СИСТЕМА ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (ВАРИАНТЫ)

Настоящее изобретение относится к системам снабжения потребителей природным топливным сжатым газом для газобаллонных автомобилей и может быть использовано для заправки транспортных средств природным газом и другими водородсодержащими газами. Изобретение может использоваться также в составе прочих технологических систем, подпадающих под действие Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-Ф 3 от 21.07.97.
Система включает хранилище готового продукта, например газа, компрессорную установку с поршневым компрессором, способным работать с взрывоопасным или вредным газом, газовое распределительное устройство, присоединенное к газовой магистрали, блок очистки, осушки и охлаждения газа, линию подачи готового газа на транспортное средство и систему пожаротушения. При размещении указанной системы вблизи инженерных коммуникаций, дорог или жилых домов, т. е. в селитебной зоне, к ней предъявляются особо жесткие требования по взрыво- и пожарной безопасности, шуму, вибрации и резонансному воздействию на экологию окружающей зоны.
Существуют и используются автомобильные газовые наполнительные станции «АГНКС-500», подключенные к районной газовой магистрали через газовое распределительное устройство, входящие в систему снабжения газовым моторным топливом автомобилей, имеющих освидетельствованное газобаллонное оборудование («Инструкция по устройству, обслуживанию и технике безопасности эксплуатируемых газобаллонных топливных установок на автомобилях, работающих на компримированном газе». РАО «ГАЗПРОМ» М. 1996 стр. 92). Ранее они располагались за пределами Московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД), но по мере роста города попали в окружение городских построек и оказались в селитебной зоне. На этих станциях применяют газовое распределительное устройство с кранами и регулятором давления, управляющим давлением и расходом газа на всасывающем коллекторе стационарных многоступенчатых
компрессорных установок, содержащих из-за использования подвижных уплотнений вала так называемую линию продувки картера, соединенную с магистралью через газгольдер. Ежегодно систему вскрывают для замены поршневых колец, манжет подвижных соединений, и других регламентных работ. Газ попадает в атмосферу, поэтому вокруг станций размещают охранную зону, занимающую большую площадь. С другой стороны, основным потребителем экологически чистого газового моторного топлива в качестве альтернативы жидкому топливу должен быть муниципальный транспорт, расположенный в черте города. Это противоречие между потреблением и безопасностью сдерживает применение экологически чистого топлива в муниципальном автомобильном транспорте, поскольку увеличивает себестоимость транспортной работы в зависимости от пробега на заправку (Ю.Н. Васильев, А.И. Гриценко, К.Ю. Чириков "Газозаправка транспорта", Москва, «Недра», 1995, стр. 206).
Указанное противоречие пытаются устранить различными способами, например подвозя сжатый газ ближе к потребителю с помощью передвижного автогазозаправщика (ПАГЗа) (RU, 2177884, С1, МКИ: В 60 Р 3/24, B 60 S 5/02). Согласно данному изобретению, газ подвозят ближе к потребителю, но при этом условия безопасности ухудшаются: сам заправщик является особо опасным объектом, везущим баллоны со сжатым до 250 атм. взрывоопасным газом. Использование такого передвижного газохранилища в условиях интенсивного автомобильного движения города невозможно, поэтому газ к потребителю идет либо ночью, либо рано утром, когда потребность в нем наименьшая (Ю.Н. Васильев, А.И. Гриценко, К.Ю. Чириков "Газозаправка транспорта", Москва, «Недра», 1995, стр. 201). К тому же заправщик невозможно опорожнить на все 100%, поскольку потребителю необходимо давление 200 атм, а закон сообщающихся сосудов для газов в полной мере не работает.
Существуют системы газоснабжения с закрытыми газовыми хранилищами. которые также используют на АГНКС. Наличие в этих системах многоступенчатых компрессоров с условно закрытым картером, не способных выдерживать избыточное магистральное давление в полной мере,
т. е. имеющих подвижное уплотнение вала, вынуждает применять вспомогательные газгольдерные установки для откачки газа кольцевых утечек из полости картера. Известны также моторкомпрессоры, которые способны сжимать газ в полугерметичных системах газоснабжения «Октагон» в одну/две ступени, используемые, к примеру, в промышленных холодильных установках (ISSN 0865 - 5865 Compressors & Pneumatics "Компрессорная техника и пневматика", отраслевой журнал №6, №7, 2001г., стр. 10-13).
