ЗАПРАВОЧНАЯ СТАНЦИЯ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ Российский патент 1996 года по МПК F17C6/00 

Изобретение относится к области транспортирования, хранения и заправки автотранспорта и бытовых баллонов сжиженным газом.

Известна конструкция заправочной станции сжиженных углеводородных газов (далее заправочная станция), представляющая собой сосуд, имеющий в верхней части наливное отверстие, а в нижней части выходной патрубок, соединенный с насосом и испарителем. Испаритель, расположенный рядом с сосудом станции, представляет собой камеру, внутри которой расположен нагреватель, и имеет вход для жидкой фазы и выход для паровой фазы. Выход испарителя соединен с верхней частью сосуда станции. Недостатком такой конструкции является расположение нагревателя во взрывоопасной среде, невозможность регулирования температуры газовой смеси, высокая трудоемкость замены перегоревших нагревателей и низкий КПД всей установки.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия установки, экономия потребляемой электроэнергии и сокращение времени заправки автомобиля или баллона.

Указанная цель достигается тем, что сосуд заправочной станции разделен герметичной перегородкой на две неравные по объему части, соединенные между собой арматурой. Испаритель находится вне сосуда, причем дно сосуда станции находится выше нижнего края испарителя.

Меньшая по объему часть заправочной станции соединена в нижней и верхней части с нижней и верхней частью соответственно испарителя.

Испаритель представляет собой два соосно расположенных цилиндра, в кольцевом зазоре которых имеется винтообразная перегородка. Внутри цилиндра меньшего диаметра по периметру расположены по окружности нагреватели.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что сосуд заправочной станции разделен на две сообщающиеся части, испаритель выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндров, в кольцевом зазоре которых имеется винтообразная перегородка, нагреватели расположены внутри цилиндра меньшего диаметра по окружности и не имеют контакта с агрессивной средой, причем меньшая по объему часть станции соединена в нижней и верхней части соответственно с нижней и верхней частью испарителя.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

На фиг. 1 изображена газозаправочная станция в передвижном варианте; на фиг. 2 испаритель.

Заправочная станция сжиженных углеводородных газов содержит сосуд 1, разделенный герметичной перегородкой 2 на две неравные по объему части, соединенные между собой в донной части вентилем 3 со шкалой 4 регулятора сечения.

Нижняя часть испарителя 5 соединена патрубком 6 с нижней частью меньшего объема заправочной станции, причем дно сосуда станции находится выше нижнего края испарителя.

Патрубок 7 соединяет верхние части испарителя 5 и меньшего объема станции. Патрубок 8, расположенный в нижней части меньшего объема станции, является выходным. Испаритель состоит из цилиндра 9, внутри которого соосно ему расположен цилиндр 10 меньшего диаметра, в кольцевом зазоре между цилиндрами 9 и 10 имеется винтовая перегородка 11, а в нижней и верхней части испарителя в кольцевой зазор выходят патрубки 12 и 13 соответственно. Внутри цилиндра меньшего диаметра по его окружности расположены нагревательные элементы 14, а в центре имеется термопара 15. Нагревательные элементы 14 и термопара 15 крепятся на фланцах 16. Полости 18 и 17 заполнены теплоизоляционным материалом. Испаритель помещен в герметичный корпус 19.

Заправочная станция сжиженных углеводородных газов, заполненная до 85% пропанбутановой смесью, эксплуатируется следующим образом.

Испаритель 5 представляет с правой части емкости сообщающиеся сосуды. Поступающая из меньшей части емкости 1 жидкая фаза газовой смеси в кольцевом зазоре между цилиндрами 9 и 10 подогревается и, двигаясь по винтовой линии, разогревается до заданной термопарой 15 температуры, испаряется и поступает через патрубки 13 и 7 в паровую фазу правой части сосуда, отделенной перегородкой 2. При этом давление в сосуде повышается на ΔP и становится равным
P₁ + ΔP = P₂.
На патрубке 8 открывается запорная арматура для заправки автомобильного или бытового баллона, давление резко падает и через переливной клапан 3 из левой части сосуда жидкая фаза перетекает в меньшую правую часть. Испаритель включен постоянно и обеспечивает передавливание сжиженного газа из сосуда 1 в заправляемый баллон. Движение газовой смеси по винтовой перегородке 11 в испарителе 5 увеличивает путь и площадь соприкосновения газовой смеси с нагретой стенкой кольцевого сосуда 9, тем самым увеличивается теплоотдача и соответственно КПД испарителя 5, а отделенная перегородкой 2 малая часть сосуда резко уменьшает теплоотдачу через верхнюю часть обечайки в атмосферу. Это позволяет ускорить время заправки и снизить энергоемкость заправочной станции. Электронагреватели 14 испарителя 5 могут быть включены по 4, 8, 12 и т.д. в зависимости от температуры окружающей среды, т.е. в летний период в испарителе задействуется часть нагревателей 14, что позволяет экономить эл. энергию. Переливной клапан 3 регулирует посредством шкалы 4 сечения перелива в зависимости от температуры окружающей среды, например, три положения при t -20^oC S 800 мм², t 0^oC, S 400 мм², t 20^oC, S 200 мм².

Регулировка сечения переливного клапана способствует рациональной эксплуатации и соответственно экономии электроэнергии. Так как в конструкции испарителя электронагреватели вынесены из газовой среды, то замена перегоревшего электронагревателя производится в обычных условиях, не требующих слива смеси из сосуда 1 и его пропаривания.

Сущность изобретения: заправочная станция содержит сосуд, разделенный герметичной перегородкой на неравные по объему части, соединенные между собой арматурой, а также испаритель, который представляет собой два соосно расположенных цилиндра с винтообразной перегородкой в зазоре между ними. Внутри меньшего цилиндра по его окружности расположены нагреватели. Меньшая по объему часть сосуда соединена в нижней и верхней части соответственно с нижней и верхней частью испарителя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Заправочная станция сжиженных углеводородных газов, стационарная или передвижная, состоящая из сосуда, имеющего емкость, связанную с испарителем, наливную, заправочную и контрольно-измерительную аппаратуру, отличающаяся тем, что сосуд разделен герметичной перегородкой на две неравные части, соединенные между собой арматурой, причем меньшая по объему часть сосуда соединена в нижней и верхней части соответственно с нижней и верхней частью испарителя. 2. Cтанция по п. 1, отличающаяся тем, что испаритель выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндров, в кольцевом зазоре которых имеется винтообразная перегородка, и нагреватели расположены внутри цилиндра меньшего диаметра по его окружности, а в центре имеется термопара.