Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей

(19) ЕТЕНИ объеди добычи твенное методам ьство СС О/32 ф 19 ГКОИС строибъединенных в к устройстлегкоиспахранении тельную си Газовоезо ав сокращения потер жидкостей при и ть использовано, обывающей и хими сти.изобретения - по хранения,м для етс аров сое высокого ство резерв м емкости 4 простр ряющихс может б с вых 5 ния чнапример,еской проельно по5 и 6 (дл оследова резерые клапань 7 и 8 (для тановле вуара 1 ышленн Цел резервуара 3) и вент ть нормаль 5, 7 и 9 ьппение на и 1 я резервуар ранная поло НО) клапано и 10( 13. Ме крытых дежно о от ов и конст оляет повы илегкоиспаой установ ря аль но сое про ображена хранения й, схема фиг, 2 -схематично из установка для щихся жидкосте эервуаров; на м резервуаром для хранения остей содер На фиг. 1 предлагаемая легкоиспаряю соединения р то же, с одн Установка15 н 623 и легкои ус жит группу -3 (не ме езервуаро яющихся жи тмосферных езервуаров количество 3. каменее одного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ХРАНЕНИЯПАРЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к Изобретение относитс ведение новых элеме вное исполнение поз надежность хранения хся жидкостей в дан 0 4 В 65 Э 90/30 90/ ствам для сокращения потерь легкоиспаряющихся жидкостей при их хранении, Оно может быть использовано внефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промыпшенности, Целью изобретения является повьппениенадежности хранения. Эта цель достигается тем, что на газовом трубопроводе последовательно за основным клапаном с мембранной полостью установлен дополнительный клапан с мембранной полостью, которая посредствомпатрубка соединена с газовым пространством резервуара. 2 ил. ему, не ограничивает иена с газовым пространством ка резервуара через реле 14-16 соо ственно. Мембранная полость нор закрытых (НЗ) клапанов 6, 8 и динена непосредственно с газовь странством резервуаров 1-3. Кла 5 состоит иэ седла 17, затвора груза 19 и мембраны 20, а клап из седла 21, затвора 22, груза мембраны 24. Аналогичным образ роены и клапаны резервуаров 2 Каждое реле состоит из верхнейы А, сопло которой подключено к гановому пространству резервуаров, под-Мембранной полости Б, соединенной с входом компрессора 25, полости В, со общающейся с атмосферой и нижней каИеры Г. Компрессор 25 подключен к газовым линиям емкости 4 через вентили 26-28. Для предотвращения переполнения емкости 4 высокого давления в 10 , езультате накопления высококипящегоконденсата в ней установлен эжектор29, а для сбора избыточного давленияедукционный клапан 30.На всасываюей линии компрессора 25 установлен 15 электроконтактный манометр 31, включенный в цепь магнитного пускателя 32.Установка предназначена подцерживать в резервуарах заданное давление . в установленных пределах, исключая по 20 терн легкоиспаряющихся компонентов хранимых жидкостей и попадания в нихвоздуха.Установка для хранения легкоиспаря ющихся жидкостей работает в двух циклах: цикле наполнения и цикле опорожнения продукта.При цикле наполнения резервуара 1открывают вентиль 26 (вентили 11,12, 13, 27 и 28 закрыты) и подключают 30 ,компрессор 25 в систему автоматики (цепь электроконтактного манометра 31 ;магнитного пускателя 32). Увеличиваю. , щийся уровень жидкости вытесняет газиз газового пространства резервуара. ,Рост давления в резервуаре 1 черезимпульсные трубки воздействует на мембрану 24, клапан 6 и через газовое реле 14 (в нормальном положении сопло камеры А открыто) на мембрану 20 40 клапана 5 под воздействием давления(настройка клапанов осуществляется передвижением грузов 19 и 23) затвор 22 открывает, седло 21 и газ через седло 21 и седло 17 (нормально от крытого клапана 5) поступает в газовую линию и через контактный манометр- магнитный пускатель (31 и 32) включает компрессор 25 на откачку газа из резервуара 1. При возникновении ситуации, заключающейся в позднем включении компрессора, когда давление газового пространства резервуара в результате закачки продукта поднялось до величины, при которой клапан 5 перекрыл газовую линию, включение компрессора необходимо осуществить без подключения его к системе автоматики (включение - отключение компрессора по сигналу электроконтактного манометра 31) .