RU187128U1

RU187128U1 - WEIGHT TESTING SYSTEM FOR LIQUEFIED NATURAL GAS AND LIQUID NITROGEN

Info

Publication number: RU187128U1
Application number: RU2018140565U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Домостроев; Константин Валентинович Попов; Антон Леонидович Конопелько
Original assignee: Алексей Владимирович Домостроев
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Полезная модель относится к высокоточным взвешивающим устройствам, а именно, к весоизмерительным установкам для сжиженного природного газа (СПГ) и сжиженного азота в криогенном баке, и может быть использована в качестве эталонного средства измерений при проведении испытаний, калибровке и поверке газораздаточных колонок, применяемых для заправки СПГ криогенных топливных баков автомобилей, спецтехники и тягового состава железнодорожного транспорта. Весоизмерительная установка для сжиженного природного газа и сжиженного азота содержит криогенный бак и опорную площадку с весоизмерительным модулем. Установка снабжена подвесом криогенного бака, оборудованным площадкой для установки эталонных замещающих гирь, упорным винтом, нижний торец которого взаимодействует с весоизмерительным модулем и быстросъемными соединениями для крепления криогенного бака. Весоизмерительный модуль содержит платформенные весы, установленные над криогенным баком. Полезная модель позволяет повысить точность измерения массы СПГ и сжиженного азота. 8 з.п. ф-лы.

The utility model relates to high-precision weighing devices, namely, to weighing systems for liquefied natural gas (LNG) and liquefied nitrogen in a cryogenic tank, and can be used as a standard measuring instrument for testing, calibration and calibration of gas dispensers used for refueling LNG cryogenic fuel tanks of cars, special equipment and traction composition of railway transport. The weighing installation for liquefied natural gas and liquefied nitrogen contains a cryogenic tank and a support platform with a weighing module. The unit is equipped with a cryogenic tank suspension equipped with a platform for installing standard replacement weights, a thrust screw, the lower end of which interacts with a weight measuring module and quick-detachable connections for fastening the cryogenic tank. The weighing module contains platform scales mounted above the cryogenic tank. The utility model allows to increase the accuracy of measuring the mass of LNG and liquefied nitrogen. 8 s.p. f-ly.

Description

Полезная модель относится к высокоточным взвешивающим устройствам, а именно, к весоизмерительным установкам для сжиженного природного газа (СПГ) и сжиженного азота в криогенном баке и может быть использована в качестве эталонного средства измерений при проведении испытаний, калибровке и поверке газо-раздаточных колонок СПГ (далее ГРК СПГ), применяемых для заправки СПГ криогенных топливных баков автомобилей, спецтехники и тягового состава железнодорожного транспорта.The utility model relates to high-precision weighing devices, namely, to weighing systems for liquefied natural gas (LNG) and liquefied nitrogen in a cryogenic tank and can be used as a standard measuring instrument for testing, calibration and verification of LNG dispensers (further LNG LNG) used for filling LNG of cryogenic fuel tanks of automobiles, special equipment and traction train composition.

Из уровня техники известно весоизмерительное устройство для грузоподъемных машин, содержащее опорную площадку, подвес с шаровой опорой и весоизмерительный модуль, расположенный над грузом (см. а.с. SU711372, кл.G01G 19/12, опубл. 25.01.1980). Основными недостатками известного устройства являются сложность операции разгружения весоизмерительного модуля и невозможность использования для взвешивания СПГ.In the prior art, a weighing device for lifting machines containing a support platform, a suspension with a ball bearing and a weighing module located above the load is known (see AS SU711372, class G01G 19/12, publ. 25.01.1980). The main disadvantages of the known device are the complexity of the operation of unloading the weighing module and the inability to use for weighing LNG.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является весоизмерительная установка для сжиженного природного газа, содержащая криогенный бак и опорную площадку с весоизмерительным модулем на основе тензодатчиков (см. патент RU2668642, кл.G01G 17/04, опубл. 02.10.2018). Основным недостатком известной установки является относительно высокая погрешность измерения веса СПГ, обусловленная, наличием сильфонных компенсаторов на трубопроводах криогенной емкости, неравномерным распределением нагрузки между тензодатчиками в процессе заполнения криогенного бака и отсутствием технической возможности взвешивания криогенной емкости методом замещения эталонными гирями. Closest to the technical nature of the proposed utility model is a weight measuring unit for liquefied natural gas containing a cryogenic tank and a support platform with a weight measuring module based on strain gauges (see patent RU2668642, class G01G 17/04, publ. 02.10.2018). The main disadvantage of the known installation is the relatively high error in measuring the weight of LNG, due to the presence of bellows expansion joints on the pipelines of the cryogenic tank, uneven load distribution between the load cells during filling of the cryogenic tank and the lack of technical ability to weigh the cryogenic tank by replacing reference weights.

