МОБИЛЬНЫЙ ГАЗОЗАПРАВОЧНЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2003 года по МПК F17C5/06 

Изобретение относится к области транспортирования и хранения газов, а именно к мобильным газозаправочным комплексам для снабжения автомобилей сжатым природным газом.

Известен передвижной газозаправщик для заправки автомобилей природным газом при помощи газовых аккумуляторов, компрессорной установки, газовой и трубопроводной арматуры со всасывающими и нагнетательными линиями, соединенными с газовыми аккумуляторами (см., например, Ю.И.Боксерман, Я.С.Мкртычан, К.Ю.Чирков "Перевод транспорта на газовое топливо", стр.134).

Наиболее близким к заявляемому, взятым за прототип, является передвижной газозаправщик, содержащий баллоны для газа высокого давления с газовыми и жидкостными полостями, соединенные между собой, насос, гидробак, нагнетательную и сливную линии, газопроводную и трубопроводную арматуру (см., например, патент РФ 2065365, выданный на "Передвижной газозаправщик", МПК 6 В 60 Р 3/22, F 17 C 5/00, 5/06 от 20.08.1996).

Конструкция известного газозаправщика позволяет ему полностью передавать газ потребителю под избыточным давлением порядка 20 МПа, для чего в схему заправщика введен компрессор, что усложняет конструкцию. Кроме того, при эксплуатации этого газозаправщика вытеснение всего запаса газа не исключает возможности образования газовоздушной среды, что небезопасно.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

Для достижения этой цели в мобильном газозаправочном комплексе, содержащем сосуды высокого давления с газовыми и жидкостными полостями, соединенные между собой, насос, гидробак, нагнетательную и сливную линию, газовую и трубопроводную арматуру, согласно изобретению газовые полости сосудов, кроме двух, сгруппированы в две секции, соединенные между собой параллельными трубопроводными линиями, в каждой из которых установлено по паре обратных клапанов, причем участки линий между клапанами соединены с газовыми полостями двух несгруппированных сосудов.

Входы каждой из параллельных линий с обратными клапанами соединены с магистралью низкого давления. Нагнетательная линия насоса непосредственно связана с жидкостной полостью одного из несгруппированных сосудов.

Сущность заявляемого мобильного газозаправочного комплекса поясняется чертежами и схемами, где
на фиг.1 изображен общий вид комплекса;
на фиг.2 - вид сверху на фиг.1;
на фиг.3 - пневмогидравлическая схема эксплуатации мобильного комплекса;
на фиг.4 - пневмогидравлическая схема комплекса с отбором газа из магистрали;
на фиг.5 - пневмогидравлическая схема без гидробака.

Мобильный газогидравлический комплекс содержит сосуды 1 высокого давления, сгруппированные в секции 2 и 3 и два несгруппированных сосуда 4 и 5, в которых подвижные разделители 6 и 7 делят объем сосудов на жидкостные полости 8 и 9 и газовые полости 10 и 11. Секции 2 и 3 соединены между собой двумя параллельными трубопроводными линиями 12 и 13, в каждой из которых установлено последовательно по паре обратных клапанов 14, 15 и 16, 17 соответственно, причем клапаны открываются в направлении секции 3. Участок трубопроводной линии 12 между клапанами 14 и 15 соединен с газовой полостью 10 сосуда 4, а участок линии 13 между клапанами 16 и 17 соединен с газовой полостью 11 сосуда 5.

Жидкостные полости 8 и 9 сосудов 4 и 5 соединены через распределитель 18 с напорной линией насоса 19 и гидробаком 20.

Сосуды 4 и 5 снабжены конечными элементами 21 и 22, имеющими возможность взаимодействовать с узлом управления (гидроцилиндр, рычаг) распределителя 18.

Газовые секции 2 и 3 снабжены вентилями 23 и 24 (фиг.3).

Гидравлические линии, соединяющие жидкостные полости 8 и 9 с распределителем 18, снабжены вентилями 25 и 26.

Узел заправки комплекса содержит обратный клапан 27 и вентили 28 и 29, установленные на трубопроводных линиях, соединяющих выход обратного клапана 27 с секциями 2 и 3.

Узел заправки автомобилей содержит вентили 30 и 31, установленные на трубопроводных линиях, соединяющих заправочный узел с секциями 2 и 3.

Входы каждой из параллельных трубопроводных линий 12 и 13 соединены с магистралью 32 низкого давления через обратный клапан 33 и вентиль 34 (фиг. 4).

Вход насоса 19 сообщен с одной из полостей 8 или 9 сосудов 4 или 5 (фиг. 5).

Мобильный газозаправочный комплекс эксплуатируют следующим образом.

