Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны Советский патент 1982 года по МПК B65D88/12 B60P3/22 G01F23/08 

(54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПРЕДЕЛЬНОГО УРОВНЯ ЗАПОЛНЕНИЯ АВТОЦИСТЕРНЫ

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и люжет быть использовано на автомобильных цистернах для пе ревозки и заправки жидкого топлива. Известны ограничители предельного уровня заполнения автоцистерны, содержа щие поплавок, соединенный с элементами управления Г1 и 2 . Однако указанные ограничители харак .теризуются недостаточной надёжностью конструкшш из-за наличия целого ряда звеньев механической передачи и отсутс вия возможности исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом тан как поплавок имеет объем и форму, обеспечивающие срабатывание ограничителя при достижении расчетного объема нефтепродукта в цистерне практически не зависимо от изменения его объемного веса. Наиболее близким решением к предлагаемому является ограничитель предел ного уровня заполнения автоцистерны. включающий поплавок, постоянный магнит, герметично вмонтированный в поплавок, и герметичные контакты, соединенные с элементами системы управления, обеспечивающей перекрытие клапана заполнения цистерны З . Недостатком известного ограничителя является отсутствие возможности исключения отклонения по весу при згшолненни цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом, так как поплавок имеет объем и форму, обеспечивакмцие срабатывание ограничителя при достижении рас- четного объема нефтепродукта в цистерне практически независимо от изменения его объемного веса. Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом. Указанная цель достигается тем, что в ограничителе предельного уровня, вклкьчающем поплавок, связанный с герметичными контактами, соединенными с блок управления, поплавок состоит иэ трех расположенных один над другим элемен тов, объёмы которых определяют соответственно по формулам у - П ,1 1 Т О max.. . v - Il-v 1 J i-Q., VT;;; - где Ч, - объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его пл вучесть при максимальном объ ном весе перевозимого нефтепродукта; Vij - объем погружаемой части попл ка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом V при минимальном объемном ве- се , перевозимого нефтепро- дукта; V, - объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом V при промежуточном объемном весе fj перевозимого нефтепродукта; V ... объем части поплавка, обеспечивающий запас плавучести, гарантирующий надежное срабатьтание ограничителя; Sfi - вес поплавка ; К i,2r- коэффициент запаса плавучестипринимается конструктивно. Промежуточный уровень 1i нефтепродукта в цистерне, обеспечивающий постоянст во веса, является функцией от промежуточного объемного веса и внутренней формы цистерны. Расчет объемов частей поплавка ведется из условия, что поплавок остаётся неподвижным в своем крайнем верхнем положении относительно цистерты при изменении объемного веса нефтепродукта от Гтдх до TminТаким, образом, при заполнении цистерны нефтепродуктом с максимальным объемным весом поплавок поднимается на уровень, обеспечивающий расчетный вес нефтепродукта в цистерне (объем равен ) и срабатывает ограничитель предельного уровня; при изменении объемного веса нефтепродукта, заполняемого в цистерну, OTfj до j уровень нефтепродукта в цистерне поднимается, а полочается электрическая цепь. Затем воздухораспределитель 7 устанавливается в положение, соответствующее вьшолняемой операции, и включается насос 11.

