Мірник скрапленого вуглеводневого газу

1. Мірник скрапленого вуглеводневого газу, який містить оснащений регульованою опорою герметичний порожнистий корпус з мірною камерою ( рухомо встановленим регулювальним гвинтом, розташованим по осі мірної' камери, встановлені на корпусі покажчик рівня рідини, контрольновимірювальні засоби і запірну арматуру, який відрізняється тим, що мірна камера виконана у вигляді концентрично розміщеного в порожнині корпуса і жорстко з'єднаного з його днищем порожнистого циліндра з каліброваною мірною частиною, по краях якої з зовнішньої сторони встановлені жорстко з'єднані зі стінками корпуса і порожнистого циліндра конічні дифузори з розміщеними між ними ребрами жорсткості, а за межами каліброваної мірної частини порожнистого циліндра на його поверхні виконані переважно радіальні отвори, причому регулювальний гвинт, встановлений на торцевому опорному диску порожнистого циліндра, жорстко з'єднаний з калібровочним циліндром. 2. Мірник скрапленого вуглеводневого газу за п 1, який відрізняється тим, що між стінками корпусу і порожнистого циліндра в нижній частині мірника встановлені додаткові ребра жорсткості. Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і призначена для повірки і калїбровки лічильників скрапленого вуглеводневого газу (СВГ) на газонаповнювальних і авто газозаправних станціях Може використовуватися також для вимірювання об'єму СВГ, відтворення одиниці об'єму скрапленого газу і проведення вимірювань на вказаних станціях. Відома конструкція мірника для вимірювання об'єму СВГ. Такий мірник містить герметичний порожнистий корпус, представляючий собою мірну посудину. Корпус мірника оснащений регульованою опорою і оглядовим люком з кришкою. На корпусі мірника встановлена мірна трубка І висок, а шкапи контрольно-вимірювапьних приладів мірника і органи управління запірною арматурою згруповані на панелі корпуса (див. „Мірник для скрапленого газу технічний спеціальний МСГ. Керівництво по експлуатації 17-99.5.00.00.000 РЄЛУ". Науково-виробниче республіканське унітарне підприємство „Бшгазтехніка", Мінськ, 2001 р). Описаний мірник СВГ, являючись схожим по технічній суті з заявляємим, не призначений для повірки і калїбровки лічильників скрапленого газу. Він представляє собою по точності вимірювання метрологічний засіб для оперативного визначення об"єму СВГ безпосередньо на МІСТІ ЙОГО розподілу. Відома інша конструкція мірника СВГ, прийнята в якості прототипу. Такий мірник представляє собою встановлений на регульованій опорі порожнистий герметичний корпус. Корпус мірника виконано у вигляді двох вертикально розміщених циліндрів різного діаметра, з'єднаних між собою перехідною конусною обичайкою. Нижня частина корпуса, що являє собою циліндр більшого діаметра, оснащена горловинами (боковою і нижніми) ДЛЯ запірної арматури Верхня частина корпуса у вигляді циліндра меншого діаметра представляє собою мірну камеру. Для забезпечення по всій висоті мірної камери точного геометричного розміру її внутрішня поверхня виконана каліброваною. На циліндрі меншого діаметра ю CM 2549 закріплений покажчик рівня рідини, який патрубками з'єднаний з штуцерами підводу. При цьому один із штуцерів підводу з'єднує покажчик рівня рідини з порожниною циліндра більшого діаметра, а інші - з порожниною мірної камери в її верхній частині. Мірник оснащений також регулюючим вузлом у вигляді протяжного гвинта, який рухомо (з можливістю обертання) встановлений в верхній горловині мірної камери. Зовнішня частина регулювального гвинта закрита захисним ковпаком, а його частина, що знаходиться всередині мірника, дорівнює висоті мірної камери. На корпусі мірника встановлені контрольно-вимірювальні прилади (манометр, пузирковий рівень і термометр), а також захисний клапан і запірна арматура (див. „Мірник