Известна система газоснабжения транспортных средств (RU, 2105234, С1, МКИ: F17C 5/06, опуб. 20.02.98, Б.И. № 5), содержащая компрессор, подключенный к источнику природного газа через регулятор давления, блок осушки, хранилища газа, расширительную емкость, установленную на линии подачи газа на раздаточные колонки, присоединительное устройство в виде штырьков с уплотняющим элементом и линии подачи газа на транспортное средство. Система имеет датчики давления, размещенные в расширительной емкости и в раздаточных колонках, а также приводные и обратные краны, установленные на линиях подачи газа на раздаточные колонки и в хранилищах газа. Она может быть оснащена компрессорной установкой на базе поршневых компрессоров серии «Октагон», с разъемным корпусом и стандартными самодействующими клапанами линий всасывания и нагнетания.
Недостатком известной системы является то, что она может быть использована на стационарных автомобильных газонаполнительных станциях для сжатия газа в одну/две ступени, что ограничивает ее применение для получения высокого давления от городских магистралей среднего и низкого давления. Для магистралей высокого давления эта система без регулятора давления неприменима по условиям безопасности. Полугерметичные поршневые компрессоры «с укороченным и спокойным ходом» серии «Октагон» с разъемным корпусом хорошая, но не достаточная альтернатива при решении задач экологии систем заправки. Моторкомпрессор «Октагон» имеет недостаточно прочный и герметичный корпус и недостаточно большую объемную мощность, что связано с конструкцией клапанов, ограничивающих скорость вращения вала до 25 об/сек. Эти отрицательные
факторы не дают перспектив по применению систем с этой серией поршневых моторкомпрессоров в системах заправки автотранспорта сжатым природным или другим водородсодержащим газом. К тому же четно лучевая схема кинематики «Октагона» предполагает одновременное совпадение верхней и нижней мертвых точек при движении поршня, поэтому шум от поршневых моторкомпрессоров для условий города снижен недостаточно. При отсоединении штырьков линии подачи газа потребителю газ попадает в атмосферу, а гибкие линии остаются под давлением.
В основу настоящего изобретения положена задача разработать систему газоснабжения транспортных средств, обеспечивающую полную загрузку газобаллонного оборудования потребителя от ответвлений газовой магистрали от любого из известных давлений газовой магистрали до предельного давления баллона потребителя без потерь упругой энергии газа магистрали.
Поставленная задача решается тем, что в системе газоснабжения транспортных средств, содержащей компрессорную установку, установленную на подвижной платформе, группу хранилищ сжатого природного газа, каждое из которых размещено в непосредственной близости от газовой магистрали и снабжено газораспределительным узлом, блоком очистки, охлаждения газа, и каналы подачи газа на транспортные средства с присоединительными устройствами, согласно изобретению, компрессорная установка размещена на шасси подвижной автоплатформы и выполнена с возможностью подключения к газораспределительному узлу каждого из хранилищ сжатого природного газа, расположенных друг от друга на значительном расстоянии с образованием комплекса заправки на территории, охватывающей по меньшей мере один городской или сельский район, содержащий по меньшей мере две ветки газовой магистрали с различным давлением газа, при этом компрессор установки выполнен в виде поршневого многоступенчатого моторкомпрессора, снабженного блоком управления числом ступеней, который имеет множество камер сжатия, сгруппированных в ступени, количество которых соответствует числу интервалов
давлений в ветках газовых магистралей указанного комплекса заправки, при этом блок очистки и охлаждения газа выполнен в виде соединенных многоканального коммутируемого теплообменника и теплового насоса, причем количество каналов теплообменника соответствует количеству камер сжатия блока управления числом ступеней и в каждом канале установлена диафрагма.