Технической проблемой является создание эталонной измерительной установки, которая может быть использована при проведении испытаний, калибровки и поверки топливо-раздаточных колонок СПГ. Технический результат заключается в повышении точности измерения веса СПГ. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что весоизмерительная установка для сжиженного природного газа и сжиженного азота, содержащая криогенный бак и опорную площадку с весоизмерительным модулем, снабжена подвесом криогенного бака, оборудованным упорным винтом, нижний торец которого взаимодействует с весоизмерительным модулем, содержащим платформенные весы, установленные над криогенным баком. Нижний торец упорного винта предпочтительно оборудован концевым шаровым упором, а весоизмерительный модуль снабжен ответной полусферической опорой, закрепленной на платформенных весах. Подвес криогенного бака предпочтительно выполнен в виде П-образной рамы, верхняя часть которой образует коромысло, а упорный винт закреплен в центральной части указанного коромысла, причем коромысло снабжено регулировочными грузами с резьбовыми отверстиями, установленными на резьбовых штангах, расположенных по обе стороны от упорного винта. Подвес предпочтительно снабжен площадкой для установки эталонных гирь. Упорный винт предпочтительно оборудован штурвалом. Опорная платформа предпочтительно снабжена ложементами для криогенного бака, поворотными колесами и регулируемыми по высоте винтовыми опорами.The technical problem is the creation of a reference measuring installation, which can be used in testing, calibration and calibration of LNG fuel dispensing columns. The technical result consists in increasing the accuracy of measuring the weight of LNG. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the weighing installation for liquefied natural gas and liquefied nitrogen, containing a cryogenic tank and a support platform with a weighing module, is equipped with a suspension of a cryogenic tank equipped with a stop screw, the lower end of which interacts with a weighing module containing platform scales mounted over a cryogenic tank. The lower end of the thrust screw is preferably equipped with an end spherical stop, and the weighing module is equipped with a response hemispherical support mounted on a platform scale. The suspension of the cryogenic tank is preferably made in the form of a U-shaped frame, the upper part of which forms a beam, and the stop screw is fixed in the central part of the beam, and the beam is equipped with adjusting weights with threaded holes mounted on threaded rods located on both sides of the stop screw. The suspension is preferably provided with a platform for installing reference weights. The stop screw is preferably equipped with a helm. The support platform is preferably equipped with cryogenic tank tool holders, swivel wheels and height-adjustable screw supports.

На фиг.1 представлена предлагаемая установка, вид сбоку;Figure 1 presents the proposed installation, side view;

на фиг.2 – принципиальная схема установки с не нагруженным весоизмерительным модулем, вид спереди;figure 2 is a schematic diagram of an installation with an unloaded weight measuring module, front view;

на фиг.3 – то же с нагруженным весоизмерительным модулем;figure 3 is the same with a loaded weighing module;

на фиг.4-5 – наклон бака в процессе заполнения СПГ.in Fig.4-5 - the inclination of the tank in the process of filling LNG.

Предлагаемая весоизмерительная установка по существу состоит из опорной площадки 1 для размещения оборудования, весоизмерительного модуля на базе электронных платформенных весов 2, набора эталонных гирь 3, криогенного бака 4 и подвеса для него. The proposed weighing installation essentially consists of a support platform 1 for placing equipment, a weighing module based on electronic platform scales 2, a set of reference weights 3, a cryogenic tank 4 and a suspension for it.

Опорная площадка 1 представляет собой жесткую металлическую конструкцию каркасного типа, на которой над баком 4 закреплен весовой стол 5. Площадка 1 имеет регулируемые по высоте винтовые опоры 6 для обеспечения устойчивого положения при взвешивании криогенного бака 4 и регулировки горизонтального положения весового стола 5. На площадке 1 размещены два ложемента 7, выполняющие роль опор для криогенного бака 4. Площадка может комплектоваться поворотными колесами 8 для перемещения установки по территории автомобильных газозаправочных станций (АГЗС) или автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) (далее - станции) силами оператора. Электронные платформенные весы 2 установлены на весовом столе 5.The support platform 1 is a rigid metal structure of a frame type, on which a weight table 5 is mounted above the tank 4. The platform 1 has screw supports 6 that are adjustable in height to ensure a stable position when weighing the cryogenic tank 4 and adjust the horizontal position of the weight table 5. On the platform 1 two lodges 7 are placed, which serve as supports for the cryogenic tank 4. The platform can be equipped with swivel wheels 8 to move the unit across the territory of gas filling stations th (gas stations) or CNG filling stations (CNG filling stations) (hereinafter - plant) the operator forces. Electronic platform scales 2 are mounted on the weighing table 5.