металевий, технічний для скраплених газів.", Паспорт ФА 201.00.00.000 ПС, AT „Псковський дослідний завод", Псков, 1994р). В викладеній конструкції мірника циліндр меншого діаметра його корпуса, виконуючий функції мірної камери, одночасно використовується в якості порожнини, в якій знаходиться парова фаза СВГ. Беручи до уваги, що по метрологічним нормам мінімальна відстань між основними поділками шкали покажчика рівня повинна складати 8мм, площа поперечного розрізу циліндра меншого діаметру суттєво обмежена. Наслідком відміченого являється не тільки великий габарит описаного мірника по висоті (1450мм), але й низька величина об'єму, відведеного для парової фази СВГ (не більше 2-х літрів). Відома конструкція мірника розрахована на Юдм3 номінальної місткості, а його повна МІСТКІСТЬ не перевищує 12дм3. Між тим, основною складовою повної погрішності мірників СВГ являється погрішність внаслідок неконтролюємого переходу парової фази СВГ в рідину І навпаки. Величина цієї погрішності (внаслідок неконтролюємого переходу пару в рідину і рідини в пар) істотним образом залежить від співвідношення в мірнику об'ємів парової і рідинної фаз СВГ, Як показують спеціальні розрахунки в мірнику описаної конструкції це співвідношення не являється оптимальним. Необхідне значне збільшення об'єму для парової фази СВГ, що при викладеній конструкції' мірника практично неможливо. В такому випадку габарит мірника по висоті ще більше збільшиться, умови його експлуатації з-за низькоїСТІЙКОСТІнадто ускладняться До того ж це потягне за собою збільшення погрішності мірника із-за складності установки за допомогою рівня його осі по вертикалі. Викладене являється однією із основних причин того, що мірник СВГ описаної конструкції має погрішність вимірювання ±0,5%. Мірники з такою точністю вимірювання не можуть приміняться для повірки і калібровий ЛІЧИЛЬНИКІВ СВГ на газонаповнювальних і автогазозаправних станціях. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції мірника СВГ шляхом зміни форми виконання відомих елементів, їх взаємозв'язків і взаємного розташування, що дозволяє знизити погрішності вимірювання. Поставлена задача вирішена тим, що в відомій конструкції" мірника СВГ, що містить оснащений регульованою опорою герметичний порожнистий корпус з мірною камерою і рухомо встановленим регулювальним гвинтом, розміщеним по осі мірної камери, встановлені на корпусі покажчик рівня рідини, контрольно-вимірювальні засоби і запірна арматура, згідно корисної моделі, мірна камера виконана у вигляді концентричне розташованого в порожнині корпуса і жорстко з'єднаного з його днищем порожнистого циліндра з каліброваною мірною частиною, по краях якої з зовнішньої сторони встановлені жорстко з'єднані Із стінками корпуса і порожнистого циліндра конічні дифузори з розміщеними між ними ребрами жорсткості, а за межами каліброваної мірної частини порожнистого циліндра на його поверхні виконані переважно радіальні отвори, причому регулювальний гвинт, встановлений на торцевому опорному диску порожнистого циліндра, жорстко з'єднаний з калібровочним циліндром. Поставлена задача вирішується з більшим ефектом, коли між стінками корпуса і порожнистого циліндра в нижній частині мірника встановлені додаткові ребра жорсткості. При концентричному розташуванні мірної камери всередині корпуса мірника, виконанні її у вигляді порожнистого циліндра з каліброваною мірною частиною і конічних дифузорів, забезпечується можливість використання для розташування парової фази СВГ значно більшого об'єму . Для цих потреб при такому виконанні використовується не тільки частина об'єму порожнистого циліндра, але і частина внутрішнього об'єму корпуса мірника. За рахунок цього при будь-якій повній місткості мірника при незначному збільшенні його висоти можливо варіювати