RU2068304C1 - Device for injection of liquid in compressed gas - Google Patents
Device for injection of liquid in compressed gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068304C1 RU2068304C1 RU94032186A RU94032186A RU2068304C1 RU 2068304 C1 RU2068304 C1 RU 2068304C1 RU 94032186 A RU94032186 A RU 94032186A RU 94032186 A RU94032186 A RU 94032186A RU 2068304 C1 RU2068304 C1 RU 2068304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- plunger
- nozzle
- gas
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области эксплуатации оборудования для сжатых газов и может найти применение в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности для впрыска различных жидкостей в сжатую газовую среду, например, для введения ингибитора коррозии или ингибитора гидратообразования через форсунки в действующий газопровод или находящийся под давлением аппарат. The invention relates to the field of operation of equipment for compressed gases and may find application in gas, oil, chemical and other industries for the injection of various liquids into a compressed gas medium, for example, for introducing a corrosion inhibitor or a hydrate inhibitor through nozzles into an existing gas pipeline or under pressure apparatus.
Известно устройство для впрыска жидкости в газопровод, включающий отвод от его оболочки с люком, накрытым крышкой (1). A device is known for injecting liquid into a gas pipeline, including a tap from its shell with a hatch covered by a lid (1).
При проведении операции впрыска снимается давление в газопроводе, производится установка вместо люка специальной крышки с закрепленной на ней форсункой, затем создается давление в газопроводе, и в этом состоянии производится впрыск жидкости (воды для испарительного охлаждения или моющего раствора для очистки газового тракта) в газопровод. During the injection operation, the pressure in the gas pipeline is removed, a special cover is installed instead of the hatch with a nozzle fixed on it, then pressure is created in the gas pipeline, and in this state liquid (water for evaporative cooling or washing solution for cleaning the gas path) is injected into the gas pipeline.
Недостатком известного устройства является то, что для проведения операции впрыска необходима операция остановки компрессора и снятия давления в газопроводе, сброса газа из газопровода с последующей продувкой воздухом или инертным газом, что влечет за собой снижение экономичности эксплуатации оборудования. A disadvantage of the known device is that for the injection operation, the operation of stopping the compressor and relieving pressure in the gas pipeline, venting the gas from the gas pipeline, followed by purging with air or inert gas is necessary, which entails a reduction in the efficiency of operation of the equipment.
Известно также устройство для впрыска жидкости в газопровод, содержащее перпендикулярный оси газопровода отвод с запорным органом, на котором установлено форсуночное устройство, содержащее шток и закрепленную на нем форсунку, при этом шток вводится в полость газопровода (2). It is also known a device for injecting liquid into a gas pipeline, containing a branch perpendicular to the axis of the gas pipeline with a locking member, on which an injector device is installed, containing a rod and a nozzle fixed to it, and the rod is inserted into the cavity of the gas pipeline (2).
Недостатком известного устройства является то, что для осуществления ввода форсунки в газопровод требуются либо специальные механические средства, либо ручное введение. Применение же каких-либо электродвигателей зачастую невозможно из-за пожароопасности технологического оборудования. A disadvantage of the known device is that for the introduction of the nozzle into the gas pipeline, either special mechanical means or manual introduction are required. The use of any electric motors is often impossible due to the fire hazard of technological equipment.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для впрыска жидкости в сжатый газ, содержащее установленный на газопроводе форсуночный узел, включающий корпус с уплотнением и установленный в нем с возможностью осевого перемещения полый шток с форсункой, гидравлически связанной с насосом (3). The closest to the invention in terms of technical essence and the achieved result is a device for injecting liquid into a compressed gas, comprising a nozzle assembly installed on a gas pipeline, including a housing with a seal and an axial movement of a hollow rod with a nozzle hydraulically connected to the pump (3) .