В качестве бака 4 могут быть использованы криогенные топливные баки, устанавливаемые на автотранспортные средства и спецтехнику, оснащенную газо-дизельными силовыми агрегатами или силовыми агрегатами адаптированные для работы на природном газе. Криогенный бак 4 изготовлен в виде емкости с двойными стенками из нержавеющей стали. Для обеспечения наименьшей теплопередачи с окружающей средой из междустеночного пространства криогенного бака 4 откачан воздух. Криогенный бак 4 снабжен арматурой 9: патрубками с запорными кранами и быстроразъемными соединениями для подключения штатных рукавов линий подачи жидкой фазы газа и линии паровозврата ГРК СПГ, стрелочным индикатором наличия избыточного давления паровой фазы газа и клапаном сброса избыточного давления газа при превышении давления 1,8 МПа. В криогенный бак 4 встроен датчик уровня раздела жидкой и газовой фаз СПГ или сжиженного азота. Датчик уровня изготовлен во взрывобезопасном исполнении. В составе установки могут применяться криогенные топливные баки с внутренним полезным объемом для СПГ от 0,16 м³ до 0,57 м³.As the tank 4 can be used cryogenic fuel tanks installed on vehicles and special equipment equipped with gas-diesel power units or power units adapted to operate on natural gas. The cryogenic tank 4 is made in the form of a tank with double walls made of stainless steel. To ensure the least heat transfer with the environment from the inter-wall space of the cryogenic tank 4, air is pumped out. The cryogenic tank 4 is equipped with valves 9: nozzles with shut-off valves and quick-disconnect connections for connecting the standard sleeves of the gas supply lines of the gas phase and the steam return line of the gas distribution system of the LNG, a dial gauge for the presence of overpressure of the vapor phase of the gas and a pressure relief valve for gas overpressure when the pressure is 1.8 MPa . A cryogenic tank 4 has a built-in level sensor for the separation of the liquid and gas phases of LNG or liquefied nitrogen. The level sensor is made in explosion-proof execution. As part of the installation, cryogenic fuel tanks with an internal useful volume for LNG from 0.16 m ³ to 0.57 m ³ can be used.

Электронные платформенные весы 2 и датчик уровня раздела фаз в криогенном баке 4 имеют независимое электропитание от комплектов литиевых батареек.Electronic platform scales 2 and the level sensor of the phase separation in the cryogenic tank 4 have independent power supply from sets of lithium batteries.

Подвес для криогенного бака 4 предназначен для передачи нагрузки, создаваемой суммарным весом бака 4 и подвеса или набора эталонных замещающих гирь 3 и подвеса на грузоприемную платформу электронных весов 2 при измерениях массы сжиженного газа в криогенном баке 4 методом замещения массой эталонных гирь. Конструкция подвеса 10 выполнена в виде металлической рамы П-образной формы, к нижней части которой посредством быстросъемных резьбовых соединений крепится криогенный бак 4. В верхнюю образующую (далее — коромысло 11) подвеса встроен механизм нагружения весов, посредством которого суммарный вес оборудования передается на грузоприемную платформу весов 2. Механизм нагружения выполнен в виде свободно вращаемого упорного винта 12 и жестко закрепленной к коромыслу подвеса гайки 13. Нижний торец упорного винта 12 оборудован концевым шаровым упором 14. Верхняя оконечность упорного винта 12 оборудована штурвалом 15. На грузоприемной платформе весов 2 закреплена ответная полусферическая опора 16 с посадочным местом для шарового упора 14. Подвес 10 дополнительно снабжен жестко закрепленной на подвесе площадкой 17 для установки эталонных замещающих гирь 3. Конструкция подвеса позволяет выполнять раздельное взвешивание криогенного бака 4 без набора эталонных замещающих гирь 3 или набора эталонных замещающих гирь 3 без криогенного бака 4.The suspension for the cryogenic tank 4 is designed to transfer the load created by the total weight of the tank 4 and the suspension or a set of reference replacement weights 3 and the suspension on the load platform of the electronic balance 2 when measuring the mass of liquefied gas in the cryogenic tank 4 by the method of replacing the mass of reference weights. The design of the suspension 10 is made in the form of a metal frame of a U-shape, to the lower part of which a cryogenic tank 4 is attached by means of quick-detachable threaded joints. A mechanism for loading the scales is built into the upper forming (hereinafter, rocker 11) of the suspension, by which the total weight of the equipment is transferred to the load-receiving platform weights 2. The loading mechanism is made in the form of a freely rotatable stop screw 12 and a nut 13 rigidly fixed to the rocker arm of the suspension. The lower end of the stop screw 12 is equipped with an end ball joint ohm 14. The upper end of the stop screw 12 is equipped with a steering wheel 15. A counter-hemispherical support 16 with a seat for the ball stop 14 is mounted on the load platform of the scales 2. The suspension 10 is additionally equipped with a platform 17 rigidly fixed to the suspension for installing reference replacement weights 3. The suspension design allows carry out separate weighing of the cryogenic tank 4 without a set of reference replacement weights 3 or a set of reference replacement weights 3 without a cryogenic tank 4.