співвідношенням об'ємів парової і рідкої фаз СВГ в достатньо широкому діапазоні. Або ж проектувати мірник з заздалегідь відомим по розрахункових даних їх оптимальним співвідношенням (наприклад, 9дм 3 і 20ди 3 відповідно). Крім цього, жорсткий зв'язок конічних дифузорів зі стінками порожнистого циліндра і корпуса мірника, як і наявність ребер жорсткості між ними, дозволяє звести до мінімуму зміни геометричної форми як каліброваної мірної частини порожнистого циліндра так і корпуса мірника під дією робочого тиску. Останнє не тільки підвищує точність вимірювання, але й сприяє зниженню матеріаломісткості виготовлення мірника. Наприклад, при установці в нижній частині мірника додаткових ребер жорсткості при незмінній точності, вимірювання матеріаломісткості мірника в розрахунку на Ідм3 номінального об'єму СВГ в порівнянні з відомою конструкцією знижується на 25% (за рахунок зменшення товщини стінки корпуса). Конічна форма дифузорів І виконання на поверхні порожнистого циліндра за межами його мірної частини переважно радіальних отворів сприяє тому, щоб при конденсації парів СВГ рідина, яка утворюється, ніде не накопичувалась ізольовано, а знаходилась в загальній масі рідкої фази. Введення в конструкцію калібровочного циліндра концентричне розташованого в порожнині мірного циліндра за рахунок зрослого баластного об'єму дозволяє при будь-якій величині повної місткості значно простіше і точніше виводити відмітку номінальної місткості в середину шкали покажчика рівня рідини. В кінцевому результаті при такому конструктивному виконанні мірника 2549 створені всі необхідні умови для істотного зниження погрішності його вимірювання, визвані неконтролюємим переходом пару СВГ в рідину і рідини в парову фазу. Наприклад, мірник описаної конст3 рукції, спроектований на параметри 29дм повної і 3 20дм номінальної місткості, має розрахункову величину погрішності внаслідок неконтрольованого переходу парової фази СВГ в рідину і навпаки +0,138%, а повну погрішність не більше 0,19%. Вказана величина повної погрішності відповідає 2му розряду засобів вимірювальної техніки. По метрологічним нормам мірники такої точності вимірювання придатні для застосування для повірки і каліброеки лічильників СВГ на газонаповнювальних і авто газозаправних станціях. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: - фіг.1 - поздовжній розріз мірника СВГ; Мірник СВГ уявляє собою встановлений на регульованій опорі 1 герметичний порожнистий корпус 2 з горловиною 3, який виготовленний із заготовок деталей , призначених для виробництва стандартного балона для скрапленого газу ємністю 50 літрів. Можливе також виготовлення корпуса 2 із нового, не бувшого в користуванні, балона шляхом виключення окремих його деталей і зменшення висоти. В середині корпуса 2 встановлена мірна камера 4. Остання представляє собою концентричне розташований відносно корпуса 2 і жорстко з'єднаний з його днищем порожнистий циліндр 5. Верхня частина внутрішньої поверхні циліндра 5 виконана каліброваною (проточена) і утворює його мірну частину. За межами мірної частини циліндра 5 на його поверхні виконані радіальні отвори 6. По краях мірної частини циліндра 5 з його зовнішньої сторони встановлені конічні дифузори 7, між якими радіальне розташовані ребра жорсткості 8. Дифузори 7 приварені до стінок корпуса 2 і циліндра 5 суцільним герметичним швом. По осі сформованої таким шляхом мірної камери 4 рухомо встановлений на опорному диску 9 регулювальний гвинт 10, який своїм вільним кінцем жорстко з'єднаний з герметичним калібровочним циліндром 11. При цьому опорний диск 9 також оснащений вільно розташованими отворами. В нижній частині порожнини мірника між стінками корпуса 2 і порожнистого циліндра 5 встановлені додаткові ребра жорсткості 12. Корпус 2 мірника оснащений необхідними