Данное устройство снабжено механизмом осевого перемещения штока, содержащим цепную передачу со звездочками, рукояткой, закрепленной на звездочке и служащей для перемещения штока и форсунки в рабочее положение, то есть ввода и вывода форсунки из газопровода. This device is equipped with a mechanism for axial movement of the rod, comprising a chain transmission with sprockets, a handle mounted on the sprocket and used to move the rod and nozzle to the working position, that is, the input and output of the nozzle from the gas pipeline.
К недостаткам известного устройства относятся: сложность технологических операций, требующих присутствия человека; невозможность конструкции уплотнения всех типов подвижных соединений однозначно исключить утечки газа, вследствие чего устройство не удовлетворяет экологическим требованиям; а также недостаточная надежность устройства, вследствие неизбежности перемещений и изгиба подводящего трубопровода, соединяющего насос с полым штоком во время перемещения штока (применение гибких трубопроводов в ряде производств запрещено правилами безопасности). The disadvantages of the known devices include: the complexity of technological operations requiring the presence of a person; the impossibility of the design of the seal of all types of movable joints to explicitly exclude gas leaks, as a result of which the device does not meet environmental requirements; as well as the lack of reliability of the device, due to the inevitability of movements and bending of the supply pipe connecting the pump to the hollow stem during the movement of the stem (the use of flexible pipelines in some industries is prohibited by safety rules).
Данным изобретением решается задача обеспечения удобства обслуживания за счет исключения необходимости присутствия человека во время процесса впрыска, повышения экологических качеств устройства за счет надежной герметизации, надежности работы устройства за счет устранения перемещения трубопровода, подводящего ингибитор. This invention solves the problem of ensuring ease of maintenance by eliminating the need for human presence during the injection process, improving the environmental qualities of the device due to reliable sealing, the reliability of the device by eliminating the movement of the pipeline supplying the inhibitor.
Указанная задача решается тем, что устройство для впрыска жидкости в сжатый газ содержит установленный на газопроводе форсуночный узел, включающий корпус с уплотнением и установленный в нем с возможностью осевого перемещения полый шток с форсункой, гидравлически связанной с насосом, и, согласно изобретению, снабжено охватывающим форсуночный узел цилиндром, один конец которого закреплен на корпусе, а в торце другого выполнено отверстие с уплотнением, полый шток выполнен в виде плунжера с осевым каналом и отверстием в стенке для соединения осевого канала с полостью цилиндра, подключенной к насосу, при этом один конец плунжера расположен в корпусе и снабжен ограничителем вывода, а другой расположен в цилиндре и снабжен пропущенным через отверстие с уплотнением в торце цилиндра фальштоком с ограничителем ввода на свободном конце, причем, диаметр фальштока выбран меньшим диаметра плунжера. This problem is solved in that the device for injecting liquid into the compressed gas comprises a nozzle assembly installed on the gas pipeline, including a housing with a seal and an axially displaced hollow rod with a nozzle hydraulically connected to the pump and, according to the invention, provided with a nozzle the assembly is a cylinder, one end of which is fixed to the housing, and a hole with a seal is made in the end of the other, the hollow rod is made in the form of a plunger with an axial channel and an opening in the wall for connecting I axial channel with a cylinder cavity connected to the pump, while one end of the plunger is located in the housing and is equipped with an output stop, and the other is located in the cylinder and is equipped with a false rod passed through the hole with a seal in the end of the cylinder with an input stop at the free end, and the diameter the false stem is selected with a smaller plunger diameter.
Кроме того, отличие устройства состоит в том, что оно может быть снабжено обратным клапаном, установленным в осевом канале плунжера, причем, указанный обратный клапан может быть размещен в конце осевого канала со стороны форсунки и обеспечивать вывод форсуночного устройства из газопровода со сбросом давления в цилиндре и перетоком части жидкости из него обратно в бак. In addition, the difference between the device is that it can be equipped with a check valve installed in the axial channel of the plunger, moreover, the specified check valve can be placed at the end of the axial channel from the side of the nozzle and provide the outlet of the nozzle device from the gas pipeline with pressure relief in the cylinder and the flow of part of the liquid from it back into the tank.