В зависимости от вместимости применяемого в составе установки криогенного бака 4 установка комплектуется электронными весами 2 платформенного типа с наибольшим пределом взвешивания от 300 кг до 800 кг, с ценой деления от 5 г до 15 г и комплектом эталонных гирь 3 с номинальной суммарной массой от 40 кг до 260 кг класса точности М1 в соответствии с ГОСТ OIML R 111-1-2009 ГСИ. Гири классов Е1, Е2, F1, М1, М1-2, М2, М2-3, и М3. Часть 1. Метрологические и технические требования.Depending on the capacity of the cryogenic tank 4 used in the installation, the installation is equipped with 2 platform-type electronic scales with the highest weighing limit from 300 kg to 800 kg, with a division price from 5 g to 15 g and a set of 3 reference weights with a nominal total weight of 40 kg up to 260 kg of accuracy class M1 in accordance with GOST OIML R 111-1-2009 GSI. Weights of classes E1, E2, F1, M1, M1-2, M2, M2-3, and M3. Part 1. Metrological and technical requirements.

Точки крепления быстросъемных резьбовых соединений 20 подвеса к криогенному баку 4 распределены таким образом, что при взвешивании пустого бака ось бака занимает горизонтальное положение (фиг.4). Однако в процессе заполнения бака сжиженным газом центр масс смещается, что вызывает наклон подвеса с баком при взвешивании в противоположную от арматуры 9 сторону (фиг.5). При этом нижняя образующая поверхности бака 4 отклоняется от горизонтали, что затрудняет выход от соприкосновения с одним из ложементов 7 основания при нагружении весов 2. Для снижения влияния данного вредоносного эффекта в коромысле 11 предусмотрены два регулировочных груза 18 в виде металлических цилиндров с резьбовыми отверстиями по осям вращения. При вращении грузов вокруг осей они перемещаются в горизонтальной плоскости вдоль коромысла 11 по резьбовым штангам 19. Перемещая грузы вдоль коромысла 11, оператор компенсирует смещение центра масс при заполнении криогенного бака, добиваясь горизонтального положения продольной оси криогенного бака 4.The attachment points of the quick-detachable threaded joints 20 of the suspension to the cryogenic tank 4 are distributed in such a way that when weighing an empty tank, the axis of the tank takes a horizontal position (Fig. 4). However, in the process of filling the tank with liquefied gas, the center of mass is shifted, which causes the suspension to tilt with the tank when weighing in the opposite direction from the valve 9 (Fig. 5). In this case, the lower generatrix of the surface of the tank 4 deviates from the horizontal, which makes it difficult to get out of contact with one of the base lodges 7 when loading the balance 2. To reduce the effect of this harmful effect, two adjusting weights 18 are provided in the beam 11 in the form of metal cylinders with threaded holes along the axes rotation. When the goods rotate around the axes, they move in a horizontal plane along the beam 11 along the threaded rods 19. Moving the goods along the beam 11, the operator compensates for the displacement of the center of mass when filling the cryogenic tank, achieving a horizontal position of the longitudinal axis of the cryogenic tank 4.

Предлагаемая установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

В не нагруженном состоянии весоизмерительного модуля криогенный бак 4 покоится на ложементах 7, шаровый упор 14 не соприкасается с поверхностью посадочного места полусферической опоры 16. Суммарный вес оборудования воспринимается ложементами 7 и не передается на грузоприемную платформу весов 2. Для нагружения весоизмерительного модуля оператор вращает штурвал 15 упорного винта 12 по часовой стрелке, тем самым перемещая упорный винт 12 по направлению вниз относительно гайки 13. Шаровый упор 14 входит в соприкосновение с полусферической поверхностью посадочного места опоры 16 и при дальнейшем вращении штурвала 7 подвес начинает движение вверх.In the unloaded state of the load measuring module, the cryogenic tank 4 rests on the tool holders 7, the ball stop 14 does not touch the surface of the seat of the hemispherical support 16. The total weight of the equipment is perceived by tool holders 7 and is not transferred to the load-receiving platform of the scales 2. To load the load measuring module, the operator rotates the steering wheel 15 the stop screw 12 clockwise, thereby moving the stop screw 12 downward relative to the nut 13. The ball stop 14 comes into contact with the hemispherical surface With the seat of the support 16 and with a further rotation of the steering wheel 7, the suspension starts to move up.