штуцерами і карманами для установки на ньому контрольно вимірювальних засобів і запірної арматури. На ньому зокрема встановлений покажчик рівня 13, пузирковий рівень 14, термометр 15. На фланці горловини 3 корпуса в такому порядку встановлені манометр 16, захисний клапан 17 і запірний кран 18 парової" фази з вихідним штуцером 19. В днищі корпуса 2 встановлений колектор 20 рідкої фази з запірними кранами 21, штуцерами рідкої фази 22 І перехідником 23 для приєднання заправочної струбцини. При цьому елементи кріплення і установки фланця горловини 3, шкали покажчика рівня рідини 13, рівня 14, захисного клапана 17 і запірних кранів 21 дозволяють здійснювати послідуюче їх опломбування. Мірник описаної конструкції в остаточно зібраному вигляді і належно укомплектований, перед 6 прийомо-здавальними випробуваннями піддають регулюванню і проводять градуювання шкали покажчика рівня рідини 13 згідно з вимогами інструкції по експлуатації І технічних умов. При цьому приймається до уваги той факт, що мірник віднесений до вимірювальних засобів 2 розряду, межі його відносної погрішності повинні бути ±0,2% но3 мінальної місткості, яка складає 20дм . Для цих цілей застосовують повірений мірник 1-го розряду з такою ж номінальною місткістю і питну воду, температура якої повинна бути 20+5°С. При цьому не допускається така різниця температури стінок корпуса 2 і навколишнього повітря, при якій на поверхні корпуса випадає волога. Спочатку виготовлений мірник встановлюють на тверду горизонтальну поверхню, знімають фланець горловини 3 і обертанням регулювального гвинта 10 вводять калібровочний циліндр 11 в мірну камеру 4. Добившись сполучення верхньої торцевої частини калібровочного циліндра 11 з верхньою кромкою каліброваної мірної частини циліндра 5, встановлюють виготовлений мірник по рівню 14. Після цього встановлюють по рівню мірник 1-го розряду і заповнюють його питною водою до відмітки номінальної місткості. Потім при знятому фланці горловини 3 в виготовлений мірник зливають воду Із мірника 1-го розряду і дають відстоятися на протязі 5 хвилин для стоку капель води із стінок корпуса. В подальшому обертанням регулювального гвинта 10 встановлюють нижній меніск води посередині оглядового вікна покажчика рівня рідини 13 і наносять на його шкалі центральну відмітку номінальної місткості. Після цього встановлюють межі діапазону шкали покажчика рівня 13. Для цього в мірник, заповнений до відмітки номінальної місткості доливають за допомогою піпетки 1,4% номінальної місткості (0,28дм3) питної води. По нижньому меніску води проводять відмітку верхньої межі шкали. Потім відбирають воду із мірника до відмітки номінальної місткості, після чого відбирають ще 1,4% від номінальної місткості і проводять відмітку одержаної таким шляхом нижньої межі шкали. Штангенциркулем вимірюють довжину шкали (відстань між верхньою І нижньою відмітками). Діленням довжини шкали на кількість відміток (визначається розрахункове: 2х1,4%:0,02%) одержують розрахункову відстань між сусідніми діленнями шкали. З інтервалом, рівним розрахунковій відстані, наносять на шкалу покажчика рівня рідини 13 відповідні ділення. При цьому нерівномірність шкали (відхилення відстаней між сусідніми діленнями від розрахункової відстані) повинні бути в межах ±0,8мм при умові, що розрахункова відстань за рахунок підбору площі поперечного розрізу мірної1 частини циліндра 5 повинна складати не менше 8мм. Закінчивши градуювання шкали, проводять прийомо-здавальні випробування виготовленого мірника, включаючи і гідравлічні випробування під тиском, рівним 1,5 робочого тиску . В подальшому при позитивних результатах випробувань проводять по спеціальній методиці первинну повірку мірника. В процесі повірки, поряд з іншими операціями здійснюють перевірки меж: допустимої відносної