Устройство дозированного ввода противоводокристаллизационной жидкости в авиационное топливо

Устройство относится к дозаторам противоводокристаллизационной жидкости (далее ПВКЖ), которыми оснащаются счетчики авиатоплива при авиатопливообеспечении полетов воздушных судов гражданской и летательных аппаратов государственной/военной авиации, и обеспечивает ввод необходимого количества ПВКЖ через узел впрыска и смешения в поток авиатоплива с измерением количества введенной ПВКЖ.
Известно устройство [RU 134242, U1, F01M 9/02, 10.11.2013], включающее корпус, фильтрующий элемент и дозатор присадок, представляющий собой емкость с впускным и выпускным отверстиями и содержащую присадки, постепенно вытесняемые из емкости давлением, производимым рабочим веществом в процессе его циркуляции.
Особенностями известной конструкции является то, что устройство содержит фильтрующий элемент грубой очистки и фильтрующий элемент тонкой очистки, в дозатор присадок в процессе циркуляции попадает рабочее вещество, прошедшее через фильтрующий элемент тонкой очистки.
Недостатком устройств является относительно низкая точность введения присадок в топливо, обусловленная тем, что присадки вводятся путем постепенного их вытеснения из емкости давлением, производимым рабочим веществом в процессе его циркуляции, что не гарантирует введения в топливо требуемого количества присадок и их равномерное распределение.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство [RU 208445, U1, B67D 7/02, 20.12.2021], представляющее собой резервуар для ПВКЖ, выполненный с возможностью хранения и выдачи ПВКЖ, содержащий цилиндрический корпус со средством приема ПВКЖ и средством выдачи ПВКЖ, при этом, корпус оснащен устройством осушения воздуха, выполненным с возможностью соединения с трубопроводом деаэрации для поступления в корпус атмосферного воздуха и содержащим камеру хранения осушающего вещества для осушения поступающего атмосферного воздуха от молекул воды, причем, камера хранения осушающего вещества имеет смотровое окно.
Недостатком устройств является относительно низкая точность введения ПВКЖ в топливо, обусловленная тем, что средства выдачи ПВКЖ из резервуара в топливо не гарантирует введение в топливо требуемого (расчетного) количества жидкости и ее равномерную выдачу.
Задачей полезной модели является создание устройства дозированного ввода ПВКЖ в поток авиационного топлива, обеспечивающее гарантированное введение в топливо требуемого (расчетного) количества жидкости и ее равномерное распределение в объеме прокачиваемого авиатоплива, с одновременным расширением арсенала технических средств, которые могут быть использованы для дозированного ввода ПВКЖ в поток авиационного топлива.
Требуемый технический результат заключается в повышении точности и равномерности введения ПВКЖ в авиационное топливо.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем резервуар для ПВКЖ, оснащенный средством приема ПВКЖ и средством выдачи ПВКЖ, при этом, средство выдачи ПВКЖ выполнено в виде линии забора ПВКЖ из резервуара, входной конец которой соединен с выпускным патрубком резервуара, на начальном участке которого установлен насос, а на конечном участке установлен расходомер ПВКЖ, на выходе которого выполнены параллельные участки, каждый из которых содержит последовательно установленные клапан электромагнитный и шайба дроссельная, причем, выходной конец линии забора ПВКЖ из резервуара соединен через узел ввода и смешения с линией подачи авиатоплива, а насос, расходомер ПВКЖ, клапаны электромагнитные и шайбы дроссельные выполнены с возможностью соединения их управляющих входов с управляющими выходами контроллера.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что на входе линии забора ПВКЖ из резервуара установлен запорный кран.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что резервуар для ПВКЖ оснащен элементом дыхательным с осушителем воздуха, поступающего в резервуар.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что резервуар для ПВКЖ оснащен датчиком нижнего уровня, выполненного с возможностью соединения с контроллером.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что число параллельных участков, каждый из которых содержит последовательно установленные клапан электромагнитный и шайбу дроссельную, равно трем.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что на линии забора ПВКЖ из резервуара между насосом и расходомером последовательно установлены фильтр очистки ПВКЖ от механических примесей и клапан обратный.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что контроллер оснащен табло и переключателем выбора заданного количества ПВКЖ.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что линия подачи авиатоплива оснащена последовательно установленными запорным клапаном и расходомером авиатоплива, выполненными с возможностью соединения с контроллером и размещенными перед местом соединения узла ввода и смешения с линией подачи авиатоплива.
На чертеже представлена функциональная схема устройства дозированного ввода ПВКЖ в авиационное топливо совместно с взаимодействующими элементами.
На чертеже обозначены:
1 - резервуар хранения ПВКЖ;
2 - первый кран запорный;
3 - элемент дыхательный с осушителем;
4 - заливная горловина;
5 - датчик нижнего уровня;
6 - второй кран запорный;
7 - контроллер специальный;
8 -табло индикаторное;
9 - переключатель выбора заданного количества ПВКЖ;
10 - насос;
11 - клапан запорный;
12 - фильтр очистки ПВКЖ от механических примесей;
13 - расходомер авиатоплива;
14 - клапан обратный;
15 - расходомер ПВКЖ;
16 - шайба дроссельная;
17 - клапан электромагнитный;
18 - кран трехходовой пломбируемый;
19 - узел ввода и смешения.