Пусть сосуды 1 секций 2 и 3 заправлены газом под максимальным давлением. В это время разделитель 6 размещен в крайнем нижнем положении, а разделитель 7 - в крайнем верхнем. Вентили 33 и 34 закрыты. Сначала открывают вентили 26 и 31 и опорожняют сосуды секции 2. При выравнивании давлений в сосудах 1 секции 2 и баллонах заправляемого автомобиля вентиль 26 закрывают и открывают вентили 27 и 32. Под действием создавшегося перепада давления между секциями 2 и 3 клапаны 17, 15 закрываются. Заправку автомобиля продолжают из сосудов 3 секции и одновременно включают насос 19 и открывают вентили 33, 34 и 26. При включении насоса 19 и движении разделителя 6 вверх давление газа в полости 10 сосуда 4 возрастает, поэтому газ из полости 10 поступает в линию 12, закрывает клапан 14, открывает клапан 15 и поступает в секцию 3.

Одновременно с перемещением разделителя 6 вверх разделитель 7 сосуда 5 опускается вниз, при этом газ из секции 2 по линии 13 поступает в полость 11 сосуда 5, открывая клапан 16. Клапан 17 при этом закрыт, так как давление газа в секции 3 выше, чем в секции 2. Разделитель 7 опускается вниз и через конечный элемент 25 переключает распределитель 18 на противоположный режим работы.

При опускании разделителя 6 вниз газ из секции 2 по линии 12 поступает в емкость 10 сосуда 4, открывая клапан 14. Клапан 15 при этом закрыт, так как давление газа в секции 3 выше, чем в секции 2. Разделитель 6 опускается вниз, взаимодействует с конечным элементом 24 и переключает распределитель 18 на противоположный режим работы. При перемещении разделителя 7 вверх газ через клапан 17 поступает в секцию 3, при этом клапан 15 закрыт.

Далее цикл повторяется.

Таким образом газ из секции 2 перекачивают в секцию 3.

Заправку мобильного газозаправочного комплекса газом из магистрали 22 низкого давления осуществляют следующим образом. Вентили 27, 29, 30, 35 открыты, а вентиль 26 закрыт.

При подъеме разделителя 6 сосуда 4 вверх газ из полости 10 через клапан 15 поступает в секции 2 и 3, а из магистрали 22 через обратный клапан 36 и клапан 16 - в полость 11 сосуда 5.

При опускании разделителя сред 6 вниз газ из магистрали 22 через клапаны 36 и 14 поступает в полость 10, а газ из полости 11 сосуда 5 через клапан 17 поступает в секции 2 и 3. Таким образом осуществляют заправку мобильного комплекса из магистрали низкого давления.

Заправка мобильного комплекса от АГНКС заключается в следующем. Перед заправкой разделители сред 6 и 7 находятся в сосудах 4 и 5 соответственно в крайних, противоположных друг относительно друга положениях, при этом вентили 26, 27 и 33, 34 закрыты, а вентили 29 и 30 открыты. Газ от АГНКС через обратный клапан 28 и вентили 29 и 30 поступает в секции 2 и 3. После окончания заправки вентили 29 и 30 закрывают.

При непосредственном сообщении входа насоса 19 с полостями 8 и 9 через распределитель 18 движение разделителей 6 и 7 сопровождается перекачкой жидкости из одного сосуда, например 4, в другой сосуд, например 5.

Комплекс предназначен для снабжения автомобилей сжатым природным газом. Комплекс содержит сосуды высокого давления с газовыми и жидкостными полостями, соединенные между собой, насос, гидробак, нагнетательную и сливную линию, газовую и трубопроводную арматуру, при этом газовые полости сосудов, кроме двух, сгруппированы в две секции, соединенные между собой параллельными трубопроводными линиями, в каждой из которых установлено по паре обратных клапанов, причем участки линий между клапанами соединены с газовыми полостями двух несгруппированных сосудов. Технический результат - повышение надежности и упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Мобильный газозаправочный комплекс, содержащий сосуды высокого давления с газовыми и жидкостными полостями, соединенные между собой, насос, гидробак, нагнетательную и сливную линию, газовую и трубопроводную арматуру, отличающийся тем, что газовые полости сосудов, кроме двух, сгруппированы в две секции, соединенные между собой параллельными трубопроводными линиями, в каждой из которых установлено по паре обратных клапанов, причем участки линий между клапанами соединены с газовыми полостями двух несгруппированных сосудов. 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что входы каждой из параллельных линий с обратными клапанами соединены с магистралью низкого давления. 3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что нагнетательная линия насоса непосредственно связана с жидкостной полостью одного из несгруппированных сосудов.