Поставленная задача решается также тем, что в системе газоснабжения транспортных средств, содержащей компрессорную установку, установленную на подвижной платформе, группу хранилищ сжатого природного газа, каждое из которых размещено в непосредственной близости от газовой магистрали и снабжено газораспределительным узлом, блоком очистки, охлаждения газа, и каналы подачи газа на транспортные средства с присоединительными устройствами, согласно изобретению, компрессорная установка размещена на подвижной железнодорожной платформе и выполнена с возможностью подключения к газораспределительному узлу каждого из хранилищ сжатого природного газа, расположенных друг от друга на значительном расстоянии с образованием комплекса заправки на территории, охватывающей по меньшей мере один городской или сельский район с по меньшей мере одним железнодорожным узлом и содержащим по меньшей мере две ветки газовой магистрали с различным давлением газа, при этом компрессор установки выполнен в виде поршневого многоступенчатого моторкомпрессора, снабженного блоком управления числом ступеней, который имеет множество камер сжатия, сгруппированных в ступени, количество которых соответствует числу интервалов давлений в ветках газовых магистралей указанного комплекса заправки, при этом блок очистки и охлаждения газа выполнен в виде соединенных многоканального коммутируемого теплообменника и теплового насоса, причем количество каналов теплообменника соответствует количеству камер сжатия блока управления числом ступеней и в каждом канале установлена диафрагма.
Размещение компрессорной установки на подвижной автоплатформе или ходовой железнодорожной платформе позволяет перевозить ее от
хранилища к хранилищу по текущему сетевому графику потребления газа, благодаря чему разрешена проблема неравномерности силовой загрузки различных элементов системы, вызванной неритмичностью потребления газа.
Блок управления числом ступеней осуществляет ступенчатую регулировку производительности поршневого моторкомпрессора по предельной степени сжатия газа в каждой камере. Расположенный на платформе блок очистки и охлаждения газа в виде соединенных теплового насоса и многоканального коммутируемого теплообменника с каналом для каждой камеры обеспечивает плавную регулировку межступенчатой производительности компрессора путем регулировки температуры утечек на всасывающем коллекторе каждой камеры сжатия.
Блок управления числом ступеней, включенный в состав моторкомпрессора программирует состояние схемы по числу ступеней в зависимости от давления на выходе из установки, управляется датчиками давления через диафрагму теплообменника.
3
3
Наличие в компрессоре блока управления числом ступеней позволяет использовать полностью, без регулятора давления, упругую энергию газа магистрали и снизить удельные затраты энергии на 1м газа, а также расширить возможность применения предлагаемой установки для различных точек комплекса заправки, которые, как правило, содержат магистрали различного давления: низкого (0,15-0,3 МПа), среднего (0,3-2,5 МПа) и высокого (2,5-5,0 МПа). Встроенный многоканальный теплообменник компрессора с блоком управления числом ступеней позволяют унифицировать систему заправки, снизить удельные энергозатраты на 1м сжимаемого газа и улучшить качество газа, максимально приблизив его для разных районов, например, города к требуемым техническим условиям ГОСТ 27577-2000.
Каждая камера сжатия соединяется с последующей посредством, например, взрывозащищенного электропневмоклапана, содержащего три канала переключения, расположенных в газовых каналах, при этом два
канала переключения в исходном состоянии нормально открытые, а третий канал - нормально закрытый.
Блок управления числом ступеней может содержать десять камер сжатия, при этом число ступеней равно от 1 до N, где N=К-к, где К - общее число камер, а к - число группы камер сжатия первой базовой ступени, задающей объемную мощность установки.
Известные способы динамического расчета валов и регулирования поршневых компрессорных машин (Б.С. Фотин, И.Б. Пирумов, И.К. Прилуцкий и д. «Поршневые компрессоры», изд. «Машиностроение», 1987, стр. 160-162, З.Б. Канторович «Основы расчета химических машин и аппаратов», изд. «Машгиз», 1946, стр. 383-390) касаются прежде всего регулирования жесткости вала компрессора и его производительности при заранее заданных условий во всасывающем коллекторе. Известны также способы регулирования воздействием на коммутацию, (К.И. Страхович, М.И. Френкель и др. «Компрессорные машины», Москва, изд. ГИТЛ, 1961 г. стр. 178, табл. 12).
