for pumping the vapor phase from a tank filled with liquefied gas, which narrows the capabilities of this gas filling station and increases the fire hazard when filling various types of tanks with liquefied gas.

Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является газонаполнительная станция, содержащий последовательно соединенные резервуары-хранилище с коммутирующей запорной арматурой жидкой фазы и коммутирующей запорной арматурой паровой фазы, компрессор паровой фазы, насос жидкой фазы с предохранительным клапаном, трубопроводную магистраль жидкой фазы, трубопроводную магистраль паровой фазы, задвижки паровой и жидкой фаз и гибкие рукава паровой и жидкой фаз для подключения трубопроводных The closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved result is a gas filling station containing serially connected storage tanks with switching shutoff valves of the liquid phase and switching shutoff valves of the vapor phase, a vapor phase compressor, a liquid phase pump with a safety valve, a liquid pipe line, pipeline of the vapor phase, valves of the vapor and liquid phases and flexible hoses of the vapor and liquid phases for connecting pipeline

магистралей, соответственно паровой и жидкой фаз, к автоцистерне (см. патент RO №113632, Кл. B67D 5/04, 30.09.1998).highways, respectively of the vapor and liquid phases, to the tank truck (see patent RO No. 113632, Cl. B67D 5/04, 09/30/1998).

Данная газонаполнительная станция позволяет наполнять различные емкости, в том числе и автоцистерны сжиженным газом и откачивать из наполняемой емкости паровую фазу с последующим ее сжижением. Однако данная газонаполнительная станция не содержит контрольно измерительной техники для измерения расхода двухфазной среды, подаваемой в наполняемую емкость, а именно смеси сжиженного газа и его паровой фазы. Кроме того, данная газонаполнительная станция имеет сложную и материалоемкую систему сбора паровой фазы и ее сжижения. В результате приводит к необходимости ручного контроля за процессом заполнения емкостей сжиженным газом и увеличению трудоемкости при сжижении паровой фазы сжиженного газа.This gas filling station allows you to fill various containers, including tankers with liquefied gas, and to pump out the vapor phase from the filled tank with its subsequent liquefaction. However, this gas filling station does not contain a control and measuring technique for measuring the flow rate of a two-phase medium supplied to a filled tank, namely a mixture of liquefied gas and its vapor phase. In addition, this gas filling station has a complex and material-intensive system for collecting the vapor phase and liquefying it. As a result, it necessitates manual control over the process of filling containers with liquefied gas and an increase in labor intensity during liquefaction of the vapor phase of liquefied gas.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение точности учета расхода подаваемого в наполняемую емкость сжиженного газа и упрощение конструкции газонаполнительной станции.The task to which the present utility model is directed is to increase the accuracy of accounting for the flow rate of liquefied gas supplied to a filling tank and simplify the design of a gas filling station.

Достигаемый технический результат заключается в повышении надежности работы газонаполнительной станции и снижение трудоемкости при наполнении различного рода емкостей за счет исключения ручного контроля для процессом наполнения.The technical result achieved is to increase the reliability of the gas filling station and to reduce the complexity of filling various types of containers by eliminating manual control for the filling process.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что газонаполнительная станция содержит резервуары-хранилища с коммутирующей запорной арматурой жидкой фазы и коммутирующей запорной арматурой паровой фазы, компрессор паровой фазы, насос жидкой фазы с предохранительным клапаном, трубопроводную магистраль жидкой фазы, трубопроводную магистраль паровой фазы, задвижки паровой и жидкой фаз и гибкие рукава паровой и жидкой фаз для подключения трубопроводных магистралей, соответственно паровой и жидкой фаз, к автоцистерне, при этом гибкие рукава выполнены с обратными клапанами, The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the gas filling station contains storage tanks with switching shutoff valves of the liquid phase and switching shutoff valves of the vapor phase, a vapor phase compressor, a pump of a liquid phase with a safety valve, a pipeline of a liquid phase, a pipeline vapor phase, valves for steam and liquid phases and flexible hoses of steam and liquid phases for connecting pipelines, respectively, steam and liquid phases, a tanker, the flexible sleeves are made with non-return valves,