В этом случае после включения компрессора 25 в газовой линии в результате ее перекрытия клапаном 5 образуется вакуум, который созда.ет разряжение в камере Б газового реле 14,Атмосферное давление в камере В перебрасывает блок мембран в верхнее положение и соединяет мембранную полость клапана 5 с атмосферой. Клапан5 открывается и газовая полость резервуара соединяется со всасывающейлинией компрессора,В компрессоре 25 гаэ сжимается додавления фазового перехода (определяется по константе фазового равновесия) основного компонента газовойсмеси. В качестве основного компонента газовой смеси выбирают наиболее легкоиспаряемые компоненты жидкости (например, для нефти таким компонентом является бутан) . Сконденсированный гаэ стекает в емкость 4 высокого давлениягде и накапливается втечение всего цикла заполнения резервуара. Объем образующегося конденсата примерно в 300-360 раз меньшеобъема вытесняемой паровоэдушной смеси иэ резервуара, Если скорость поступления жидкости меньше, чем произ"водительность компрессора 25, то приопределенном заданном минимальномдавлении груз 23 перемещает затвор22 и закрывает седло 21, отсекая газовое пространство резервуара 1 отвхода компрессора 25 и тем самымпредотвращает создание вакуума в резервуаре. Образующийся вакуум в газовой линии, воздействуя на контактныйманометр 31, отключит компрессор 25.Последующее включение компрессора25 может произойти при повышении давления в газовой линии по сигналу электроконтактного манометра 31 или посигналу реле времени (не показано),период срабатывания которого рассчитан на среднюю скорость заполнениярезервуара. Отрыв затвора 22 от седла 21 (после перекрытия газовой линии и создания в.ней вакуума) происходит (для случая полной герметичности газовой линии компрессора) при достижении давления в резервуаре заданного максимального значения. Условия отрыва определяются неравенством(1) При таком диаметре седла 21 предотвращается опасность самоблокировки где Р Макс 8м Сила прибыть равна максимальное значение величины вакуума, образующегосяв полости закрытого клапана при работе компрессораили остаточный вакуум после его остановки, кг/смг,площадь седла 21 клапана6, смгмаксимальное заданное значение в газовом пространстве резервуара 1 кг/см,площадь мембран 20 и 24клапанов 5 и 6, смг,сила прижатия затвора 22к седлу 21 под действиемгруза 23, при отсутствиидавления в мембранной 20полости клапана 6, кг,потери усилия при страгивании от штока мембраны24, образующиеся вследствие трения в сальнике, 25жатия затвора 22 должна 30мингде Р - минимальное заданное значеРние давления в газовомпространстве резервуара 1,кг/см .Неравенство (6) можно заменить уравнением, уменьшив правую часть выражения на 5-103. Потери на трение в сальнике можно не учитывать, ввиду их незначительной величины.Подставив формулу (7) в (6) и ре шив уравнение относительно диаметра 1 дрг седла 21 клапана 6 (Бг, = - -) имеем клапана 6, т.е, когда, вакуум, образовавшийся в его корпусе, препятствует его открытию, хотя давление врезервуаре 1 в результате последующего накопления продукта вновь достигает своего максимального значения,В цикле опорожнения резервуара 1 вентили 26, 27, 28, 11 и 12 закрывают и открывают вентиль 13, Конденсат в емкости 4 вследствие падения давле. ния начинает интенсивно испаряться и через клапан нормально открытый 5 и нормально закрытый 6, в начальный период клапан 6 открывается давлением газа емкости 4 путем его воздействия на площадь затвора 22, так как -- Р . Р поступает в резерву 4 е -ар 1.Часть конденсата емкости 4 засыпается в эжектор 29, распыляется в виде мелкодисперсной жидкостной фазыи транспортируется в газовое пространство резервуара 1, где испаряясь,поддерживает в нем заданный диапазонвозможного изменения давления. Давление газа емкости 4 поступает в камеру Б газового реле 14 и перебрасывает блок мембран в нижнее положениеи соединяет газовое пространстворезервуара 1 с мембранной полостьюклапана 5, При повышении давления врезервуаре 1 выше верхнего пределазаданного его значения (рекомендуемое давление в резервуаре при циклеоткачки должно лежать в пределах0,3-0,8 от давления, на которое рассчитан установленный на резервуаредыхательный клапан). Усилие, развиваемое на мембране 20, преодолеваетч р Кроме этого, для двух последователь клапанов диаметр с не менее величины, уравнения работы системыо установленныхдла 21 должен бытопределяемой изсопротивление массы груза 19 и затвор18 перекрывает отверстие седла 17.