В данном случае регулировать поршневой моторкомпрессор приходится с неопределенными условиями всасывания, местом установки и присоединения машины к магистралям с широким интервалом избыточных давлений взрывоопасного природного газа, существующих на разных участках газопровода. Поэтому регулировочные характеристики системы рассчитываются по предельному интервалу сжатия газа в каждой ступени, ограниченному предельной температурой газа в конце сжатия внутри каждой камеры. Если применять компрессор с завышенным числом ступеней сжатия, рассчитанным на низкое предельное давление всасывания, то эффект от регулирования будет незначительным из-за неоправданно повышенного трения в механизме движения цилиндропоршневой группы. Если использовать компрессор с уменьшенным числом ступеней, то при низком входном давлении придется либо перегревать газ до взрывоопасных значений температур, либо не полностью заполнять газобаллонное оборудование потребителя.
Равномерное размещение по окружности корпуса десяти камер сжатия дает возможность реализовать пять вариантов по группированию числа ступеней и, как следствие, подключаться к магистралям различного давления. При этом выбрана звездообразная, однорядная схема механизма с нечетным количеством лучей и равномерным размещением камер сжатия. Для такой схемы число совпадений мертвых точек не превышает единицы в любой момент поворота вала, что приводит к снижению шума, а векторная диаграмма вибрации принимает форму десятигранника с закругленными углами. Однорядная схема позволяет разгрузить вал от тангенциальных сил инерции.
Целесообразно, чтобы компрессорная установка была бы расположена на раме, размещенной на шасси с возможностью продольного перемещения посредством подъемников внутри проема шасси до упора с одним из фундаментов, выполненных в непосредственной близости от хранилищ сжатого природного газа. Это позволяет оказывать потребителю безопасную технологическую услугу. Возможность подключения мобильной авто газозаправочной станции к разным газораспределительным узлам снимает проблему недозагрузки и простоя оборудования.
Подъемник выполнен в виде домкрата, содержащего упорный башмак с токопроводящей прокладкой на его поверхности, взаимодействующей с фундаментом при установке на нем рамы с компрессорной установкой, который, например, может быть выполнен в виде чугунной решетки.
Работа любой высокопроизводительной компрессорной установки сопровождается высокими динамическими нагрузками на фундамент. Для того чтобы разгрузить ходовую часть шасси от динамических перегрузок, нагрузку на фундамент, который выполнен из электропроницаемого материала - чугуна, передают группой домкратов через окно в раме тележки для разгрузки ходовой части и соблюдения норм установки и крепления силовых агрегатов быстроходных машин на фундаментах. Такой фундамент сооружен возле каждого из хранилищ, и представляет собой решетчатую чугунную отливку вровень с поверхностью дорожного полотна с контуром заземления в грунте. Фундамент, не мешая проезду транспорта,
обеспечивает надежную фиксацию и гашение вибрации от производных высшего порядка во время работы установки.
Компрессорная установка может быть расположена на раме, размещенной на шасси железнодорожной платформы с возможностью продольного перемещения посредством подъемников внутри проема шасси до упора с рельсами железнодорожного узла, в непосредственной близости от которого расположено хранилище сжатого природного газа. При этом подъемник выполнен в виде домкрата, содержащего упорный башмак с токопроводящей прокладкой на его поверхности, взаимодействующей с одним из рельсов при установке на них рамы с компрессорной установкой.
Каждый газораспределительный узел содержит сеть гибких присоединительных устройств в виде шлангов, каждый из которых снабжен поворотным краном с гнездом в его корпусе, который закреплен своей осью на плите узла с возможностью открывания или закрывания шланга. При этом для облегчения работы оператора система содержит кронштейн, закрепленный на шасси с возможностью консольно-поворотного выдвижения за пределы платформы и несущий сеть гибких присоединительных устройств в виде шлангов, каждый из которых имеет наконечник в виде штырька для размещения его в ответном гнезде поворотного крана газораспределительного устройства. Такая конструкция обеспечивает простое, надежное и безопасное подключение к газораспределительному узлу каждого хранилища и к газобаллонному оборудованию потребителя. Присоединительные устройства снабжены быстросъемными соединениями, обеспечивают минимизацию выбросов при их отсоединении.
Наконечник вставляется в рукоять, в которой размещен электропневмоклапан, управляемый герконом, взаимодействующим с магнитной меткой, которая закреплена на плите газораспределительного узла. С помощью электропневмоклапана по сигналу от геркона осуществляют подачу газа под давлением со стороны наконечника, т. е. штырька. При открывании поворотного крана геркон совмещают до упора с магнитной меткой.
