Способ заполнения заправочных топливных емкостей для автомобилей Советский патент 1988 года по МПК C01B3/00 

00

Изобретение относится к способам заполнения заправочных топливных емкостей для двигателей внутреннего сгорания автомобилей с использованием природного газа и может найти применение на транспорте и в стационарных двигательных установках.

Цель изобретения - повышение срока службы емкостей за счет увеличения .количества топлива в емкости.

Способ осуществляют следующим образом.

Баллон (резервуар) с рабочим давлением до 50 атм оборудуют торым дополнительным вентилем и заполняют через резьбовое отверстие для вентиля гранулированным активным адсорбентом, например активированным углем. Заполненный баллон подключают по принципу фильтра в линию природного газа, например на городской газораспределительной станции, где осуществляется сброс давления газа от магистрального (50-30 атм) до городского (3-12 атм). Природный газ пропускают через баллон при давлении, не превышающем рабочее с объемной скоростью до 2000 . Время пропускания устанавливают, исходя из емкости баллона, заполненного адсорбентом, из расчета прохождения 1,5-8 кг природного газа на каждый килограмм адсорбента. По окончании наполнения вентили закрывают, баллон устанавливают на автомобиль. При таком способе заправочная емкость буде содержить топливо, состоящее из метана и его гомологов при значительно доле фракции Cj - С 5..

Пример 1.(известный способ), Баллон емкостью 1 л вакуумируют при помощи насоса Комовского, помещают в термостат с водой при 22°С и подключают через редуктор под давлением 25 атм к баллону, наполненному сетевым природным газом (емкость 40 л, давление 150 атм). Количество накопленного в баллоне топлива, определенное взвешиванием, составило 21,0 г. П р и м е р 2 (известный способ). Баллон емкостью 1 л заполняют через резьбовое отверстие вентиля гранулированным активированным углем АГ-2, фракция 1-2 мм, в количестве 600 г. Баллон помещают в термостат с водой при , вакуумируют при помощи насоса Комовского и подключают через редуктор под давлением 25 атм к бал

0

5

0

5

лону с сетевым природным газом. Количество накопленного топлива, определенное взвешиванием, составляло 32,8 г.

Примеры 3-8 (предлагаемый способ). Для опытов используют баллон емкостью 1 л, сваренный из двух верхних (с вентилями) половин однолитровых баллонов. Перед сваркой 5ал- лон наполняют 600 г активированного угля АГ-2 фракции 1-2 мм. Баллон помещают в термостат с водой при 22 С и подключают через редуктор под давлением 25 атм к баллону с сетевым природным газом (емкость 40 л, давление 150 атм). Количество пропущенного газа после сброса давления замеряют ротаметром, откалиброванным по метану. Периодически баллон взвешивают для определения количества накопленного топлива.

Пример9. В стандартный про- панбутановый баллон с рабочим давлением 18 атм емкостью 200 л засыпают 200 л активированного угля АР-3 с насыпным весом 450 кг/м , после чего баллон заполняют сетевым природным газом до давления 15 атм по известному способу, т.е. без протока газа через баллон в момент .заправки.

В баллон, помещалось 9,0 нм или 6,5 кг сетевого газа, в том числе сжатого (считая коэффициент пороз- ности слоя угля 0,5 (или 50% заполнения) :

200 X 0,5 и адсорбированного:

15 1,5 нм

100

X 6 .

7,5 мгде 6 - емкость угля АР-3 (весовая) по сетевому газу, % (от давления зависит незначительно);

0,72 - плотность сетевого газа, кг/нм .

Этой заправки хватало автомобилю ГАЗ-52 примерно на 50 км пробега.

П р и м е р 10. При тех же условиях осуществляют заправку до давления 15 атм с организацией прохождения сетевого газа на проток и с пропусканием через баллон при заправке

750 м сетевого газа, т.е. примерно по 6 кг сетевого газа на 1 кг активного угля в заправочной емкости. При этом,в баллон помещалось 12,5 м или 17,08 кг сжатого и адсорбированного газа, того

в том числе сжа200 X 0,5 X 15 1,5 им

или 1,5 X 0,72 1,08 кг. И адсорбированного газа:

11 нм

или

1 1 X 1,45 16 кг,

где 18 - емкость (средняя весовая) угля АР-3 по эаметановым (тяжелым) гомологом, содержащимся в сетевом газе, %; 1,45 - средняя плотность замета- новых (тяжелых) гомологов сетевого газа, кг/нм . С учетом меньшего объемного расхода более тяжелого газа (гомологов метана) при соответствующей регулировке карбюратора автомобиля, одной заправки по предлагаемому способу хватало автомобилю ГАЗ-32 более, чем на 100 кг пробега (на 135 - 150 км).

Результаты опытов по примерам 1-8 приведены в таблице.

Из приведенных данных следует, что количество топлива в баллоне увеличивается в зависимости от количества пропускаемого газа. Причем, при пропускании до 5 кг газа на присутствующее количество адсорбента (600 г) наблюдается хорошо выраженное насыщение адсорбента топливом (примеры 7 и 8).

При пропускании от 0,6 до 0,9 кг газа, его количество явно недостаточно для достижения высокой удельной емкости баллона с адсорбентом по топливу и особенно резко снижается при пропускании газа в количестве менее 0,9 кг (примеры 3 и 4).

Таким образом, оптимальным количеством пропущенного через адсорбент газа для получения высокого содержания топлива тать, в

1 - 5,7

баллоне следует счи- примерно

условиях опыта,

нм природного газа (0,9 0

5

0

5

0

5

4,8 кг) или 1,5 - 8 кг на 1 кг адсорбента.

Приведенные примеры показывают, что с использованием предложенного способа получения автомобильного топлива из сетевого природного газа с применением, например, в качестве наполнителя активного угля АГ-2, степень заполнения или объемную плотность топлива в топливном резервуаре удается повысить в 5,4 раза по сравнению с пустой (без адсорбента) емкостью и,примерно, в 3 раза по сравнению с емкостью, заполненной тем же сорбентом по известному способу.

Очевидно, что с использованием более тяжелых активных углей степень заполнения топливных емкостей может увеличиться еще более, примерно в 6-7 раз по сравнению с пустой (не заполненной адсорбентом) емкостью.

Предложенный способ делает целесообразным использование сетевого природного газа среднего давления для приготовления автомобильного топлива, например, на станциях, где осуществляется сброс давления газов от магистрального 0-30-50 атм до городского,равного 3-12 атм.

Ф о

рмула изобретения

Способ заполнения заправочных топливных емкостей для автомобилей путем контактирования сжатого природного газа с активированным углем при давлении до 25 атм, отличающийся тем, что, с целью повы- шения срока службы емкостей за счет увеличения количества топлива в емкости, контактирование осуществляют пропусканием газа через уголь в количестве 1,5-8,0 кг на 1 кг угля.

Подключение вакуумирован- ного баллона к газовой линии

0,021

0,025 пустой

21,0

Изобретение относится к способам заполнения заправочных топливных емкостей для двигателей внутреннего сгорания автомобилей с использованием природного газа и может найти применение на транспорте и в стационарных двигательных установках. Способ проводят путем контактирования сжиженного природного газа с активированным углем при давлении 25 атм и для повышения срока службы емкостей контактирование осуществляют пропусканием газа через уголь в количестве 1,5-8 кг на 1 кг угля. Реализация изобретения позволяет повысить объемную плотность топлива в топливном резервуаре в 3-5,4 раза. 1 табл. €

Примечание. Получение топлива в баллоне емкостью 1 л. Давление

природного газа 25 атм, скорость пропускания 30 л/мин, температура 22 С.