При этом давление в корпусе клапанастановится равным давлению в емкос 18 от седларн падении в затв лен ствует давлениеего произойдет пщего неравенства рп соблюдении ед+, минг 87 - ч Р м 5 жен и в рез Поско ную и исходитьвуаре 1 дку на площади отве заданного ми аЧь затвора стия седла 1 азовой линии нимума.8, рав- дей- отрывное давл ие газа в давления,9 0195 высокого(О 9-0 95) мадь седла 17 пана 5,смсила, дейну 20 сокг,мембрза 19,вующая ны г эначе аксималь ие давле ое за я в газ ом прост ,кг/см, мембра- мембра 15 ажения (9) дгулированияустановленнымичтобы квадраедла клапанабыли равны оавления, обрсокого давле Как видно иэ выр полнения функций ре мя последовательно панами необходимо,выранстве ре эфФективна ны 20,рави ны 24, см зервуара я площад ая площа ы оНЗ ношении диаметровк седлу клапана НОнию максимальногощегося в емкости в нош Сила действия из выражения руза 19 определяет з и ом ное давление сжатия и максимальному разр му компрессором, пер м (значение разряжен тся на электроконтак симал р Рмкс "9 жени д ег(6 прессора)развиваем отключени танавлива ,манометре я усном Заменив неравенст ,умножив правую ча подставив уравнени аналогичные, прив образования, полу м,0,95)изведя 25 о равенств ть на (0,9 е (6) и пр денные выш пр и ра па ат 05 О ты двух посл словия р едовательожно предовленных клапанов раве нс рвуара: и максР РР 1 газовая линия закрыт При цикле опорожне газовая линия откр ия резервуара ми", максР Р зовая линия закрыта где О, - диаметр седла 17,В этом случае при снижении давления в газовом пространстве резервуараминдо величины Р (заданное минимальРное давление) произойдет отрыв затвора 18 от седла 17 и сообщение емкости 4 высокого давления с газовым пространством резервуара 1.При соблюдении соотношений пред ставленных в формулах 3, 4 и 7 (остальные конструктивные размеры определяются по известным методикам), становится возможным использование двух клапанов типа НО и НЗ, установ ленных последовательно на газовой линии для поддержания заданного диапазона изменения давления в газовом пространстве резервуара при любом режиме его эксплуатации. 50Основным соотношением клапанов установленных последовательно и работающих как единое устройство, является отношение диаметров их седел. Это соотношение получается путем деления выражения по формуле (3) на выражение по формуле (7) и возведения в квадрат правой и левой частей полученного равнения; Например, если по известной методике найдено, что для обеспечения заданного расхода при отсасывании газа из резервуара (цикл закачки продукта) при заданном разряжении ,5 ати седло 17 клапана 5 имеет зер 5 мм, то диаметр седла 21 кла а 6 при максимальном давлении 5. и олжен быть равен вить в виде следующих нПри цикле наполнения регазовая линия открыта9 1454 7где Р - текущее давление в газовомпространстве резервуара,Формула изобретения5Установка для хранения легкоиспаряющихся жидкостей, содержащая по меньшей мере, один резервуар, газовое пространство которого соединено тру бопроводом с газосборником, контрольно-регулирующую аппаратуру с клапаном, имеющим мембранную полость и ус б 2 10 тановленным на газовой линии, трехмембранное реле с соплами, компрессор,патрубок, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения надежности хранения, она снабжена дополнительным клапаном с мембранной полостью,установленным последовательно эа основным на газовом трубопроводе, прнэтом мембранная полость дополнительного клапана посредством патрубкасоединена с газовым пространствомрезервуара,1454762 орректор М.Максимишинец . Подписное ственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж; Раушская н ВНИИПИ Г Ужгород, ул ектная Производстве Составитель М,Копейкинктор Ю.Середа Техред А,Кравчук Заказ 7401/25 Тираж 6 лиграфическое прецпри открытиям пр