Привод компрессора может быть выполнен в виде механизма движения, содержащего муфту, установленную с эксцентриситетом на валу электродвигателя и выполненную в виде упругого колеса со спицей, на ободе которого шарнирно закреплены кинематические звенья, при этом спица и кинематические звенья связаны с поршнями цилиндропоршневой группы, образующей камеры сжатия блока управления числом ступеней. Использование муфты позволяет сглаживать ударные нагрузки, возникающие при подключении и распределении нагрузки между камерами сжатия, которые располагаются по корпусу компрессора радиально в виде лучей попарно. Благодаря предлагаемой компоновке механизма движения на конце коренного вала мотора появилась возможность отказа от других типов муфт, которые требуют выхода вала из корпуса мотора, и его уплотнения, все типы которых, являясь подвижным соединением, не могут быть уплотнены в соответствии с нормами герметичности затворов, принятыми в газовой промышленности.
Целесообразно, чтобы каждый поршень цилиндропоршневой группы состоял по меньшей мере из двух цилиндрических секций разного диаметра и полого штока, одна часть которого была бы размещена в полости поршня, а другая выступала бы со стороны одной из секций цилиндра. В этом случае каждый цилиндр цилиндропоршневой группы желательно выполнять двухсекционным с внутренней поверхностью, повторяющей форму внешней поверхности поршня, при этом на внутренней поверхности цилиндра и внешней поверхности каждой секции поршня выполнены лабиринтные канавки, направления навивки которых противоположны.
Каждая камера сжатия содержит клапан всасывания и клапан нагнетания в виде осевого хордового клапана, содержащего цилиндр с пластинами по обе стороны от него и упругие пластины с уплотнениями в виде эластичного покрытия в форме замкнутого контура, зажатые между цилиндром и указанными пластинами. Осевой хордовый клапан позволяет повысить скорость вращения вала компрессора до 100 об/с и значительно увеличить объемную мощность компрессора. Отсутствие поршневых колец уменьшает трение и нагрев взрывоопасного газа.
Каждый цилиндр цилиндропоршневой группы охвачен двумя хомутами, на внутренней поверхности одного из которых выполнены две выемки с уплотнением, расположенные около каждого осевого хордового клапана и предназначенные для соединения газового канала с всасывающим коллектором, при этом каждый хомут снабжен запорным кольцом для фиксации цилиндра и имеет внутреннюю базирующую поверхность.
На обращенных друг к другу поверхностях поршня и цилиндра выполнены лабиринтные канавки, направления навивки которых противоположны. Это дает возможность использовать лабиринтное уплотнение без поршневых колец не только для вязких газов, таких как пропан, но и для таких как метан, водород и даже гелий.
Спица закреплена на ободе колеса муфты посредством разъемного соединения, образованного парой конических пальцев, размещенных друг относительно друга ортогонально. Такое крепление позволяет собрать компрессор без использования разъемного корпуса.
Для динамической регулировки крутильных колебаний вала на торцевой поверхности обода муфты выполнены кольцевые канавки, в которых размещены шарики, удерживаемые двумя дисками, установленными с возможностью вращения совместно с валом электродвигателя.
Компрессор заключен в герметичный корпус, который прочнее труб газовой сети и способен выдерживать не только повышенное давление газа магистрали, но и динамические нагрузки от вала. Такой корпус может быть сообщен с газовой магистралью и всасывающим коллектором каждой камеры сжатия. Полностью герметичный поршневой моторокомпрессор способен работать при любом давлении городской сети без газового редуктора, что позволяет использовать упругую энергию газа любой сети полностью, поскольку защитный регулятор давления в процессе всасывания можно не использовать.
Рама, в которую заключен моторкомпрессор со встроенными блоком управления числом ступеней и теплообменником, выполнена из поясов и стенок, содержит виброопору и лафет с группой окон. Такая рама обладает
наибольшей жесткостью и прочностью и обеспечивает безопасность при эксплуатации предлагаемой системы газоснабжения.
Таким образом, заявляемая система газоснабжения транспортных средств обеспечивает расширение возможностей применения экологически чистого сжатого газового природного топлива в городских условиях мегаполиса при соблюдении всех условий и норм закона о промышленной безопасности.