При взвешивании криогенного бака 4 (пустого или с сжиженным газом), криогенный бак 4 закреплен на подвесе с помощью быстросъемных соединений 20, при движении подвеса 10 вверх нижняя образующая криогенного бака 4 выходит из соприкосновения с ложементами 7 и суммарный вес подвеса 10, бака 4 и площадки для гирь 17 (без замещающих гирь) начинает действовать на грузоприемную платформу весов 2.When weighing the cryogenic tank 4 (empty or with liquefied gas), the cryogenic tank 4 is mounted on the suspension using quick-release couplings 20, while the suspension 10 is moving up, the lower generatrix of the cryogenic tank 4 comes out of contact with lodges 7 and the total weight of the suspension 10, tank 4 and sites for weights 17 (without replacement weights) begins to act on the load-receiving platform of weights 2.

При взвешивании замещающего набора гирь криогенный бак 4 не закреплен на подвесе, при движении подвеса 10 вверх быстросъемные соединения 20 выходят из зацепления с криогенным баком 4, криогенный бак 4 остается покоиться на ложементах 7 и суммарный вес подвеса 10 и площадки для гирь 17 с установленным набором замещающих гирь начинает действовать на грузоприемную платформу весов 2. When weighing the replacement set of weights, the cryogenic tank 4 is not fixed on the suspension, when the suspension 10 moves upward, the quick-release couplings 20 disengage from the cryogenic tank 4, the cryogenic tank 4 remains resting on lodgements 7 and the total weight of the suspension 10 and the platform for weights 17 with the set installed replacement weights begins to act on the load-receiving platform of the scales 2.

Принцип действия установки основан на измерении массы СПГ или сжиженного азота, отпущенного через ГРК СПГ в криогенный бак 4 установки методом замещения суммарной массой набора эталонных гирь и сравнении полученного результата с показаниями ГРК СПГ.The principle of operation of the installation is based on measuring the mass of LNG or liquefied nitrogen released through the LNG of the LNG into the cryogenic tank 4 of the installation by replacing the total mass of a set of reference weights and comparing the result with the readings of the LNG of the LNG.

Конструкция установки позволяет моделировать различные условия для наполнения бака 4, аналогичные реальным условиям, возникающим при заправке СПГ криогенных топливных баков автотранспортных средств, локомотивов и спецтехники, а именно:The design of the installation allows you to simulate various conditions for filling the tank 4, similar to the actual conditions that arise when filling LNG cryogenic fuel tanks of motor vehicles, locomotives and special equipment, namely:

а) заправка нового (после ремонта) пустого предварительно не захоложенного криогенного бака;a) refueling of a new (after repair) empty, not previously refrigerated cryogenic tank;

б) заправка криогенного бака, частично заполненного СПГ;b) refueling a cryogenic tank partially filled with LNG;

в) заправка криогенного бака до максимального уровня СПГ;c) refueling a cryogenic tank to the maximum level of LNG;

г) частичная заправка криогенного бака заданной массой СПГ.d) partial refueling of the cryogenic tank with a given mass of LNG.

Методика измерении массы СПГ или сжиженного азота, отпущенного через ГРК СПГ в криогенный бак 4 следующая.The procedure for measuring the mass of LNG or liquefied nitrogen released through LNG to the cryogenic tank 4 is as follows.

При проведении испытаний/поверки/калибровки установка размещается в непосредственной близости от ГРК СПГ.During testing / verification / calibration, the installation is located in the immediate vicinity of LNG.

Измерение массы сжиженного газа, отпускаемого через ГРК СПГ в криогенный бак весов выполняется в пять этапов:The measurement of the mass of liquefied gas discharged through LNG to the cryogenic tank of the balance is carried out in five stages:

I. Взвешивание криогенного бака до наполнения бака заданной массой сжиженного газа;I. Weighing the cryogenic tank until the tank is filled with a given mass of liquefied gas;

II. Взвешивание 1-го набора замещающих эталонных гирь;II. Weighing the 1st set of replacement reference weights;

III. Наполнение криогенного бака заданной массой сжиженного газа;III. Filling a cryogenic tank with a given mass of liquefied gas;

IV. Взвешивание криогенного бака после наполнения массой сжиженного газа, отпущенной через ГРК СПГ;IV. Weighing the cryogenic tank after filling with a mass of liquefied gas released through the LNG;

V. Взвешивание 2-го набора замещающих эталонных гирь;V. Weighing of the 2nd set of replacement reference weights;

Этап I. Взвешивание криогенного бака до наполнения бака заданной массой сжиженного газа.Stage I. Weighing the cryogenic tank until the tank is filled with a given mass of liquefied gas.

