Устройство для наполнения сосудов жидкостью

Союз Советскик оциалистическик Республикпубликовано 23.08.81. Бюллетень31 делам изооретеиий и открытий я описания 28 0 ата опублико то ев(71) Заявител 54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ СОСУДОЖИДКОСТЬЮ ацивтба Изобретение относится к автоматиз и газовой промышленности, а точнее к а оматизации разлив" сжиженного газа в ллоны.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 пе репада 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 2.5о 15 го 25 30 35 4 О 45 50 3Недостатком 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,4Труба 8 вставляется в отверстие втулки 7и при завинчивании гайки 30 (либо усилиемпри автоматизированном монтаже авторазливальщика на баллон) резиновое уплотнение 29 сжимается и корпус поплавковогоклапана 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 17надежно прикрывает седло 18, поэтому потрубе 8 газ в сосуд не поступает,При открытии микровентиля (или нажатии на кнопку пуска) 26 газ из полости 16через 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 16газа и давление в полости 16 снижается,что приводит к перемещению мембраны 19с клапаном 17 вверх под давлением источника. Седло 18 открывается и по трубе 8 сжикенный газ устремляется через окна 9 и 5в заполняемый сосуд. При диаметре проходного сечения канала 15 и трубки 14, равном2 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 газавнутри сосуда контрольной отметки, жидкаяфаза газа поступит через окна 11 во внутрькорпуса поплавкового клапана 10 и поднимет поплавковую заслонку 12 вверх, которая и закрывает сопло 13. Поток газа черезканал 15 прекращается и, вследствие натекания газа через дроссель 23, в полости 16устанавливается давление источника и пружина 20 прижимает клапан 17 к седлу 18.Подача газа в сосуд прекращается. По манометру 27 легко наблюдать за началом иконцом 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 усилиеавтоприжима), следует вынуть трубу 8 извтулки 7. При этом, клапан 2 под действиемпружины 3 и давления газа внутри сосуданадежно закрывает седло 6, Толщина уплотнителя 29 и длина трубы 8 с поплавковым клапаном 10 должны выбираться так,чтобы процесс открытия и закрытия седла6 клапаном 2 происходил при герметическомзажатии фланцем 28 уплотнителя 29,Таким образом, предлагаемое устройствопредельно 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 призаполнении баллонов.857629 формула изобретения оставитель Г. Ольшанехред А. Бойкасираж 549 Шарош едактор Н. Кончицкаказ 7208/61ВНИ орректо одписно ССС ий д ПроектИПИ Государственного комитет по делам изобретений и от крМосква, Ж - 35, Раушская н ПП Патент, г. Ужгород, ул. 11303филиал 5 я,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 сосудас помощью втулки, внутри которой размещены наполняющая труба и импульснаятрубка, при этом нижний конец втулки снабжен поплавковым клапаном, размещеннымв сосуде напротив выходного конца импульсной трубки, выполненного в виде сопла.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что подмембранная полость исполнительногоклапана соединена с импульсной трубкойпосредством микровентиля, а с подающимтрубопроводом - посредством дросселя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вигдорчик Д. Я. и др. Автоматизацияи механизация работ на газоприемораздаточных станциях и кустовых базах сжиженногогаза. М., 1968, с. 46.2. Патент Японии Мо 20054, кл, 66 С 2,1973.