трубопроводная магистраль жидкой фазы выполнена с гравитационным газоотделителем паровой фазы с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, трубопроводная магистраль паровой фазы выполнена с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, трубопроводные магистрали жидкой и паровой фаз выполнены, каждая с манометром, на трубопроводной магистрали паровой фазы между компрессором и патрубком выпуска паровой фазы установлен, выполненный, например в виде сопла, стабилизатор объемного расхода паровой фазы, на трубопроводной магистрали жидкой фазы между между гравитационным газоотделителем и гибким рукавом жидкой фазы установлен массовый счетчик-расходомер, состоящий из объемного счетчика-расходомера, гидравлически последовательно соединенного с поточным плотномером снабженным измерителем температуры и программно-аппаратного блока, к первому и второму входам которого подключены электрические выходы поточного плотномера и объемного счетчика-расходомера, причем гидравлический вход объемного счетчика-расходомера подключен через гравитационный газоотделитель и предохранительный клапан к выходу насоса, а гидравлический выход поточного плотномера подключен через задвижку жидкой фазы к гибкому рукаву жидкой фазы.the pipeline of the liquid phase is made with a gravitational vapor separator with a pipe for releasing the vapor phase into the environment, the pipeline of the vapor phase is made with a pipe for releasing the vapor phase into the environment, the pipelines of the liquid and vapor phases are made, each with a pressure gauge, on the pipeline pipeline of the vapor phase between the compressor and the outlet pipe for the vapor phase is installed, made, for example in the form of a nozzle, the stabilizer of the volumetric flow rate of the vapor phase, on the pipe of the liquid phase between the gravitational gas separator and the flexible sleeve of the liquid phase, a mass flow meter is installed, consisting of a volumetric flow meter, hydraulically connected in series with a flow densitometer equipped with a temperature meter and a hardware-software unit, to the first and second inputs of which the electrical outputs of the flow densitometer and volumetric flow meter, moreover, the hydraulic input of the volumetric flow meter is connected through gravity gas separation a valve and a safety valve to the pump outlet, and the hydraulic outlet of the flow meter is connected through the valve of the liquid phase to the flexible sleeve of the liquid phase.

В ходе проведенного исследования была установлена возможность снизить трудоемкость процесса наполнения емкости сжиженным газом при повышении качества обслуживания потребителя путем точного учета расхода подаваемого в наполняемую емкость сжиженного газа, что исключает «недолив» потребителю сжиженного газа. Это достигается за счет установки, выполненного, например в виде сопла стабилизатора объемного расхода паровой фазы, установки на трубопроводной магистрали жидкой фазы между на трубопроводной магистрали жидкой фазы между гравитационным газоотделителем и гибким рукавом жидкой фазы массового счетчика-расходомера, состоящего из объемного счетчика-расходомера, гидравлически последовательно соединенного с поточным плотномером In the course of the study, it was found possible to reduce the complexity of the process of filling the tank with liquefied gas while improving the quality of customer service by accurately taking into account the flow rate of liquefied gas supplied to the filled tank, which eliminates the "underfilling" of the consumer with liquefied gas. This is achieved by installing, for example, a vapor phase volume flow stabilizer nozzle, installing a liquid phase on a pipeline between a gravity gas separator and a flexible sleeve of a liquid phase on a pipeline of a liquid phase, consisting of a volumetric flow meter, hydraulically in series with a flow meter