Перед взвешиванием криогенного бака выполняется тарировка весов при нагружении грузоприемной платформы весом подвеса 10 с весовым столом для гирь без установленного набора гирь и отсоединенным криогенным баком 4. Before weighing the cryogenic tank, the scales are calibrated when loading the loading platform with a suspension weight of 10 with a weighing table for weights without an installed set of weights and a disconnected cryogenic tank 4.

Для нагружения грузоприемной платформы весов весом криогенного бака оператор производит крепление бака к подвесу, после чего вращает штурвал механизма нагрузки по часовой стрелке до тех пор, пока шар нижней оконечности упорного винта не войдет в соприкосновение со сферической поверхностью посадочного места опоры на грузоприемной платформе весов и нижняя образующая корпуса криогенного бака не поднимется над ложементами основания стойки на высоту 15-20 мм. После стабилизации показаний весов оператор фиксирует результат взвешивания W1_te (показания веса криогенного бака для этапа I) и разгружает грузоприемную платформу весов, вращая штурвал механизма нагружения против часовой стрелки.To load the load receiving platform of the scale with the weight of a cryogenic tank, the operator fastens the tank to the suspension, and then rotates the load mechanism control wheel clockwise until the ball of the lower end of the stop screw comes into contact with the spherical surface of the bearing seat on the load receiving platform of the scale and the lower the generatrix of the cryogenic tank body does not rise above the lodgments of the rack base to a height of 15-20 mm. After stabilizing the balance readings, the operator records the weighing result W1 _te (readings of the weight of the cryogenic tank for stage I) and unloads the weighing platform of the balance by rotating the control wheel of the loading mechanism counterclockwise.

Этап II. Взвешивание 1-го набора замещающих эталонных гирь.Stage II. Weighing the 1st set of replacement reference weights.

Оператор отсоединяет крепления криогенного бака от подвеса.The operator disconnects the mounts of the cryogenic tank from the suspension.

В зависимости от результата взвешивания криогенного бака на этапе I оператор устанавливает на весовой стол подвеса набор эталонных гирь с суммарной номинальной массой, определяемой по формуле:Depending on the result of weighing the cryogenic tank in stage I, the operator installs on the suspension weighing table a set of reference weights with a total nominal weight determined by the formula:

, кг (1)

kg (1)

где М2_gs – номинальная суммарная условная масса набора гирь для замещения веса криогенного бака на этапе II, кг;where M2 _gs is the nominal total conditional mass of the set of weights for replacing the weight of the cryogenic tank in stage II, kg;

W1_te – показания весов при взвешивании криогенного бака на этапе I, кг.W1 _te - weighing readings when weighing a cryogenic tank at stage I, kg.

Оператор выполняет нагружение грузоприемной платформы весов суммарным весом подвеса 10 с весовым столом для гирь с установленным набором гирь массой М2_gs и отсоединенным криогенным баком 4. После стабилизации показаний весов оператор фиксирует показания весов для 1-го набора замещающих гирь WII_gs для этапа II, кг.The operator loads the weighing platform of the balance with a total suspension weight of 10 with a weighing table for weights with an installed set of weights of mass M2 _gs and a detached cryogenic tank 4. After stabilizing the readings of the scales, the operator fixes the readings of the weights for the 1st set of replacement weights WII _gs for stage II, kg .

Этап III. Наполнение криогенного бака заданной массой сжиженного газа.Stage III. Filling a cryogenic tank with a given mass of liquefied gas.

Оператор разгружает грузоприемную платформу весов вращая штурвал механизма нагрузки против часовой стрелки до тех пор, пока нижняя образующая не ляжет на посадочные местами на верхней образующей криогенного бака и шар нижней оконечности упорного винта не выйдет из соприкосновения со сферической поверхностью посадочного места опоры на грузоприемной платформе весов, после чего выполняет крепление криогенного бака к подвесу. При этом грузоприемная платформа весов должна быть разгружена и нижняя образующая криогенного бака должна покоиться на ложементах основания стойки.The operator unloads the load receiving platform of the scale by turning the load mechanism control wheel counterclockwise until the lower generatrix lies on the seats on the upper generatrix of the cryogenic tank and the ball of the lower end of the stop screw comes out of contact with the spherical surface of the bearing seat on the load platform of the scales, then mounts the cryogenic tank to the suspension. In this case, the load-receiving platform of the balance should be unloaded and the lower generatrix of the cryogenic tank should rest on the lodgements of the base of the rack.

