УПРАВЛЯЕМЫЙ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОНИКИ МНОГОХОДОВОЙ КЛАПАН ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЖИДКИЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗ Российский патент 2007 года по МПК F17C13/02 F17C13/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к установкам для двигателей автомобилей, работающих на газовом топливе, и в частности относится к многоходовому клапану с индикатором уровня для топливных резервуаров, содержащих сжиженный нефтяной газ (СНГ).

Состояние данной области техники

Топливные резервуары, содержащие СНГ, на автомобильных установках работающих на газовом топливе, обычно оборудуют так называемым многоходовым клапаном, который контролирует степень заполнения и уровень газовой жидкости в резервуаре и поток газа из резервуара в двигатель, который подается в ответ на контрольные сигналы с электромагнитного клапана.

Многоходовой клапан, применяемый для топливных резервуаров, содержащих СНГ, на указанных установках состоит, в основном, из корпуса с каналом для загрузки сжиженного газа в резервуар через фильтр и трубчатым каналом для сжиженного газа из резервуара для доставки на объект потребителя. Выпускной трубчатый канал открывают и закрывают с помощью подсоединенного электромагнитного клапана, и в каждом из впускном и выпускном каналах имеется одноходовой запорный клапан, который открывается только в направлении потока газа к резервуару и из него к объекту потребителя.

Обычно в многоходовом клапане имеются один или два двухпозиционных клапана на впуске и выпуске газового потока по направлению к объекту потребителя. Индикация уровня сжиженного газа в резервуаре, который должен подавать сигнал о загрузках на 20, 40, 60 и максимально на 80% емкости резервуара, обычно осуществляется с помощью поплавкового элемента.

Фактически, доступные устройства показателей уровня, используемые в настоящее время, являются исключительно механическими. Присутствие электроники ограничивается лишь показателями уровней с наружной стороны резервуара, все остальное является механикой. Считывание различных уровней заполнения вплоть до максимального уровня 80% до настоящего времени осуществлялась с помощью поплавка и системы из рычагов и зубчатых передач, подверженных, однако, частым защемлениям, кроме того, что у них отсутствует точность. Фактически, не является редкостью иметь заполнение вплоть до 90% и больше с последующими проблемами безопасности и риска. Другими словами, вплоть до настоящего времени использование электронных компонентов внутри резервуара, содержащего СНГ, не было направлено на то, чтобы контролировать уровень заполнения.

Цели и краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка и в то же время обеспечение и предложение многоходового клапана для резервуаров, содержащих СНГ, с системой электронного измерения и считывания уровня сжиженного газа в резервуаре, по меньшей мере, во время его наполнения вместо традиционных механических средств измерения.

Цель достигается с помощью усовершенствованного многоходового клапана, который связан или интегрирован с электронным датчиком уровня, соединенным и взаимодействующим со средством отсечения потока газа, поступающего в резервуар и из резервуара, и управляемым с помощью контролирующего устройства.

Предложенный многоходовой клапан с электронным датчиком уровня способен выполнять следующие операции согласно предписаниям инструкции ECE/ONU 67R 01:

- электронный контроль подачи СНГ в резервуар вплоть до 80% емкости последнего;

- электронная индикация уровня СНГ в резервуаре;

- ограничение сверхдавления;

- ограничение газового потока на выпуске;

- автоматическое перекрытие потока топлива на выпуске;

- перекрытие потока топлива вручную как на впуске, так и на выпуске;

- механический контроль одностороннего потока вдоль линии подачи.

Усовершенствованный многоходовой клапан согласно изобретению, как полагают, обеспечит также следующие преимущества;

- высокую точность и повторяемость уровня 80% заполнения резервуара в течение продолжительного времени;

- высокую точность при индикации уровня;

- высокую безопасность в случаях угрозы, связанной с авариями и пожарами;

- легкость проведения операций.

Краткое описание чертежей

Более подробно изобретение станет очевидным из следующего описания, которое сделано со ссылкой на прилагаемые иллюстрирующие, но не ограничивающие изобретение чертежи, на которых

фиг.1 представляет поперечное сечение всего резервуара с электромагнитным клапаном и электронным датчиком уровня; и

фиг.2 представляет электрическую и пневматическую диаграмму многоходового клапана.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 представлен резервуар S (1) для СНГ, в котором применяют многоходовой клапан MV (2), объединенный с устройством L (3) для считывания уровня сжиженного газа в том же самом резервуаре.

Многоходовой клапан MV (2) имеет корпус 10, который оборудуют, как хорошо известно, впускным трубчатым каналом 11, который соединяется на одном конце с загрузочным устройством ВС (4) для приема газового топлива, согласно стрелке «В», и выпускается на другом конце в резервуар S (1), а также выпускным трубчатым каналом 12 для газа, который ведет к объекту потребителя, показанному стрелкой «ИЗ» на фиг.2.

Запорный клапан VRb (5) находится на уровне подводящего загрузочного устройства ВС (4). Вдоль впускного трубчатого канала 11 установлены два запорных клапана VR1 (6) и VR2 (7), один выше по потоку и другой ниже по потоку относительно впускного электромагнитного клапана EV1 (8). Датчик давления PR (9) также размещается вдоль впускного трубчатого канала 11 ниже по потоку относительно загрузочного устройства ВС (4) и перед запорным клапаном VR1 (6).

На выпускном трубчатом канале 12 устанавливают устройство EF (14) для ограничения потока, двухпозиционный клапан ручного управления V1 (15) и выпускной электромагнитный клапан EV2 (16).

