установка для наполнения баллонов сжиженным газом

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ БАЛЛОНОВ СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ, содержащая рычаг с противовесом, подвесную платформу для баллонов, приводной пневмоцилиндр с поршнем, клапан сброса сжатого воздуха, несущую конструкцию, трубопроводы подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, клапан-отсекатель сжиженного газа, клапан-пускатель сжатого воздуха и пневматический зажим баллона, отличающаяся тем, что, с целью сокращения потерь сжиженного газа и уменьшения загазованности помещения за счет предварительного сброса сжиженного газа из трубопровода сжиженного газа, в ее состав дополнительно введены механизм сброса сжиженного газа, выполненный в виде клапана-отсекателя, гидравлически связанного со сливной емкостью и функционально с блоком управления, закрепленным на несущей конструкции, клапан ускоренного сброса сжатого воздуха, установленный на корпусе пневмоцилиндра, трубопровод слива сжиженного газа и сборная емкость, причем выход по сжатому воздуху механизма сброса сжиженного газа через блок управления соединен с входом клапана-пускателя, выход которого соединен с клапаном ускоренного сброса сжатого воздуха, вход дроссельной втулки соединен с входом клапана-пускателя, вход механизма сброса сжиженного газа по сжиженному газу соединен с пневмозажимом и выходом клапана-отсекателя, а выход через трубопровод слива сжиженного газа со сборной емкостью.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода сжатого воздуха, приводной пневмоцилиндр жестко закреплен на несущей конструкции с закреплением подвески на штоке приводного пневмоцилиндра, причем вход клапана ускоренного сброса сжатого воздуха пневматически соединен с поршневой полостью пневмоцилиндра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструкциям установок для заполнения по весу сжиженным газом под давлением и может быть использовано на газораздаточных станциях.

Известна установка для заполнения баллонов сжиженным газом [1] содержащая рычажное весовое устройство, трубопроводы подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, приводной пневмоцилиндр с поршнем, клапан-отсекатель с толкателем и клапан сброса сжатого воздуха.

Недостаток установки для заполнения баллонов сжиженным газом недостаточная точность весового устройства, обусловленная наличием нескольких кинематических звеньев в его цепи. Кроме того, не предусмотрено устройство, обеспечивающее отвод сжиженного газа из трубопровода после снятия струбцин, что создает возможность загазованности рабочего места.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению является установка для заполнения баллонов сжиженным газом [2] содержащая установленный на призме подвески рычаг с противовесом, соединенный с подвесной платформой для баллонов, приводным пневмоцилиндром с поршнем, подвижным элементом клапана сброса сжатого воздуха и несущей конструкции, трубопровода подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, клапан-отсекатель сжиженного газа, клапан-пускатель сжатого воздуха и пневматический зажим для баллона. Подвеска шарнирно подвешена на штоке пневмоцилиндра, шарнирно закрепленном на несущей конструкции.

Однако такое крепление подвески приводит при наполнении баллона газом к ее деформации под влиянием веса рычажного весового устройства и подвесной платформы с баллоном сжиженного газа, заполняемого в баллон, и оказывает влияние на работоспособность призм подвески и весового рычага и на точность наполнения. Наличие шарнирного соединения подвески и приводного пневмоцилиндра вызывает при подъеме подвесной платформы дополнительные колебания подвески и соответственно весового рычага, что сказывается также на точность наполнения. Размещение приводного пневмоцилиндра над призмой весового устройства приводит к увеличениям по высоте, габаритам и росту металлоемкости установки. При отсоединении пневматического зажима от запорного устройства баллона, наполняемого сжиженным газом, происходит выброс газа в атмосферу, что при многократном повторении данной операции приводит к загазованности и ухудшает условия работы персонала.

Цель изобретения уменьшение выбросов газа в атмосферу цеха за счет экологии предварительного сброса сжиженного газа из трубопровода подачи сжиженного газа, а также достижение точности заполнения баллонов при одновременном снижении металлоемкости и уменьшении габарита установки и повышение безопасности за счет обеспечения ускоренного опускания платформы в экстренных (аварийных) ситуациях.