снабженным измерителем температуры и программно-аппаратного блока, к первому и второму входам которого подключены электрические выходы поточного плотномера и объемного счетчика-расходомера, причем гидравлический вход объемного счетчика-расходомера подключен через гравитационный газоотделитель и предохранительный клапан к выходу насоса, а гидравлический выход поточного плотномера подключен через задвижку жидкой фазы к гибкому рукаву жидкой фазы. Кроме того, выполнение гибких рукавов с обратными клапанами, выполнение трубопроводной магистрали жидкой фазы с гравитационным газоотделителем паровой фазы с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду и трубопроводной магистрали паровой фазы с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, при выполнении трубопроводных магистралей жидкой и паровой фаз, каждой с манометром позволяет предотвратить случайный разлив сжиженного газа при заполнении им различного вида емкостей, а направление откаченной из наполняемой емкости паровой фазы сжиженного газа в компрессор с последующей подачей сжатого сжиженного газа в непосредственно резервуары-хранилища позволяет упростить конструкцию газонаполнительной станции и, как следствие, описанные выше особенности газонаполнительной станции позволяют повысить надежность ее работы.equipped with a temperature meter and a hardware-software unit, to the first and second inputs of which are connected the electrical outputs of the flow meter and the volumetric flow meter, the hydraulic input of the volumetric flow meter is connected through the gravity separator and the safety valve to the pump outlet, and the hydraulic output of the flow density meter is connected through the valve of the liquid phase to the flexible sleeve of the liquid phase. In addition, the implementation of flexible hoses with non-return valves, the implementation of the pipeline of the liquid phase with gravitational gas separator of the vapor phase with the pipe outlet of the vapor phase into the environment and the pipe line of the vapor phase with the pipe of the discharge of the vapor phase into the environment, when performing pipelines of liquid and vapor phases , each with a pressure gauge prevents accidental spillage of liquefied gas when filling various types of containers, and the direction of the pumped out of the filled tank p rovoy phase liquefied gas to a compressor and then supplying a compressed liquefied gas in storage tanks directly allows to simplify the design of gas-filling station, and as a result, the above-described features of filling station can increase the reliability of its operation.

На чертеже представлена блок-схема газонаполнительной станции.The drawing shows a block diagram of a gas filling station.

Газонаполнительная станция содержит резервуары-хранилища 1, паровые выходы которых соединены с выходами коммутирующей запорной арматурой 2 паровой фазы, а жидкостные выходы - с входами коммутирующей запорной арматурой 3 жидкой фазы, компрессорно-насосную станцию 4, выход компрессора 5 паровой фазы которой подключен к входу коммутирующей арматуры 2 паровой фазы, выход коммутирующей арматуры 3 жидкой фазы подключен к входу насоса 6, на выходе которого верхний уровень давления регулируется предохранительным клапаном 7 в составе насосно-компрессорной станции 4. Вход компрессора 5 паровой The gas filling station contains storage tanks 1, the steam exits of which are connected to the outputs of the vapor-phase switching shutoff valves 2, and the liquid exits are connected to the inputs of the liquid phase switching shutoff valves 3, the compressor-pump station 4, the output of the vapor phase compressor 5 of which is connected to the switching commutator input valves 2 of the vapor phase, the output of the switching valves 3 of the liquid phase is connected to the inlet of the pump 6, at the output of which the upper pressure level is regulated by a safety valve 7 as part of the pump-compressor spring station 4. Compressor inlet 5 steam