Отличие состоит также в том, что устройство может быть снабжено установленной на торце цилиндра пружиной для взаимодействия с ограничителем ввода форсунки и обеспечения необходимого усилия при преодолении силы трения покоя при страгивании. The difference also lies in the fact that the device can be equipped with a spring installed on the end of the cylinder to interact with the nozzle input limiter and provide the necessary force when overcoming the rest friction force when moving.
Техническим результатом, получаемым при осуществлении изобретения, является: обеспечение автоматического перемещения плунжера с форсункой в емкость со сжатым газом и из нее при подключении или отключении устройства от насоса; предотвращение утечек газа через уплотнения, т.к. во время всех операций: ввода форсунки в емкость со сжатым газом (газопровод), впрыска жидкости и вывода форсунки из емкости с сжатым газом (газопровода) давление жидкости в цилиндре всегда больше давления газа в емкости с сжатым газом, а также устранение перемещения подводящего трубопровода во время ввода и вывода форсунки. The technical result obtained by the implementation of the invention is: providing automatic movement of the plunger with the nozzle into the container with compressed gas and from it when connecting or disconnecting the device from the pump; prevention of gas leaks through seals, as during all operations: entering the nozzle into the container with compressed gas (gas pipeline), injecting the liquid and removing the nozzle from the container with compressed gas (gas pipeline), the pressure of the liquid in the cylinder is always greater than the gas pressure in the container with compressed gas, and also eliminating the movement of the supply pipe nozzle input and output time.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 3. На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 вид I вариант исполнения устройства с обратным клапаном, установленным в осевом канале плунжера; на фиг. 3 вид II вариант исполнения устройства с пружиной, установленной на цилиндре. The invention is illustrated in FIG. 1 3. In FIG. 1 shows a General view of the device; in FIG. 2 type I embodiment of the device with a check valve installed in the axial channel of the plunger; in FIG. 3 type II embodiment of the device with a spring mounted on the cylinder.
Устройство для впрыска жидкости в газопровод содержит установленный на оболочке сжатого газа, например, газопроводе 1, отвод 2, на котором закреплен форсуночный узел, включающий корпус 3 и установленный в нем с возможностью осевого перемещения плунжер 4 с осевым каналом, полость которого соединена с форсункой 5. A device for injecting liquid into a gas pipeline comprises a nozzle 2 mounted on a shell of compressed gas, for example, a gas pipeline 1, on which a nozzle assembly is mounted, including a housing 3 and axially displaced plunger 4 with an axial channel, the cavity of which is connected to the nozzle 5 .
На корпусе 3 закреплен цилиндр 6, а плунжер 4 размещен в цилиндре 6 и загерметизирован с одной стороны уплотнением 7 относительно газопровода 1, при этом плунжер 4 гидравлически сообщен отверстием 8 с полостью 9 цилиндра 6, а полость 9 с насосом 10. A cylinder 6 is fixed on the housing 3, and the plunger 4 is placed in the cylinder 6 and sealed on one side by a seal 7 relative to the gas pipeline 1, while the plunger 4 is hydraulically connected by a hole 8 with a cavity 9 of the cylinder 6, and the cavity 9 with the pump 10.
В торце 11 цилиндра 6 выполнено сквозное отверстие 12, а плунжер 4 снабжен фальштоком 13, при этом фальшток 13 размещен в отверстии 12 и между ним и цилиндром 6 установлено дополнительное уплотнение 14, при этом диаметр фальштока меньше диаметра плунжера. Фальшток 13 является также дополнительным центрирующим элементом плунжера 4 в цилиндре 6. A through hole 12 is made in the end face 11 of the cylinder 6, and the plunger 4 is provided with a dummy 13, while the dummy 13 is placed in the hole 12 and an additional seal 14 is installed between it and the cylinder 6, while the diameter of the dummy is less than the diameter of the plunger. The dummy 13 is also an additional centering element of the plunger 4 in the cylinder 6.