Оператор подключает подающий рукав линии подачи жидкой фазы газа и рукав линии паровозврата ГРК СПГ к быстроразъемными соединениями криогенного бака и открывает запорные краны в соответствии с технологической схемой трубной обвязки криогенного бака. После этого в зависимости от заданного варианта моделирования выполняется заправка криогенного бака заданной порцией сжиженного газа, (вариант в) или заправка до максимального возможного уровня сжиженного газа в криогенном баке (вариант г). После окончания заправки оператор закрывает запорные краны криогенного бака и отключает подающий рукав линии подачи жидкой фазы сжиженного газа и рукав линии паровозврата ГРК СПГ от быстроразъемных соединений криогенного бака.The operator connects the supply hose of the liquid gas phase supply line and the sleeve of the steam return line of the LNG gas distribution system to the quick couplings of the cryogenic tank and opens the shut-off valves in accordance with the technological scheme of the piping of the cryogenic tank. After that, depending on the given simulation option, the cryogenic tank is refilled with a given portion of liquefied gas, (option c) or refueling to the maximum possible level of liquefied gas in the cryogenic tank (option g). After refueling, the operator closes the shut-off valves of the cryogenic tank and disconnects the supply sleeve of the liquid phase supply line of the liquefied gas and the sleeve of the steam return line of the LNG gas distribution system from the quick disconnect connections of the cryogenic tank.

Этап IV. Взвешивание криогенного бака после наполнения массой сжиженного газа, отпущенной через ГРК СПГ.Stage IV. Weighing the cryogenic tank after filling with a mass of liquefied gas released through the LNG.

Перед взвешиванием заполненного сжиженным газом криогенного бака необходимо удалить кристаллы льда и жидкий конденсат с поверхностей наружной трубной арматуры аналогично процедуре Этапа I.Before weighing the cryogenic tank filled with liquefied gas, it is necessary to remove ice crystals and liquid condensate from the surfaces of the external pipe fittings in the same way as in Step I.

Взвешивание заполненного сжиженным газом криогенного бака выполняют аналогично процедуре взвешивания криогенного бака до наполнения бака заданной массой сжиженного газа для Этапа I. После стабилизации показаний весов оператор фиксирует результат взвешивания WIV_tf (показания веса криогенного бака для этапа I) и разгружает грузоприемную платформу весов, вращая штурвал механизма нагружения против часовой стрелки.Weighing the cryogenic tank filled with liquefied gas is carried out similarly to the procedure for weighing a cryogenic tank until the tank is filled with the specified mass of liquefied gas for Stage I. After stabilizing the balance readings, the operator fixes the weighing result WIV _tf (cryogenic tank weight readings for stage I) and unloads the weighing platform of the scales by rotating the steering wheel loading mechanism counterclockwise.

Этап V. Взвешивание 2-го набора замещающих эталонных гирь.Stage V. Weighing of the 2nd set of replacement reference weights.

Оператор отсоединяет крепления криогенного бака от подвеса и помещает гайки болтов креплений на весовой стол подвеса.The operator disconnects the mounts of the cryogenic tank from the suspension and places the nuts of the mounting bolts on the weighing table of the suspension.

В зависимости от результата взвешивания криогенного бака на этапе IV оператор устанавливает на весовой стол подвеса 2-й набор эталонных гирь с суммарной номинальной массой, определяемой по формуле:Depending on the result of weighing the cryogenic tank in stage IV, the operator installs on the suspension weighing table the 2nd set of reference weights with a total nominal weight determined by the formula:

, кг (2)

kg (2)

где М2_gs – номинальная суммарная масса 2-го набора эталонных гирь для замещения веса криогенного бака на этапе V, кг;where M2 _gs is the nominal total mass of the 2nd set of reference weights to replace the weight of the cryogenic tank at stage V, kg;

WIV_tf – показания весов при взвешивании заполненного криогенного бака на этапе IV , кг.WIV _tf - weight reading when weighing the filled cryogenic tank in stage IV, kg

Взвешивание 2-го набора эталонных гирь для замещения заполненного сжиженным газом криогенного бака выполняют аналогично процедуре взвешивания 1-го набора гирь для Этапа II. После стабилизации показаний весов оператор фиксирует результат взвешивания WV_gs (показания веса 2-го набора эталонных гирь) и разгружает грузоприемную платформу весов, вращая штурвал механизма нагружения против часовой стрелки.Weighing the 2nd set of reference weights to replace the cryogenic tank filled with liquefied gas is performed similarly to the weighing procedure of the 1st set of weights for Stage II. After stabilizing the readings of the scales, the operator fixes the weighing result WV _gs (readings of the weight of the 2nd set of standard weights) and unloads the load-receiving platform of the scales by rotating the loading mechanism counterclockwise.