фазы через трубопроводную магистраль 8 паровой фазы и выход насоса 6 через трубопроводную магистраль 9 жидкой фазы подключены, соответственно, к выходу и входу поста 10 газонаполнительной станции. Пост 10 включает в себя стабилизатор 11 объемного расхода (например, критическое сопло), гравитационный газоотделитель 12 с патрубком выпуска паровой фазы, массовый счетчик-расходомер 13, состоящий из объемного счетчика-расходомера 14, поточного плотномера 15 с измерителем температуры и программно-аппаратного блока 16, к первому и второму входам которого подключены электрические выходы, соответственно, поточного плотномера 15 и объемного счетчика-расходомера 14. В составе поста 10 имеются также патрубок выпуска 17 паровой фазы, манометры 18 и 19, задвижка 20 для жидкой фазы и задвижка 21 паровой фазы, которые через гибкие рукава 22 и 23 с обратными клапанами подключены соответственно к входу и выходу автоцистерны 24. Гидравлический выход счетчика-расходомера 14 подключен к гидравлический вход плотномера 15, гидравлический вход объемного счетчика-расходомера 14 подключен через гравитационный газоотделитель 12 и предохранительный клапан 7 к выходу насоса 6 к входу которого подключены трубопроводные магистрали от резервуаров-хранилищ 1, а гидравлический выход поточного плотномера 15 подключен к входу задвижки 20 жидкой фазы и через последнюю к гибкому рукаву 22 жидкой фазы.phase through the pipeline 8 of the vapor phase and the output of the pump 6 through the pipeline 9 of the liquid phase are connected, respectively, to the output and input of the post 10 of the gas filling station. Post 10 includes a volume flow stabilizer 11 (for example, a critical nozzle), a gravity gas separator 12 with a vapor phase outlet, a mass flow meter 13, consisting of a volume flow meter 14, a flow meter 15 with a temperature meter and a hardware-software unit 16, the first and second inputs of which are connected to the electrical outputs, respectively, of a flow densitometer 15 and a volumetric flow meter 14. As part of station 10, there are also a vapor phase outlet 17, pressure gauges 18 and 19, rear the liquid phase housing 20 and the vapor phase valve 21, which are connected through the flexible hoses 22 and 23 with check valves to the inlet and outlet of the tank truck 24. The hydraulic output of the flow meter 14 is connected to the hydraulic input of the density meter 15, the hydraulic input of the volumetric flow meter 14 connected through a gravitational gas separator 12 and a safety valve 7 to the output of the pump 6 to the input of which are connected pipelines from storage tanks 1, and the hydraulic output of the flow meter 15 is connected entry valve 20 and the liquid phase through the latter to a flexible hose 22 of the liquid phase.

Программно-аппаратный блок 16 может выполняться в едином конструктивном исполнении с объемным счетчиком-расходомером 14.Hardware-software unit 16 can be performed in a single design with a volumetric flow meter 14.

Кроме того, предложенное схемотехническое решение программно-аппаратного блока 16 допускает его реализацию на других газах и газовых смесях путем перепрограммирования задаваемой таблицы плотностей фазового перехода.In addition, the proposed circuitry of the software and hardware block 16 allows its implementation on other gases and gas mixtures by reprogramming a given table of phase transition densities.

Устройство работает в двух режимах - с отбором паровой фазы из автоцистерны 24 и без отбора паровой фазы.The device operates in two modes - with the selection of the vapor phase from the tank truck 24 and without the selection of the vapor phase.

Режимы работы задаются оператором с наборного устройства программно-аппаратного блока 16 и определяются температурой окружающего воздуха.Modes of operation are set by the operator from the dialer of the hardware-software unit 16 and are determined by the ambient temperature.

В герметизированной автоцистерне 24, поданной на заправку, между жидкой остаточной фазой, занимающей, как правило, приблизительно 10% от ее рабочего объема, и паровой фазой пропан-бутановой смеси устанавливаются два встречных процесса. С одной стороны, под действием внешних факторов и, в первую очередь температуры окружающего воздуха, происходит переход из жидкой остаточной фазы в паровую фазу. При этом давление в автоцистерне 24 повышается, что стимулирует обратный процесс - конденсацию, то есть переход из паровой фазы в жидкую фазу. Таким образом, в герметизированной автоцистерне 24 устанавливается динамическое равновесие в точке фазового перехода, которое характеризуется давлением и температурой смеси, равной приблизительно температуре окружающего воздуха (см., например, Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей, под редакцией Варгафтика Н.Б., Москва, Наука, издание второе, 1972 г., с.237).In a sealed tanker 24, which is fed for refueling, two counter processes are established between the liquid residual phase, which occupies, as a rule, approximately 10% of its working volume, and the vapor phase of the propane-butane mixture. On the one hand, under the influence of external factors and, primarily, ambient temperature, a transition occurs from the liquid residual phase to the vapor phase. In this case, the pressure in the tanker 24 rises, which stimulates the reverse process - condensation, that is, the transition from the vapor phase to the liquid phase. Thus, a dynamic equilibrium is established in the sealed tank truck 24 at the phase transition point, which is characterized by the pressure and temperature of the mixture, which is approximately equal to the ambient temperature (see, for example, Handbook on the Thermophysical Properties of Gases and Liquids, edited by Vargaftika NB, Moscow , Science, second edition, 1972, p.237).