Устройство дозированного ввода противодокристаллизационной жидкости в авиационное топливо содержит резервуар 3 для ПВКЖ, оснащенный средством приема ПВКЖ и средством выдачи ПВКЖ.
В устройстве дозированного ввода ПВКЖ в авиационное топливо средство выдачи ПВКЖ выполнено в виде линии забора ПВКЖ из резервуара 1, входной конец которой соединен с выпускным патрубком резервуара 1, на начальном участке которого установлен насос 10, а на конечном участке установлен расходомер 15 ПВКЖ, на выходе которого выполнены параллельные участки, каждый из которых содержит последовательно установленные клапан 17 электромагнитный и шайба 16 дроссельная, причем, выходной конец линии забора ПВКЖ из резервуара 1 соединен через узел 19 ввода и смешения с линией подачи авиатоплива, а насос 10, расходомер 15 ПВКЖ, клапаны 17 электромагнитные и шайбы 16 дроссельные выполнены с возможностью соединения их управляющих входов с управляющими выходами контроллера 7.
Особенностью выполнения устройства и взаимодействующих с ним средств является то, что на входном конце линии забора ПВКЖ из резервуара 1 установлен запорный кран 2, сам резервуар 1 для ПВКЖ оснащен элементом дыхательным 3, датчиком 5 нижнего уровня, выполненного с возможностью соединения с контроллером 7.
Кроме того, в линии забора ПВКЖ из резервуара 1 между насосом 10 и расходомер 15 ПВКЖ последовательно установлены фильтр 12 очистки ПВКЖ от механических примесей и клапан 14 обратный.
Особенностью взаимодействующих с устройством средств является то, что, контроллер оснащен табло 8 и переключателем 9 выбора заданного количества ПВКЖ, а линия подачи авиатоплива оснащена последовательно установленными запорным клапаном 11 и расходомером 13 авиатоплива, выполненными с возможностью соединения с контроллером 7 и размещенными перед местом соединения узла 19 ввода и смешения с линией подачи авиатоплива.
Работает устройства дозированного ввода противоводокристаллизационной жидкости в авиационное топливо следующим образом.
Авиатопливо учитывается при помощи расходомера 13 авиатоплива, установленного на продуктопроводе. Оно смешивается с ПВКЖ в узле 19 ввода и смешения, установленном в продуктопроводе после расходомера 13 авиатоплива. ПВКЖ хранится в резервуаре 1 хранения ПВКЖ, который оснащен блоком 3 дыхательным, заливной горловиной 4, датчиком 5 нижнего уровня, краном 2 запорным, установленным на линии забора ПВКЖ из резервуара 1, и краном 6 запорным, установленным на линии опорожнения резервуара 1.
ПВКЖ перекачивается из резервуара 1 в линию выдачи ПВКЖ в авиационное топливо с помощью насоса 10 через фильтр 12 очистки ПВКЖ от механических примесей и клапан 14 обратный. Расход ПВКЖ учитывается при помощи расходомера 15. Дозировка ПВКЖ производится при помощи клапанов 17 электромагнитных и шайб 16 дроссельных, установленных в линиях выдачи ПВКЖ в авиационное топливо. Количество параллельных линий «клапан электромагнитный - шайба дроссельная» определяется расчетным количеством ПВКЖ, вводимой в авиационное топливо. В частном случае оно равно 3 (см. чертеж).
ПВКЖ вводится в поток авиатоплива и смешивается в узле 19 ввода и смешения. Управление вводом ПВКЖ и ее учет производится с помощью контроллера 7, который получает информацию от переключателя 9 выбора заданного количества вводимой ПВКЖ, расходомера 13 авиатоплива и расходомера 15 ПВКЖ. Контроллер 7 управляет работой клапанов 17 электромагнитных, открывая и закрывая их в расчетные моменты времени для достижения ввода в авиатопливо заданного количества ПВКЖ. Кроме того, контроллер 7 обеспечивает учет количества уже введенной ПВКЖ, расчет частоты и времени открытия клапанов 17 электромагнитных для обеспечения ввода заданного количества ПВКЖ в авиационное топливо.
В алгоритм работы контроллера 7 введена возможность мониторинга в режиме реального времени ввода заданного количества ПВКЖ в авиационное топливо и в случае нештатной ситуации прекращения работы устройства закрывая запорную арматуру с использованием запорного клапана 11 и закрывая клапаны 17 электромагнитные.
Таким образом, в предложенном устройстве достигается требуемый технический результат, который заключается в повышении точности и равномерности введения ПВКЖ в авиационное топливо, поскольку все процессы контролируются и регулируются контроллером, функции которого раскрыты при описании работы устройства, что позволяет реализовать его путем стандартного инженерного конструирования и программирования, а также тем, что контроллер обеспечивает учет количества уже введенной ПВКЖ, расчет частоты и времени открытия клапанов электромагнитных для обеспечения ввода заданного количества ПВКЖ в авиационное топливо.