Для ограничения хода плунжера 4 при вводе форсунки 5 на фальштоке 13 размещен ограничитель 15 ввода, который может быть установлен с возможностью регулирования по длине. Для ограничения хода плунжера 4 при выводе форсунки 5 плунжер 4 снабжен ограничителем 16 вывода, установленным на конце плунжера 4, размещенным в корпусе 3. Цилиндр 6 имеет отверстие 17, которое связано с вентилем 18, который в свою очередь связан с насосом 10 и емкостью 19. To limit the stroke of the plunger 4 when the nozzle 5 is inserted, a restrictor 15 is placed on the false rod 13, which can be installed with the possibility of adjustment along the length. To limit the stroke of the plunger 4 at the output of the nozzle 5, the plunger 4 is equipped with an output limiter 16 mounted on the end of the plunger 4, placed in the housing 3. The cylinder 6 has an opening 17, which is connected to the valve 18, which in turn is connected to the pump 10 and the capacity 19 .
Кроме того, устройство может содержать обратный клапан 20, установленный в осевом канале плунжера 4 (фиг. 2). In addition, the device may include a
Устройство также может содержать пружину 21, установленную на наружном торце 11 цилиндра 6 и упирающуюся в ограничитель ввода 15 форсунки 5 для взаимодействия с ним (фиг. 3). The device may also contain a
Устройство работает следующим образом. Включается насос 10, вентиль 18 открывается и жидкость поступает в полость 9 через отверстие 17 цилиндра 6 и через отверстие 8 попадает внутрь плунжера 4, при этом жидкость поступит в форсунку и начнется истечение. The device operates as follows. The pump 10 is turned on, the valve 18 opens and the liquid enters the cavity 9 through the hole 17 of the cylinder 6 and through the hole 8 enters the plunger 4, while the liquid enters the nozzle and the outflow begins.
После достижения давления жидкости в цилиндре 6 значения давления страгивания плунжер 4 будет выдвигаться из цилиндра 6. После прекращения движения плунжера 4 давление в цилиндре 6 возрастает до номинального и форсунка 5 выйдет на установившийся режим впрыска. After reaching the fluid pressure in cylinder 6, the pressure of the breaking pressure, the plunger 4 will be moved out of the cylinder 6. After the cessation of the movement of the plunger 4, the pressure in the cylinder 6 increases to the nominal and the nozzle 5 will reach the steady-state injection mode.
Давление страгивания определяется по формуле:
где Рг давление сжатого газа в газопроводе I,
Dпл диаметр плунжера 4 в уплотнении 7,
dф диаметр фальштока 13 в уплотнении 14,
Fпл, Fф cила трения покоя в уплотнениях 7 и 14, соответственно.The straining pressure is determined by the formula:
where P g the pressure of the compressed gas in the gas pipeline I,
D PL the diameter of the plunger 4 in the seal 7,
d f the diameter of the false stem 13 in the seal 14,
F PL , F f the force of rest friction in seals 7 and 14, respectively.
Наименьшая подача насоса 10, при которой будет обеспечен ввод форсунки 5 в газопровод 1, определяется из формулы истечения:
где n число распылителей в форсунке;
f площадь сечения сопла в распылителе;
μ коэффициент расхода;
rж плотность впрыскиваемой жидкости.The smallest supply of the pump 10, at which the nozzle 5 will be introduced into the gas pipeline 1, is determined from the expiration formula:
where n is the number of nozzles in the nozzle;
f the nozzle cross-sectional area in the atomizer;
μ flow coefficient;
r W is the density of the injected liquid.