Указанная цель достигается тем, что установка для заполнения баллонов сжиженным газом, содержащая установленный на призме подвески рычаг с противовесом, соединенный с подвесной платформой для баллонов, приводным пневмоцилиндром с поршнем, подвижным элементом клапана сброса сжатого воздуха и несущей конструкцией, трубопроводы подачи сжиженного газа и сжатого воздуха, клапан-отсекатель сжиженного газа и пневматический зажим для баллона, снабжена устройством сброса сжиженного газа в виде клапана сброса сжиженного газа и блока управления, взаимосвязанного с клапаном-отсекателем сжиженного газа и пневматическим зажимом. Приводной пневмоцилиндр жестко закреплен на несущей конструкции. Подвеска размещена над приводным пневмоцилиндром и жестко закреплена на штоке приводного пневмоцилиндра.

На фиг. 1 изображена общая схема установки для заполнения баллонов сжиженным газом (штриховыми линиями показаны зона взвешивания баллонов и зона сброса сжиженного газа); на фиг.2 наполнительный пост установки, общий вид; на фиг.3 узел крепления приводного пневмоцилиндра и подвески, разрез.

Установка для заполнения баллонов сжиженным газом содержит несущую конструкцию 1, которая может быть образована трубопроводом 2 подачи сжиженного газа и трубопроводом 3 подачи сжатого воздуха, закрепленными на стойках и кронштейнах. На несущей конструкции 1 расположено рычажное весовое устройство, содержащее установленный на весовой подвеске 4 весовой рычаг 5 с противовесом 6. Подвеска 4 размещена над жестко закрепленным на несущей конструкции 1 приводным пневмоцилиндром 7 и жестко закреплена на штоке 8 приводного пневмоцилиндра 7. Штоковая полость 9 приводного пневмоцилиндра сообщается с атмосферой, а поршневая полость 9 соединена с клапаном-отсекателем 10, клапаном-пускателем 11, имеющим ручной привод в виде кнопки и клапаном 12 сброса с помощью гибких шлангов 13 и 14, а также с трубопроводом 3 с помощью трубопровода 15, на котором установлен регулятор 16 давления, и трубопровода 17, на котором установлена дросселирующая втулка 18. Весовой рычаг 5 содержит подвижный груз 19 установки заданного веса заполняемого баллона 20, устанавливаемого на подвесной платформе 21, призму 22, опирающуюся на подушку 23, закрепленную в корпусе подвески 4 с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, а также призму 24, на которой с помощью подушки 25 установлена платформа 21. Пневматический зажим 26, служащий для подключения установленного на платформе 21 баллона 20 к клапану-отсекателю 10, снабжен шлангом 27 подачи сжиженного газа и соединен с трубопроводом 3 сжатого воздуха с помощью шланга 28. Давление сжатого воздуха в трубопроводе 3 и шланге 28 регулируется с помощью регулятора 29. Подвеска 4 снабжена центратором 30 в виде направляющей скалки, перемещающейся в направляющей втулке 31 пневмоцилиндра 7. Клапан-отсекатель 10 сжиженного газа и пневматический зажим 26 соединены с помощью трубопровода 3 с устройством сброса 33 сжиженного газа, выполненного в виде клапана 34 ускоренного сброса сжиженного газа и блока 35 управления в виде пневмораспределителя сжатого воздуха, соединенных между собой трубопроводом 36 сжатого воздуха. Для сброса сжиженного газа предусмотрен трубопровод 37 слива сжиженного газа в цеховую газовую емкость. Для обеспечения ускоренного опускания подвесной платформы 21 в экстренных (аварийных) ситуациях (отключении подачи сжатого воздуха или сжиженного газа, а также при наладке) предусмотрен клапан 38 ускоренного сброса сжатого воздуха из поршневой полости приводного пневмоцилиндра 7. Клапан 38 выполнен в виде пневмораспределителя, закрепленного в корпусе пневмоцилиндра 7.

Рабочее давление сжиженного газа в трубопроводе 2 составляет 1,6 МПа и выбрано из условий безопасной эксплуатации баллонов 20. Давление сжатого воздуха в системе трубопроводов 15 и 17 и 36 составляет 0,2-0,25 МПа и выбрано из условий надежного и быстрого срабатывания клапана 12 сброса сжатого воздуха, клапана-отсекателя 10 сжиженного газа и клапана-сброса 34 сжиженного газа и обеспечения плавного подъема и опускания рычажного весового устройства и платформы с баллоном и регулируется с помощью регулятора 16 давления. Давление сжатого воздуха в трубопроводе 3 и шланге 28 регулируется с помощью регулятора 29 сжатого воздуха повышенного давления и составляет 0,6 МПа и выбрано из условий повышения надежности крепления пневматических зажимов на запорных устройствах баллонов 20 при одновременном уменьшении их габаритов, повышения удобства пользования и облегчения труда оператора по заполнению баллонов. Ход штока пневмоцилиндра а выбран из условий повышения удобства эксплуатации и производительности труда.