Устройство L (3) для считывания уровня снабжается электронным датчиком SL (17) уровня, который протягивается в резервуар и соединяется с электронной схемой считывания, которую помещают в опорный элемент 13 и конструктивно скрепляют с корпусом 10 многоходового клапана MV (2). Датчик SL (17) уровня может быть типом датчика, в котором используются жидкостные чувствительные элементы, термисторы, или датчики емкостные, резистивные или аналогичных типов для считывания уровней заполнения резервуаров на 20, 40, 60 и 80% их емкости.

Датчик уровня, впускной и выпускной электромагнитные клапаны и датчик давления электрически соединяют с электронным блоком управления 14, который также регулирует работу переключателя 15 на два направления СНГ/бензин, и индикатором 16 уровня с визуальной сигнализацией уровней, показывающим определяемые датчиком уровни заполнения резервуара.

В процессе нормальной работы многоходового клапана для доставки газа в двигатель, который будет приводиться в действие, впускной электромагнитный клапан EV1 (8) остается открытым, в то время как выпускной электромагнитный клапан EV2 (16) открывается в ответ на сигнал поступления газа на объект пользователя. При выключении двигателя выпускной электромагнитный клапан EV2 (16) остается закрытым.

В момент заполнения резервуара сжиженным нефтяным газом с помощью загрузочного устройства ВС (4) датчик давления PR (9) считывает давление газа в месте загрузки и затем контролирует открытие впускного электромагнитного клапана EV1 (8), при этом выпускной электромагнитный клапан EV2 (16) закрывается, когда двигатель не функционирует. Таким образом, СНГ можно вводить в резервуар, где электромагнитный датчик SL (17) считывает медленное увеличение уровня. Как только уровень СНГ в резервуаре достигнет 80%, датчик посылает сигнал впускному электромагнитному клапану EV1 (8) через блок управления на закрытие, прекращая поступление газовой жидкости. При пуске двигателя выпускной электромагнитный клапан EV2 (16) будет функционировать, регулярно контролируя поток газа на объект пользователя, в то время как индикатор уровня будет показывать уровень СНГ, считываемый электронным датчиком SL (17) в резервуаре.

Следует также отметить, что многоходовой клапан можно, кроме того, оборудовать устройствами безопасности, такими как, например, клапаном избыточного давления, калиброванным на 27 бар, и плавким предохранителем, калиброванным на 120+/-10°С.

Изобретение относится к многоходовому клапану для резервуаров, содержащих сжиженный нефтяной газ (СНГ), устанавливаемых на автомобилях с двигателями, работающими на газовом топливе. Многоходовой клапан имеет корпус с впускным трубчатым каналом, соединенным одним концом с загрузочным устройством жидкого газа, а другим концом с резервуаром, и выпускным трубчатым каналом, оборудованным устройствами для контролирования потока жидкого газа в резервуар и из резервуара. Клапан также содержит установленный в резервуаре электронный датчик уровня, который соединен и со средствами отсечения входящего и выходящего потоков газа, и с индикатором уровня загрузки резервуара, регулируемым с помощью блока управления. Вдоль впускного трубчатого канала установлены два запорных клапана, соответственно первый и второй, выше по потоку и ниже по потоку относительно впускного электромагнитного клапана. Датчик давления располагается ниже по потоку относительно загрузочного устройства и выше по потоку относительно первого запорного клапана. Вдоль выпускного трубчатого канала устанавливают ограничитель потока, двухпозиционный клапан ручного управления и выпускной электромагнитный клапан. Использование изобретения позволит повысить точность и надежность измерения уровня заполнения резервуара, а также безопасность устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многоходовой клапан для резервуаров, содержащих сжиженный нефтяной газ (СНГ), на установках для двигателей автомобилей, работающих на газовом топливе, который имеет корпус, включающий впускной трубчатый канал, соединенный на одном конце с загрузочным устройством сжиженного газа, а на другом конце входящий в резервуар, выпускной трубчатый канал для доставки газа на объект потребителя, и устройства вдоль указанного впускного и выпускного трубчатых каналов для контролирования потока жидкого газа в резервуар и из резервуара, отличающийся тем, что электронный датчик уровня соединяют с впускными и выпускными устройствами и он взаимодействует с впускными и выпускными устройствами для отсечения потока газа из резервуара и в резервуар, и регулируемый с помощью блока управления; указанный электронный датчик уровня протягивается в резервуар и его соединяют с соответствующей электронной схемой считывания, расположенной на опорном элементе, который жестко соединен с корпусом многоходового клапана; вдоль впускного трубчатого канала установлены два запорных клапана, соответственно первый и второй, выше по потоку и ниже по потоку относительно впускного электромагнитного клапана; датчик давления располагается ниже по потоку относительно загрузочного устройства и выше по потоку относительно первого запорного клапана; вдоль выпускного трубчатого канала устанавливают ограничитель потока, двухпозиционный клапан ручного управления и выпускной электромагнитный клапан.2. Многоходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что указанный электронный датчик уровня является датчиком типа жидкостных чувствительных элементов, термисторов, или датчиков емкостных или резистивных типов с электронной схемой считывания, предусмотренный для считывания уровней заполнения резервуаров на 20, 40, 60 и 80% их емкости.3. Многоходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что датчик уровня, впускной и выпускной электромагнитные клапаны и датчик давления электрически соединяют с электронным блоком управления, который регулирует работу переключателя на два направления СНГ/бензин, и индикатором уровня с визуальной сигнализацией уровней, показывающим определяемые датчиком уровни заполнения резервуара, так что датчик давления, когда сжиженный газ производит заполнение резервуара, показывает величину давления газа в месте загрузки, которое способно открыть впускной электромагнитный клапан для заполнения, и электронный датчик показывает постепенно увеличивающийся уровень СНГ в резервуаре, причем выпускной электромагнитный клапан остается закрытым, а как только уровень СНГ в резервуаре достигает 80%, электронный датчик посылает сигнал впускному электромагнитному клапану на закрытие через блок управления.