После включения воздухораспределителя 7 пневмовключатель 9 замьпсает электрическую цепь ограничителя предельного уровня. женйе поплавка относительно герметичных ксжтактов в момент достижения предельного веса неизменно. Такой ограничитель предельного уровня позволяет исключить отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с. различным объемным весом. На фиг. 1 изображен ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, установленный в горловине цистерны; общий вид; на фиг. 2 - принципиальная пневмогицравлическая схема автоцистерньч на фиг. 3 - пневмоэлекгрическая схема автоцистерны. Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистесны, включающий поплавок 1, магнит 2, герметично вмонтированный в поплавок, связанный с герметичными контактами 3, соединенными с блоком управления, установлен в верхней части автоцистерны 4. Блок управления состоит из компрессора 5, соединенного через вентиль 6 с воздухораспределителем 7 (канал А), а через него с пневматической частью элект- ропневмоклапана 8 и с пневмовключателем 9. Кроме того, электропневмоклапан 8 своей пневматической частью через воздухораспределитель 7 (канал В) соединен с пневматической частью клапана-отсекателя 10. Нормально открытый клапан-отсекатель 10 установлен в гидросистеме, состоящей из насоса 11, всасывающая магистраль которого соединена с задвижкой 12 и патрубком 13, а напорная - с вентилем 14 и через клапан-отсекатель 1О с автоцистерной 4. Между всасьшающей и напорной магистралями установлен перепускной клапан 15. Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, работает следующим образом. В пустой цистерне поплавок 1 ограничителя предельного уровня устанавливается таким образом, чтобы постоянное магнитное поле магнита 2 не воздействовало на герметичные контакты 3, т. е. не раз-, мыкало их. При заполнении автоцистерны 4 неф.т тепродуктом открьгоается патрубок 13, задвижка 12 и вентили 6 и 14 и вклюНормально открытый электропневмоклапан 8 закрьгаается, и воздух от компрессора 5 через вентиль 6 и воздухораспределитель 7 (канал А) доходит толь ко до пневматической части электропнев- моклапана 8 и дальше не проходит. Автоцистерна 4 заполняется нефтепродуктом через нормально открытый клапан отсекатель 10. При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом, равным максимальному , . уровень нефтепродукта в цистерне поднимается, а поплавок 1 своим нижним элементом тонет до тех пор, пока вес поплавка не станет равным весу вытесненного нефтепродукта, т. е. пока не утонет объем 1 поплав ка 1 (в нашем примере нижняя цилиндрическая часть). Далее заполнение автоцистерныпродолжается, и уровень повышается, но поплавок дальше не тонет, а поднимается вверх с уровнем нефтепродукта. Как только уровень нефтепродукта достигнет своего расчетного положения V,- , соответствующего расчетному весу нефтепродукта, магнитное поле магнита 2, герметично вмонтированного в поплавок 1, пересечет герметичные контакты 3, разомк нет их и обесточит цепь питания электромагнита электропневмоклапана 8 ; при этом открьюается его пневматическая част и воздух от компрессора 5 через вентиль 6, воздухораспределитель 7 {канал А пневматическую часть электропневмокла- пана 8 и воздухораспределитель 7 (канал в) поступает в пневмокамеру клапана-отсекателя 1О.Клапан-отсекатель 10 закрывается, и заправка автоцистерны прекращается, а перепускной клапан 15 открьтается, и насос 11 начинает перекачивать нефтепродукт по замкнутому циклу (сам на себя). Насос выключается. При заполнении автоцистернъ 4 нефтепродуктом с объемным весом Г,, которы меньше ., но более у. , чтобы поплавок 1 плавал, он должен погрузиться в нефтепродукт больше, а именно полностью объемом V, и частью объема Vn - на зовем этот объем V. ., . ,Г1П Теперь, если поплавок утонет и вытес нит объем нефтепродукта V получит плавучесть и больше тонуть не будет при повьпиении уровня в цистерне, а будет подниматься вместе с уровнем и как только достигнет своего расчетного положения V;L , соответствующего расчетйому весу, магнитное поле магнита 2 пересечет герметичные контакты 3, разомкнет их и обесточит цепь питания электромагнита 8 - произойдет срабатывание клапана-отсекателя 10 в описанной последовательности. Заправка автоцистерны прекращается. При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом, равным минимальному , поплавок 1 утонет нижним и средним элементами, получит плавучесть и больше тонуть не будет при повышении уровня в цистерне, а будет подниматься вместе с уровнем и как только достигнет своего предельного положения jtiox также соответствующего расчетному весу, магнитное поЛе магни- 2 пересечет герметичные контактъ 3, разомкнет их и обесточит цепь питания электромагнита 8 и произойдет срабатывание клапана-отсекателя 10 в описанной последовательности. Заправка автоцистерны прекращается. Для гарантийной отсечки предельного уровня приминимальном объемном весе Jj. введен объем Va поплавка, размеры которого реализованы за счет большого сечения и небольшой высоты. Таким образом, независимо от объемного веса нефтепродукта, заполняемого в автоцистерну, предотвращение перегрузки транспортного средства обеспечивается ограничителем автоматически. В настоящее время объемы цистерн, вьшускаемых в СССР транспортных средств для транспортирования светлых нефтепродуктов расчитываются согласно ГОСТу 6ОЗО-62 для объемного веса 0,86 г/см. В действительности же объемный вес светлых нефтепродуктов колеблется от JTmin-O- г/см9 до fп,с)х 1 г/см. Заполнение цистерны нефтепродуктом с объемным весом более расчетного приводит к перегрузке транспортного средства по сравнению с допустимой грузоподъемностью на 16% и значительно снижает его срок службы. Заполнение цистернъ нефтепродуктом с объемным весом менее расчетного приводит к недогрузке транспортного среде по сравнению с допустимой грузоподъемностью на 18,6%, что экономически невыгодно. При использовании 18,6% указанной грузоподъемности возможно, например, обеспечить перевозку одного и того же количества нефтепродуктов 10О транспортными средствами вместо 122. Таким образом, применение предложенного ограничителя предельного уровня запопнения автоцистерны нефтепродуктом позволяет полностью использовать груэо подъемность любого транспортного средства и довести объемы цистерн, устанав ливаемых на транспортных средствах, до уровня современных мировых стандартов и даже превзойти их, исключив при этом перегрузку -транспортного средства. Ф ормуяа изобретения Ограничитель предельного уровня за полнения автоцистерны, включающий поплавок, связанный с герметичными контактами, соединенными с блоком управле ния, отличающийся тем, что, с целью повьпиения надежности работы ; путем исключения отклонения по весу пр заполнении шю терны нефтепродуктом с различным объемным весом, поплавсж состоит из трех расположенных один над другим элементом, объемы которых определ5пот соответственно по формулам ЙП п ч Т 000 ПРИ . (iV. объем погружаемой части поплавка, обеспечивакядий его плавучесть при максимальном объемном весе перевозимого нефтепродукта; объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом V при минимальном объемном весе Tmin перевозик1ого нефтепродукта; Vi,« объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Vxj при промежуточном объемном весе JfVперевозимого нефтепродукта; объем части поплавка, обеспечивающий запас плавучести, гарантирующий надежное срабатьшание ограничителя; dn- вес поплавка; 1,2- коэффициент запаса плавучести принимается конструктивно, Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.ГОСТ 603О-79. Автомобильный вижной состав для перевозки и заправжидкого топлива. М., Издательство ндартов, 1978. 2.Патент Великобритании 1312244, кл. q 1 ,Н, опублик. 1973. 3.Авторское свидетельство СССР 499558, кл. В 67 D 5/О4, 1974.

7 (Z) j