При заправке автоцистерны 24 при открытой только задвижке 20 жидкой фазы, объем паровой фазы уменьшается, и условие динамического равновесия смещается в сторону увеличения давления смеси. При заправке автоцистерна 24 заполняется жидкой фазой приблизительно до 85% от ее рабочего объема и давление в ней поднимается. Конкретное значение этого давления зависит от температуры окружающего воздуха, индицируется манометром 18, и может составлять от 6 до нескольких десятков атмосфер. Для предотвращения разрушения автоцистерны 24 при давлении свыше 18 атмосфер служит предохранительный клапан 7, однако, при его срабатывании автоцистерна 24 не может быть заполнена в штатном режиме. При низких температурах воздуха (ниже температуры конденсации паровой фазы сжиженного газа), давление (играющее роль противодавления относительно насоса 6) в автоцистерне 24 не достигает уставки срабатывания When refueling the tank 24 with only the valve 20 of the liquid phase open, the volume of the vapor phase decreases, and the condition of dynamic equilibrium shifts toward increasing pressure of the mixture. When refueling the tanker 24 is filled with the liquid phase to approximately 85% of its working volume and the pressure in it rises. The specific value of this pressure depends on the ambient temperature, is indicated by a pressure gauge 18, and can range from 6 to several tens of atmospheres. To prevent the destruction of the tanker 24 at a pressure of more than 18 atmospheres, the safety valve 7 serves, however, when it is activated, the tanker 24 cannot be filled normally. At low air temperatures (below the condensation temperature of the vapor phase of the liquefied gas), the pressure (playing the role of back pressure relative to the pump 6) in the tanker 24 does not reach the set point

предохранительного клапана 7, и заправка может производиться с использованием одной открытой задвижки 20 жидкой фазы. Жидкая фаза поступает в автоцистерну 24 от насоса 5 через последовательно соединенные трубопроводную магистраль 9, газоотделитель 12, объемный счетчик-расходомер 14, поточный плотномер 15, открытую задвижку 20 и гибкий рукав 22 в автоцистерну 24. Значение температуры в зависимости от компонентного состава смеси составляет, как правило, (17±3)°C и одинаково для всех газонаполнительных станций. В этих условиях динамического равновесия в точке фазового перехода в автоцистерне 24 при отсутствии заполнения устанавливается абсолютное давление, равное (6,5±0,3) ата.safety valve 7, and refueling can be carried out using one open valve 20 of the liquid phase. The liquid phase enters the tanker 24 from the pump 5 through a series-connected pipeline 9, a gas separator 12, a volumetric flow meter 14, a flow meter 15, an open valve 20 and a flexible sleeve 22 to the tanker 24. The temperature value, depending on the composition of the mixture, typically (17 ± 3) ° C and the same for all gas filling stations. Under these conditions of dynamic equilibrium, at the point of phase transition in the tank truck 24 in the absence of filling, the absolute pressure is set equal to (6.5 ± 0.3) at.

Если температура воздуха равна или выше указанной выше температуры, то заправка производится с отбором паровой фазы компрессором 5 через гибкий рукав 23 паровой фазы, открытую задвижку 21 паровой фазы, стабилизатор объемного расхода 11 и трубопроводную магистраль 8 паровой фазы.If the air temperature is equal to or higher than the temperature indicated above, then the gas station is charged with the vapor phase selected by the compressor 5 through the flexible sleeve 23 of the vapor phase, the open gate valve 21 of the vapor phase, the flow rate stabilizer 11 and the pipeline 8 of the vapor phase.

В осенне-зимний период, когда температура окружающего воздуха ниже температуры конденсации паровой фазы при указанных выше давлениях, интенсивность фазового перехода пропан-бутановой смеси из жидкого состояния в парообразное низкая и заполнение автоцистерны 24, как правило, производится без отбора паровой фазы в следующей последовательности.In the autumn-winter period, when the ambient temperature is lower than the condensation temperature of the vapor phase at the above pressures, the intensity of the phase transition of the propane-butane mixture from the liquid state to the vaporous state is low and tanker truck 24 is usually filled without taking the vapor phase in the following sequence.