Для прекращения впрыска и вывода форсунки 5 из газопровода 1 закрывают вентиль 18. При этом, вследствие истечения жидкости из форсунки 5, давление в цилиндре снизится до величины, несколько большей давления в газопроводе 1, определяемой выражением:
Вследствие того, что сила выталкивания плунжера 4 из газопровода 1 определяется давлением в нем и площадью поперечного сечения плунжера 4, а сила, препятствующая выталкиванию, определяется давлением жидкости в цилиндре 6 и разницей площадей поперечного сечения плунжера 4 и фальштока 13, плунжер 4 начнет втягиваться в цилиндр 6. Жидкость из цилиндра 6 будет продолжать истекать в газопровод 1. После упора ограничителя 16 о корпус 3 цилиндра 6 плунжер 4 остановится. Давление жидкости в полости 9 снизится до давления в газопроводе 1 и истечение прекратится.To stop the injection and withdrawal of the nozzle 5 from the gas pipeline 1, close the valve 18. In this case, due to the outflow of liquid from the nozzle 5, the pressure in the cylinder will decrease to a value slightly higher than the pressure in the gas pipe 1, defined by the expression:
Due to the fact that the pushing force of the plunger 4 from the gas pipeline 1 is determined by the pressure in it and the cross-sectional area of the plunger 4, and the force that prevents the pushing out is determined by the pressure of the liquid in the cylinder 6 and the difference in the cross-sectional areas of the plunger 4 and the false rod 13, the plunger 4 will begin to be drawn into cylinder 6. Fluid from cylinder 6 will continue to flow into gas line 1. After stop of stopper 16 against body 3 of cylinder 6, plunger 4 will stop. The pressure of the liquid in the cavity 9 will decrease to the pressure in the gas pipe 1 and the outflow will stop.
Таким образом, давление в полости 9 цилиндра 6 во время всех операций больше или равно давлению сжатого газа в газопроводе 1, поэтому переток газа в окружающую среду исключен. Наименьшее давление газа, при котором происходит автоматический подъем форсунки 5 без сброса жидкости, определяется:
где 
Dпл, dф диаметры плунжера 4 и фальштока 13, соответственно.Thus, the pressure in the cavity 9 of the cylinder 6 during all operations is greater than or equal to the pressure of the compressed gas in the gas pipeline 1, therefore, the flow of gas into the environment is excluded. The smallest gas pressure at which the nozzle 5 automatically rises without liquid discharge is determined:
Where
D PL , d f the diameters of the plunger 4 and the dummy 13, respectively.
В случае, когда устройство снабжено обратным клапаном 20 (см. фиг. 2, вид. 1), последний служит для обеспечения вывода форсунки 5 из газопровода 1, если в последнем давление газа недостаточно для преодоления сил трения в уплотнениях 7 и 14. При этом, устройство работает при вводе форсунки 5 в газопровод 1 аналогично описанному выше. При выводе форсунки 5 из газопровода 1, когда давление в газопроводе 1 меньше необходимого, что определяется формулой (4), осуществляется сброс давления в цилиндре 6 и переток части жидкости из него обратно в бак 19. Для этого открывают вентиль 18. При этом давление в цилиндре 6 резко падает, обратный клапан 20 закрывается и плунжер 4 под действием давления газа выталкивается из газопровода 1. Часть жидкости из цилиндра 6 перетекает в емкость 19. In the case when the device is equipped with a check valve 20 (see Fig. 2, view. 1), the latter serves to ensure the output of the nozzle 5 from the gas pipeline 1, if in the latter the gas pressure is insufficient to overcome the friction forces in the seals 7 and 14. In this case , the device operates when the nozzle 5 is inserted into the gas pipeline 1 as described above. When the nozzle 5 is withdrawn from the gas pipeline 1, when the pressure in the gas pipeline 1 is less than necessary, which is determined by formula (4), the pressure in the cylinder 6 is released and part of the liquid flows from it back to the tank 19. To do this, open the valve 18. At the same time, the pressure in cylinder 6 drops sharply, the