погрішності від номінальної місткості мірника ; до 2549 даткової погрішності із-за зміни місткості мірника під тиском, ціни ділення шкали покажчика рівня рідини 13 і повної місткості. По завершенню повірки проводять опломбування за схемою вказаних раніше приладів і арматури клеймом державного повірителя, після чого мірник придатний до експлуатації. Використання мірника СВГ приводиться на прикладі його застосування для калібровки лічильників скрапленого газу на автогазозаправних станціях {АГЗС). Перед калібровкою проводять підготовку мірника до роботи. Для цього встановлюють мірник на тверду горизонтальну поверхню, а з допомогою гвинтів регульованої1 опори 1 і рівня 14 виставляють його в вертикальному положенні. Не допускається зміщення центра пузирка більш, ніж на половину ділення ампули рівня 14. При першому використанні мірника витісняють ще із його об'єму повітря. Для цього гнучким рукавом з'єднують штуцер парової фази АГЗС з одним із штуцерів 22 рідкої фази на колекторі 20 мірника. Потім мінімально відкривають запірний кран 18 парової фази мірника, при цьому пари СВГ поступово витісняють повітря із мірника. Повне його витіснення контролюють по часу - від 0,5 до 1 хвилини. Після цього закривають запірний кран 18 мірника, в результаті чого тиск парової фази в мірнику і в резервуарах АГЗС вирівнюється, що визначають по показниках манометра 16. В послідуючому під'єднують струбцину заправочної колонки АГЗС через перехідник 23 із штуцером рідкої фази 22 мірника, при цьому запірні крани 18 І 21 повинні бути закриті. Потім включають заправний насос АГЗС, а при досягненні в її напірному трубопроводі робочого тиску відкривають на задіяному штуцері колектора 20 запірний кран 21. В мірник закачують по шкалі покажчика рівня рідини 13 об'єм СВГ, рівний номінальної* місткості мірника і закривають запірний кран 21 на задіяному штуцері колектора 20. Після паузи (3-5 хвилин) зливають із мірника рідку фазу. Для цього не задіяний раніше штуцер рідкої1 фази 22 колектора з'єднують гнучким рукавом з патрубком рідкої фази АГЗС на вході її насоса і відкривають відповідний запірний кран 21. Після ЦЬОГО включають насос АГЗС, зливають таким чином СВГ із порожнини мірника в ємності і потім закривають запірний кран 21. Потім розрахунковим шляхом визначають залишковий тиск парів скрапленого газу Рост, які знаходяться в мірнику перед початком вимірювань по вираженню: раб' полн "ном/ ,ДЄ "ост р - тиск в мірнику, наповненому до об'єму Vo б визначають по показанню манометра 16, 2 кг/см ; V^ QLJ - повна місткість мірника, дм 3 ; V ™ u - номінальна місткість мірника, дм 3 ; р Визначивши ост f стравлюють шляхом короткочасного відкривання запірного крана 18, парову фазу із мірника до тих пір, поки в ньому не встановиться тиск, рівний розрахунковому, що контролюється по показаннях манометра 16. Після закінчення цієї операції мірник підготовлений до роботи і приступають до робочих вимірювань, в процесі яких заповнення мірника і злив з нього СВГ здійснюють в викладеній вище послідовності. При вимірюваннях в цілях калібровки закачують в мірник по лічильнику АГЗС об'єм СВГ, рівний номінальній місткості мірника. Після короткочасної паузи знімають показання покажчика рівня рідини 13 мірника і по отриманому значенню v n розраховують виміряне значення об'єму VBt1M з урахуванням робочого тиску і температури СВГ в мірнику по вираженню: VBMM = V n + 0,014 + AV , дм 3 , де: 0,014 - середнє значення збільшення місткості мірника при зміні тиску від атмосферного до робочого (0,01 бМПа), дм 3 ; AV - збільшення місткості мірника при ЗМІНІ температури мірника від 20°С до робочої температури t, яка визначається термометром 15; величина AV визначається по спеціальній таблиці, причому в інтервалі температури t від 15 до 25°С вона рівна нулю, при t