Оператор выбирает на наборном устройстве программно-аппаратного блока 16 режим без отбора газовой фазы и тем самым осведомляет его о выбранном алгоритме. Жидкая фаза смеси из выбранного резервуара-хранилища 1 по маршруту, определяемому открытыми задвижками коммутирующей запорной арматурой 3 жидкой фазы, поступает на вход насоса 5. Осуществляется пуск насоса 5, выпуск накопившейся в газоотделителе 12 паровой фазы через его патрубок выпуска, подключение к автоцистерне 24 гибкого рукава 22 жидкой фазы и открывается задвижка 20. The operator selects the mode without gas phase selection on the dial-in device of the hardware-software unit 16 and thereby informs him of the selected algorithm. The liquid phase of the mixture from the selected storage tank 1 along the route determined by the open valves of the switching shutoff valves 3 of the liquid phase is supplied to the input of the pump 5. The pump 5 is started, the vapor phase accumulated in the gas separator 12 is released through its exhaust pipe, and the flexible 24 tank is connected sleeves 22 of the liquid phase and the valve 20 opens.

Счетчик-расходомер 14 определяет объемный мгновенный расход F жидкой фазы, а поточный плотномер 15 измеряет мгновенную плотность ρ жидкой фазы. Визуальный контроль давления в трубопроводной магистрали 9 жидкой фазы производится с помощью манометра 18.The flow meter 14 determines the instantaneous volumetric flow rate F of the liquid phase, and the flow meter 15 measures the instantaneous density ρ of the liquid phase. Visual control of the pressure in the pipeline 9 of the liquid phase is carried out using a manometer 18.

Применение в устройстве поточного плотномера 15 объясняется возможностью изменения в процессе заполнения автоцистерны 24 плотности смеси как в одном резервуаре-хранилище из-за ее расслоения по высоте, так и технологической необходимости переключения с помощью коммутирующей запорной арматуры 3 резервуаров-хранилищ 1. Отличие между осредненными плотностями жидкой фазы в разных резервуарах из-за изменчивости компонентного состава может достигать десятков кг/м³. В отличие от погружных устройств поточные плотномеры 15 измеряют мгновенные значения плотности.The use of the flow densitometer 15 in the device is explained by the possibility of changing the density of the mixture in the same storage tank during filling of the tank truck 24 due to its separation in height and the technological need to switch 3 storage tanks 1 using switching shutoff valves. The difference between the averaged densities liquid phase in different tanks due to the variability of the composition can reach tens of kg / m ³ . Unlike submersible devices, in-line densitometers 15 measure instantaneous density values.

Через электрические выходы поточного плотномера 15 и счетчика-расходомера 14 мгновенные значения плотности и расхода поступают на входы программно-аппаратного блока 16. В программно-аппаратном блоке 16 производится вычисление мгновенного массового расхода G=ρ·F. В дальнейшем, программно-аппаратный блок 16 осуществляет расчет пропущенной через пост 10 массы М_o жидкой фазы путем интегрирования во времени массового расхода G. Масса жидкой фазы М_o=G·t выводится на отсчетное устройство блока 16. После заполнения автоцистерны 24 производится останов насоса 6, закрытие задвижки 20 и считывание массы М_o отпущенной жидкой фазы.Through the electrical outputs of the flow densitometer 15 and the flow meter 14, the instantaneous density and flow values are supplied to the inputs of the hardware-software unit 16. In the hardware-software unit 16, the instantaneous mass flow rate G = ρ · F is calculated. Subsequently, a hardware-software unit 16 calculates the post 10 passed through the mass M _o liquid phase by integrating mass flow rate over time G. The weight of the liquid phase M _o = G · t is output to the block reading device 16. After filling the tanker 24 is made stop pump 6, closing the valve 20 and reading the mass M _{o of the} released liquid phase.