Описанный комплект оборудования соответствует одному рабочему наполнительному посту. Установка может содержать 6-8 и более рабочих наполнительных постов, количество которых выбирается в зависимости от количества заполняемых баллонов.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении платформа 21 опущена, клапан-отсекатель 10 и клапан-пускатель 11 закрыты, клапан 12 сброса открыт, шток 9 пневмоцилиндра 7 находится в крайнем нижнем положении, клапан 34 сброса сжиженного газа закрыт, блок 35 управления закрыт. Подвижный груз 19 весового рычага 5 ставят в положение, соответствующее суммарному весу порожнего баллона с его запорным устройством и норме заполнения баллона 20 сжиженным газом, закрепляют на запорном устройстве баллона пневматический зажим 25 и нажатием кнопки открывают клапан-пускатель 11. Сжатый воздух начинает поступать в поршневую полость 9 пневмоцилиндра 7, шток которого быстро перемещается в крайнее верхнее положение на величину а. При этом платформа 21 приподнимается также на величину а, а клапан 12 сброса закрывается. Сжатый воздух поступает также к клапану-отсекателю 10 подачи сжиженного газа, при срабатывании которого сжиженный газ по шлангу 27 поступает в баллон.

По мере заполнения баллона 20 сжиженным газом суммарный вес баллона 20 увеличивается и он вместе с платформой 21 начинает опускаться. Когда весовой рычаг 5 повернется и займет горизонтальное положение, клапан 12 сброса открывается, и соединяет поршневую полость 9 пневмоцилиндра 7 и клапан-отсекатель 10 с атмосферой. При этом клапан-отсекатель 10 срабатывает, прекращая подачу газа в баллон 20, шток 8 пневмоцилиндра 7, подвеска 4 с весовым устройством и платформа 21 с баллоном 20, опустившись на величину а, занимает исходное, крайнее нижнее положение. Воздух, заполняющий поршневую полость пневмоцилиндра 7, стравливается через открытый клапан 12 сброса в атмосферу. За счет открытия клапана 12 сброса при горизонтальном положении весового рычага 6 исключается самопроизвольный подъем штока 9 пневмоцилиндра 7 и соответственно платформы 21, находящейся в крайнем нижнем положении. Для опускания платформы 21 в экстренных случаях (наладке, отключении газа или сжатого воздуха) нажимают на кнопку клапана 38 сброса сжатого воздуха. При этом поршневая полость пневмоцилиндра 7 соединяется с атмосферой и шток 9 пневмоцилиндра, а соответственно и платформа 21 опускаются также в крайнее нижнее положение.

Оператор закрывает вентиль баллона (при наличии запорного устройства в виде вентиля) и нажимает на кнопку блока управления 35. Под воздействием сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу 36, клапан ускоренного сброса 34 сжиженного газа открывается и сжиженный газ из шланга 27 и трубопровода 32 сбрасывается по трубопроводу 37 в цеховую газовую емкость. После этого пневматический зажим 26 оператором снимается с запорного устройства баллона 20. При этом выброс газа в атмосферу цеха минимален вследствие предварительного сброса сжиженного газа из шланга 27. Заполненный сжиженным газом баллон 20 перемещается оператором с платформы 21 и устанавливается вне зоны взвешивания. В конце цикла все элементы установки возвращаются в исходное положение. После замены баллона цикл повторяется.

Предлагаемая конструкция установки для заполнения баллонов сжиженным газом в связи с наличием устройства сброса сжиженного газа улучшает условия работы в зоне наполнения баллонов сжиженным газом. Размещение подвески с весовым устройством над жестко закрепленным приводным пневмоцилиндром с жестким закреплением подвески на штоке пневмоцилиндра повышает работоспособность призм весового устройства, позволяет уменьшить влияние колебания весового устройства при подъеме на точность наполнения баллонов, а также позволяет уменьшить габариты, по высоте, и соответственно, металлоемкость установки. Наличие клапана ускоренного сброса сжатого воздуха позволяет повысить безопасность в экстренных ситуациях за счет возможности ускоренного опускания платформы в исходное положение.