Расчет массы партии СПГ, отпущенной в криогенный бак ГРК СПГ выполняют по формуле:Calculation of the mass of the batch of LNG released into the cryogenic tank of the LNG group of companies is carried out according to the formula:

Масса партии сжиженного газа, отпущенной в криогенный бак весов рассчитывается по формуле:The mass of a batch of liquefied gas released into the cryogenic tank of the balance is calculated by the formula:

, кг (3)

kg (3)

где М_LG – результат измерений массы сжиженного газа в криогенном баке весов, кг;where M _LG - the result of measurements of the mass of liquefied gas in the cryogenic tank of the balance, kg;

WIV_tf – показания весов при взвешивании заполненного сжиженным газом криогенного бака на этапе IV, кг;WIV _tf - weighing readings when weighing a cryogenic tank filled with liquefied gas in stage IV, kg;

WV_gs – показания весов при взвешивании 2-го набора замещающих гирь на этапе V, кг; WV _gs - weight reading when weighing the 2nd set of replacement weights at stage V, kg;

M2_gs -суммарная условная масса 2-го набора гирь, кг;M2 _{gs -} total conditional mass of the 2nd set of weights, kg;

WI_te - показания весов при взвешивании криогенного бака на этапе I, кг;WI _te - readings of scales when weighing a cryogenic tank at stage I, kg;

WII_gs - показания весов при взвешивании 1-го набора замещающих гирь на этапе II, кг;WII _gs - weight reading when weighing the 1st set of replacement weights in stage II, kg;

M1_gs – суммарная условная масса 1-го набора замещающих гирь, кг;M1 _gs - total conditional mass of the 1st set of replacement weights, kg;

е — плотность атмосферного воздуха при взвешивании, кг/м³.e is the density of atmospheric air during weighing, kg / m ³ .

Таким образом, в предлагаемой конструкции за счет низкого положения центра масс, несмотря на то, что сила, создаваемая весом оборудования приложена к грузоприемной платформе весов 2, процесс взвешивания аналогичен процессу взвешивания «под весами». Конструкция подвеса криогенного бака 4 позволяет реализовать метод взвешивания «под весами» для любых типов платформенных весов 2, в конструкции которых такой возможности не предусмотрено. Конструкция установки обеспечивает положение центра масс подвеса с криогенным баком 4 всегда на одной вертикальной оси с геометрическим центром посадочного места опоры 16, который совпадает с центром приложения нагрузки к грузоприемной платформе весов 2. Благодаря этому исключается дополнительная составляющая погрешности взвешивания, связанная с различным положением точки приложения нагрузки на грузоприемной платформе весов 2 при взвешивании криогенного бака 4 до и после заполнения СПГ или сжиженным азотом. Конструкция установки обеспечивает возможность реализации, как метода прямого взвешивания, так и взвешивания методом замещения массой набора эталонных гирь. Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет значительно повысить точность измерения веса СПГ.Thus, in the proposed design due to the low position of the center of mass, despite the fact that the force created by the weight of the equipment is applied to the load-receiving platform of the scales 2, the weighing process is similar to the weighing process “under the scales”. The suspension design of the cryogenic tank 4 allows you to implement the weighing method "under the scales" for any type of platform scales 2, in the design of which this is not provided. The design of the installation ensures the position of the center of mass of the suspension with the cryogenic tank 4 is always on the same vertical axis with the geometric center of the seat of the support 16, which coincides with the center of application of the load to the load-receiving platform of the balance 2. This eliminates the additional component of the weighing error associated with the different position of the application point load on the loading platform of the scale 2 when weighing the cryogenic tank 4 before and after filling with LNG or liquefied nitrogen. The design of the installation makes it possible to implement both the direct weighing method and weighing by the method of mass replacement of a set of reference weights. Thus, the proposed utility model can significantly improve the accuracy of measuring the weight of LNG.

Claims

1. A weighing installation for liquefied natural gas and liquefied nitrogen, containing a cryogenic tank and a support platform with a weighing module, characterized in that it is equipped with a suspension of a cryogenic tank equipped with a stop screw, the lower end of which interacts with a weighing module containing a platform scale mounted above the cryogenic a tank.

2. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the lower end of the thrust screw is equipped with an end spherical stop, and the weighing module is equipped with a hemispherical counter support mounted on a platform scale.

3. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the suspension of the cryogenic tank is made in the form of a U-shaped frame, the upper part of which forms a beam, and the stop screw is fixed in the central part of the specified beam.

4. The weighing installation according to claim 3, characterized in that the beam is equipped with adjusting weights with threaded holes mounted on threaded rods located on both sides of the thrust screw.

5. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the suspension is equipped with a platform for installing reference weights.

6. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the thrust screw is equipped with a helm.

7. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the suspension is equipped with quick-detachable connections for mounting a cryogenic tank.

8. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the supporting platform is equipped with lodges for the cryogenic tank.

9. The weighing installation according to claim 1, characterized in that the supporting platform is equipped with swivel wheels and height-adjustable screw supports.