В качестве стабилизатора объемного расхода 11 может быть применено, например, критическое сопло. Степень сужения критического сопла выбирается с одной стороны из заранее заданного уровня стабилизации объемного расхода F_кр при давлении на выходе сопла Р_кр и рабочем давлении на его входе в пределах от 6,2 до 7 ата. С другой стороны степень депрессии потока соплом должна быть такова, чтобы давление газовой фазы в автоцистерне 24 не превышала предельно-допустимое 18 ата.As a stabilizer of the volumetric flow rate 11, for example, a critical nozzle can be used. The degree of narrowing of the critical nozzle is selected on the one hand from a predetermined level of stabilization of the volumetric flow rate F _cr at a pressure at the nozzle exit P _cr and a working pressure at its inlet ranging from 6.2 to 7 atm. On the other hand, the degree of depression of the flow by the nozzle should be such that the pressure of the gas phase in the tanker 24 does not exceed the maximum allowable 18 at.

При работе стабилизатора объемного расхода 11 в трубопроводной магистрали 8 в течение заправки всей автоцистерны 24 устанавливается постоянный объемный расход F_кp газовой фазы при постоянном давлении Р_кр.During operation of the volume flow stabilizer 11 in the pipeline 8 during the filling of the entire tanker truck 24, a constant volume flow rate F _{kp of the} gas phase is established at a constant pressure P _cr .

Значения мгновенного объемного расхода F с электрического выхода объемного счетчика-рапсходомера 14 поступают на первый вход блока 16, а мгновенные значения температуры Т и плотности ρ жидкой фазы с электрического выхода поточного плотномера 15 поступают на второй вход блока 16. По полученным значениям Т и ρ и известному объемному расходу F_кp блок 16, определяет мгновенные значения плотности ρ_г газовой фазы. Используя значение плотности ρ_г программно-аппаратный блок 16 осуществляет расчет мгновенных значений массового расхода газовой фазы в трубопроводе 8 в соответствии с выражениемThe values of the instantaneous volumetric flow rate F from the electrical output of the volumetric counter-flowmeter 14 are supplied to the first input of the block 16, and the instantaneous values of temperature T and density ρ of the liquid phase from the electric output of the flow densitometer 15 are sent to the second input of the block 16. Based on the obtained values of T and ρ and the known volumetric flow rate F _kp block 16, determines the instantaneous density values ρ _{g of the} gas phase. Using the density ρ _g , the hardware-software unit 16 calculates the instantaneous values of the mass flow rate of the gas phase in the pipeline 8 in accordance with the expression

G_г=ρ_г·F_кр,G _g = ρ _g · F _cr

а также значения мгновенных расходов жидкой фазы в трубопроводной магистрали 9 в соответствии с выражениемas well as the values of the instantaneous flow rate of the liquid phase in the pipeline 9 in accordance with the expression

G=ρ·FG = ρ

и разность мгновенных значений массового расхода заправляемой жидкой фазы и мгновенных значений массового расхода газовой фазы, вытесняемой из автоцистерныand the difference between the instantaneous mass flow rates of the refueling liquid phase and the instantaneous mass flow rates of the gas phase displaced from the tanker

G_o=G-G_г.G _o = GG _g .

В дальнейшем, программно-аппаратный блок 16 осуществляет расчет пропущенной через пост 10 массы М_о жидкой фазы путем интегрирования во времени массового расхода G_o. Масса жидкой фазы М_о=G_o·t выводится на отсчетное устройство программно-аппаратного блока 16. После заполнения автоцистерны 24 производится останов компрессора 5, насоса 6, закрытие задвижек 20, 21 и считывание массы М_о отпущенной жидкой фазы.Further, the hardware-software unit 16 calculates the mass M _{about the} liquid phase passed through the post 10 by integrating the mass flow rate G _o over time. The mass of the liquid phase M _o = G _o · t is output to the reading device of the hardware-software unit 16. After filling the tank truck 24, the compressor 5, pump 6 are stopped, the valves 20, 21 are closed and the mass M is released _{about the} released liquid phase.

