ПЕРЕДВИЖНОЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ГАЗОВЫЙ ЗАПРАВЩИК

Предлагаемая полезная модель относится к передвижным автомобильным газовым заправщикам (далее - ПАГЗ), предназначена для заправки потребителей, например. автомобилей, мини-котельных и т.п., компримированным природным газом (КПГ).
Известна газонаполнительная станция для заправки баллонов транспортных средств КПГ по патенту РФ №2374554. Указанная станция (АГНКС) содержит устройство отбора природного газа из магистрального газопровода (МГ), аккумулятор для хранения КПГ, газораздаточные колонки. К недостаткам данной станции следует отнести ее привязанность к газовым сетям.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является, на наш взгляд, передвижная установка по патенту РФ на полезную модель №79973, 2008 год, - прототип. Указанная установка включает установленные на автоприцепе газораздаточный узел и газовые баллоны, сгруппированные в блоки. В каждом блоке баллоны смонтированы в секции, при этом баллоны в каждой секции связаны между собой по-разному.
К недостаткам прототипа следует отнести неудобство работы. Проблема в том, что при заправке потребителя из сложной, секционированной газобаллонной системы прототипа вручную непросто подчитать цену отпущенного газа. Если при заправке автомобиля еще можно как-то подсчитать цену отпущенного газа (за счет его ограниченного объема), то при заправке потребителя с неограниченным объемом (например, котельной) произвести точный расчет цены отпущенного газа достаточно сложно. Указанный недостаток снижает производительность заправки, ухудшает удобство заправки.
Технической задачей является повышение производительности заправки потребителя газом, улучшение удобства заправки.
Технический результат достигается тем, что в передвижном автомобильном газовом заправщике, включающем транспортное средство, трубопроводы, газовые баллоны, узел для заполнения газовых баллонов компримированным природным газом из внешнего источника, узел заправки потребителя, датчики давления и электромагнитные клапаны, газовые баллоны связаны по меньшей мере в три независимые газобаллонные секции, соответствующие по меньшей мере трем ступеням заправки потребителя, при этом узел заправки потребителя оборудован газораздаточной колонкой, которая связана с газобаллонными секциями при помощи системы автоматического управления, состоящей из подсистемы автоматической заправки и подсистемы автоматического учета газа.
В заправщике датчики давления и электромагнитные клапаны встроены в узел заправки потребителей. Подсистема автоматической заправки содержит автоматический переключающий блок, вход которого связан с датчиками давления, а выход связан с электромагнитными клапанами. Подсистема автоматического учета содержит расходомер газа, информационное табло и арифметическое устройство для подсчета цены отпускаемого газа.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показана структурная схема заправки при помощи ПАГЗа.
В примере конкретного исполнения ПАГЗ содержит узел 1 для заполнения газобаллонной системы КПГ из внешнего источника, например, из АГНКС. Газобаллонная система содержит газовые баллоны 2, сгруппированные в секции 3, 4, 5. Секции соединены с узлом 1 при помощи магистрали 6. Подсистема автоматической заправки содержит переключающий блок 7, датчики 8 для измерения давления газа в секциях, электромагнитные клапаны 9, газораздаточную колонку 10. Вход 11 блока 7 связан с датчиками 8. Выход 12 блока 7 связан с электромагнитными клапанами 9. Подсистема автоматического учета газа содержит расходомер 13, арифметическое устройство 14, информационное табло 15. Указанные подсистемы связаны в единую систему автоматического управления заправкой с помощью поста управления заправкой 16, который включает центральный пульт управления с кнопками «старт» и «стоп». Шланг 17 служит для соединения колонки 10 с потребителем 18. Секции 3, 4, 5 обвязаны заправочной магистралью 19. Датчики давления 8 обвязаны контрольным кабелем 20. Приводы клапанов 9 соединены с блоком 7 контрольным кабелем 21.
2
ПАГЗ применяют в следующем порядке. Сначала ПАГЗ заполняют КПГ из известного источника при помощи узла 1. При этом секции 3, 4, 5 заполняются КПГ под давлением до 25 МПа (250 кг/см). Затем КПГ доставляют на ПАГЗе в удобное для потребителя место, возможно, расположенное за сотню километров от АГНКС. На площадке для заправки потребитель (например, грузовик) подключают к колонке 10 при помощи шланга 17. После соблюдения всех мер безопасности нажимают кнопку «старт» на пульте управления поста 16, после чего начинается автоматическая заправка потребителя газом. Сначала по сигналу из блока 7 открывается клапан 9 в секции 3 (первая ступень). Сжатый газ под давлением 25 МПа поступает из секции 3 в магистраль 19. КПГ проходит через расходомер 13 в колонку 10 и через шланг 17 поступает в баллон потребителя 18. Расходомер подсчитывает расход газа и передает данные в блок 14. Синхронно в устройство 14 через блок 7 от датчика 8 поступают данные о мгновенном значении давления в магистрали 19. Устройство 14 вычисляет цену объема газа, нормирует ее к цене за 1 нм и сохраняет данные о цене газа на первом этапе заправки в промежуточном буфере.
Когда давление в баллоне потребителя 18 уравнивается с остаточным давлением в секции 3, расходомер 13 показывает нулевой расход. Сигнал об этом посылается из колонки 10 через устройство 14 в блок 7. Получив сигнал, блок 7 закрывает клапан 9 в секции 3 и открывает клапан 9 в секции 4 (вторая ступень). В магистраль 19 из секции 4 снова поступает газ под давлением 25 МПа, который через колонку 10 и шланг 17 дожимает газ в баллоне потребителя до промежуточного значения. Расходомер 13 и устройство 14 измеряют расход газа на втором этапе заправки, подсчитывают цену газа и добавляют ее к первой цене. Через некоторое время давление в магистрали 19 уравнивается с давлением в баллоне потребителя 18. Получив об этом сигнал, этого блок 7 закрывает клапан 9 на секции 4 и открывает клапан 9 в секции 5 (третья ступень).
На третьем этапе КПГ из секции 5 поступает под давлением 25 МПа в колонку 10 и дожимает газ в баллоне потребителя до требуемого давления. Обычно это 19-20 МПа. Настройки на необходимое давление заправки потребителя обычно заранее закладывают в блок 7. Получив от датчика давления сигнал о достигнутом результате, блок 7 перекрывает выходной клапан 9, отключая потребителя 18 от колонки 10. Одновременно устройство 14 подсчитывает цену газа, заправленного на последнем этапе, складывает ее с предварительной суммой и выдает окончательную цену газа на информационное табло 15. Оператору остается только принять плату от потребителя и выдать ему чек.
Согласно описанной выше схеме заявителем изготовлен опытный образец ПАГЗа. Испытания подтвердили правильность выбранных технических решений. Производительность заправки потребителя газом в среднем выросла на 28% при улучшении удобства заправки. Начата подготовка к промышленному производству ПАКЗов по заказам третьих лиц.
Новое, промышленно применимое устройство предлагается к правовой защите патентом на полезную модель.