Устройство может быть снабжено пружиной 21 (см. фиг. 3, вид 11). Функция пружины 21 состоит в предотвращении удара ограничителя ввода 15 при ходе плунжера 4 вниз о наружный торец цилиндpа 6. После окончания ввода форсунки 5 в газопровод 1 и проведения ингибирования пружина 21 находится в сжатом состоянии. При выводе форсунки 5 сила сжатия пружины 21 способствует преодолению сил трения в уплотнениях 7 и 14 и вывод форсунки 5 из газопровода 1 происходит и при меньших давлениях. The device may be provided with a spring 21 (see Fig. 3, view 11). The function of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94032186A RU2068304C1 (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Device for injection of liquid in compressed gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94032186A RU2068304C1 (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Device for injection of liquid in compressed gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94032186A RU94032186A (en) | 1995-09-27 |
| RU2068304C1 true RU2068304C1 (en) | 1996-10-27 |
Family
ID=20160206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94032186A RU2068304C1 (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Device for injection of liquid in compressed gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2068304C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174525U1 (en) * | 2017-08-31 | 2017-10-19 | Публичное акционерное общество "Газпром" | DEVICE FOR LIQUID INJECTION IN A GAS PIPELINE |
-
1994
- 1994-09-06 RU RU94032186A patent/RU2068304C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Ходырев А.И., Краснов В.К. Опытно-промышленные исследования испарительного охлаждения воздуха в компрессоре 305ВП16/70. Экспресс-информация ВНИИОЭНГ Сер.: Машины и нефтяное оборудование, 1986, N 5, с.5-8. 2. Оболенцев Н.В., Клапчук О.В., Кемхадзе Т.В. Эффективный метод ингибирования. - Газовая промышленность, 1979, N 9. 3. Оболенцев Н.В. Технологические аспекты ингибиторной защиты трубопровод большего диаметра, транспортирующий неочищенный сероводородсодержащий газ. - Дис. на соискание степени канд.техн. наук, 1980. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174525U1 (en) * | 2017-08-31 | 2017-10-19 | Публичное акционерное общество "Газпром" | DEVICE FOR LIQUID INJECTION IN A GAS PIPELINE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1610571B (en) | Valve element | |
| US6926048B2 (en) | Apparatus and method for urging fluid into a pressurized system | |
| RU2068304C1 (en) | Device for injection of liquid in compressed gas | |
| US3351105A (en) | Rechargeable dispenser | |
| US4625779A (en) | Receiving arrangement for filling an anaesthetic fluid | |
| YU43501A (en) | Container for dispensing fluid, comprising a pressure control device with activation step | |
| US3512554A (en) | Automatic purge valve for remote hydraulic control system | |
| KR100401895B1 (en) | Nozzle | |
| KR19990071511A (en) | High Temperature Corrosive Melt Pumps | |
| FR2546774A1 (en) | Injector-scraper for pipeline treatment product | |
| RU2211097C1 (en) | Injector unit for injection of liquid into gas line | |
| JP3583439B2 (en) | Discharge and filling equipment for gas cylinders | |
| RU2201809C2 (en) | Device for injecting liquid into operating pipeline | |
| SU1188706A1 (en) | Limiter of bulk level in reservoir | |
| EP3604205B1 (en) | Fuel dispenser with anti-fracture expansion device | |
| RU2213600C1 (en) | Locking-trigger device | |
| RU2817934C1 (en) | Reusable locking and starting device of gas fire extinguishing installation | |
| US3397718A (en) | Valve means | |
| JPH08187037A (en) | Apparatus for automatic stopping of hydrant for irrigation | |
| RU2110004C1 (en) | Shut-off device | |
| RU2213284C2 (en) | Shut-off device for emergency shutting-of of pipe line | |
| US5762105A (en) | Valves | |
| SU1013688A1 (en) | Valve | |
| RU2068520C1 (en) | Hydraulic valve | |
| JP7271311B2 (en) | Gas-liquid separation device and water treatment device using the same |