Таким образом, благодаря введенным элементам, связям, алгоритму и организации работы узла учета сжиженного газа повышается точность его Thus, thanks to the introduced elements, relationships, algorithm and organization of work of the metering unit of liquefied gas, its accuracy is increased

измерения в весенне-летний период при вынужденной работе с отбором паровой фазы.measurements in the spring-summer period during forced work with the selection of the vapor phase.

Настоящая полезная модель и может быть использована на газонаполнительных станциях при коммерческом отпуске двухфазного углеводородного топлива, например пропан-бутановой смеси,.This utility model can be used at gas filling stations for the commercial sale of two-phase hydrocarbon fuels, for example propane-butane mixtures.

Claims (1)

Газонаполнительная станция, содержащий резервуары-хранилища с коммутирующей запорной арматурой жидкой фазы и коммутирующей запорной арматурой паровой фазы, компрессор паровой фазы, насос жидкой фазы с предохранительным клапаном, трубопроводную магистраль жидкой фазы, трубопроводную магистраль паровой фазы, задвижки паровой и жидкой фаз и гибкие рукава паровой и жидкой фаз для подключения трубопроводных магистралей, соответственно паровой и жидкой фаз, к автоцистерне, отличающаяся тем, что гибкие рукава выполнены с обратными клапанами, трубопроводная магистраль жидкой фазы выполнена с гравитационным газоотделителем паровой фазы с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, трубопроводная магистраль паровой фазы выполнена с патрубком выпуска паровой фазы в окружающую среду, трубопроводные магистрали жидкой и паровой фаз выполнены, каждая с манометром, на трубопроводной магистрали паровой фазы между компрессором и патрубком выпуска паровой фазы установлен, выполненный, например в виде сопла, стабилизатор объемного расхода паровой фазы, на трубопроводной магистрали жидкой фазы между между гравитационным газоотделителем и гибким рукавом жидкой фазы установлен массовый счетчик-расходомер, состоящий из объемного счетчика-расходомера, гидравлически последовательно соединенного с поточным плотномером, снабженным измерителем температуры и программно-аппаратного блока, к первому и второму входам которого подключены электрические выходы поточного плотномера и объемного счетчика-расходомера, причем гидравлический вход объемного счетчика-расходомера подключен через гравитационный газоотделитель и предохранительный клапан к выходу насоса, а гидравлический выход поточного плотномера подключен через задвижку жидкой фазы к гибкому рукаву жидкой фазы.

A gas filling station containing storage tanks with switching shutoff valves for the liquid phase and switching shutoff valves for the vapor phase, a vapor compressor, a pump for the liquid phase with a safety valve, a pipeline for the liquid phase, a pipeline for the vapor phase, valves for the steam and liquid phases and flexible hoses for the steam and liquid phases for connecting pipelines, respectively, of steam and liquid phases to a tank truck, characterized in that the flexible hoses are made with check valves and, the pipeline of the liquid phase is made with a gravitational vapor phase gas separator with a pipe for releasing the vapor phase into the environment, the pipeline of the vapor phase is made with a pipe for releasing the vapor phase into the environment, the pipelines of the liquid and vapor phases are made, each with a pressure gauge, on the pipeline the vapor phase between the compressor and the outlet pipe of the vapor phase is installed, made, for example in the form of a nozzle, a stabilizer of the volumetric flow rate of the vapor phase, on the pipeline m a liquid phase line between the gravitational gas separator and the flexible sleeve of the liquid phase, a mass flow meter is installed, consisting of a volumetric flow meter, hydraulically connected in series with a flow meter equipped with a temperature meter and a hardware-software unit, the electrical outputs of which are connected to the first and second inputs flow densitometer and volumetric flow meter, moreover, the hydraulic input of the volumetric flow meter is connected via gravity gas outlet a separator and a safety valve to the pump outlet, and the hydraulic outlet of the flow meter is connected through the valve of the liquid phase to the flexible sleeve of the liquid phase.