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 изображает план общего вида системы газоснабжения транспортных средств с размещением компрессорной установки на автоплатформе, согласно изобретению;
фиг.2 - компоновку поршневого моторкомпрессора в раме компрессорной установки, размещенной на автоплатформе;
фиг.3 - пример размещения мобильной автогазозаправщика в городских условиях;
фиг.4 - план общего вида системы газоснабжения транспортных средств с размещением компрессорной установки на железнодорожной платформе;
фиг.5 - компоновку поршневого моторкомпрессора в раме компрессорной установки, размещенной на железнодорожной платформе;
фиг.6 - маневровый автогазозаправщик с разрезом системы;
фиг.7 - функциональную схему блока управления числом ступеней с камерами сжатия поршневого моторкомпрессора;
фиг.8 - пневмоплату;
фиг.9 - расположение поршневого моторкомпрессора с многоканальным теплообменником в герметичном корпусе;
фиг.10 - муфту с поршнем;
фиг.11 - механизм движения;
фиг.12 - цилиндропоршневую группу;
фиг.13-14 - поршень;
фиг.15-хомут;
фиг.16 - осевой хордовый клапан, в разобранном виде;
фиг.17 - схему теплового насоса;
фиг.18 - один из каналов теплового насоса со встроенной спринклерной головкой и электропневмоклапаном встроенной системы пожаротушения;
фиг.19 - выносную часть сети присоединительных устройств.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Система газоснабжения транспортных средств, согласно изобретению, содержит группу хранилищ 1,.....,1 (фиг.1) сжатого природного газа, каждое из которых подсоединено посредством группы трубопроводов 2 через соответствующий газораспределительный узел 3,......,3 к ветке 4,........,4 газовой магистрали 5,....,5, в непосредственной близости от которой расположено данное хранилище. Кроме того, каждое из хранилищ 1,........,1 сообщено с соответствующим каналом 6,.....,6 подачи газа на транспортное средство 7,....,7, снабженное газобаллонным оборудованием 8. Хранилища 1,....,1 расположены друг от друга на значительном расстоянии так, что образуют комплекс заправочных средств на территории, охватывающей по меньшей мере один городской или сельский район, содержащий ветки 4,.....,4 газовой магистрали с различным давлением газа.
1
n
1
n
Система содержит также компрессорную установку 9 (фиг.1, 2) с поршневым моторкомпрессором 10, размещенную на раме 11, установленной на подвеске 12. Рама 11 для передвижения компрессорной установки 9 от одного хранилища 1,....,1 к другому размещена на шасси 13 подвижной, например, автоплатформы 14 мобильного автогазозаправщика (МАГЗ) 15 (фиг.3) с возможностью продольного перемещения внутри проема 16 по направляющим подвески 12 до упора с одним из фундаментов 17,........,17 при помощи пары винтовых подъемников в виде домкратов 18. Каждый домкрат 18 содержит упорный башмак 19 с токопроводящей прокладкой 20 из меди, прижатой к заземляющему подземному контуру 21. Подвеска 12, несущая раму 11, опирается на один из фундаментов
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
17,...,17, который способен гасить шум и вибрации компрессорной установки 9. На шасси 13 закреплен кронштейн 22, выполненный с возможностью консольно-поворотного выдвижения за пределы платформы 14 и несущий сеть 23 гибких  присоединительных устройств в виде шлангов, каждый из которых имеет наконечник 24 в виде штырька с уплотняющими элементами, например, из резины круглого сечения. Наконечники 24 предназначены для присоединения компрессорной установки 9 к одному из газовых распределительных узлов 3,...,3, которые имеют соответствующие гнезда 25 для наконечников 24. К каждому из каналов 6,...,6 подачи газа, сообщенному с соответствующим хранилищем 1,...,1, подсоединена группа гибких шлангов 26 с наконечниками 27 на конце и ответными для них гнездами 28 для присоединения к одному из хранилищ 1,...,1 транспортных средств 7,...,7 с газобаллонным оборудованием 8.
Напряжение питания на домкраты 18, поршневой моторкомпрессор 10 и оборудование компрессорной установки 9 подается от размещенного также на платформе 14 блока 29 электропитания и управления посредством гибких кабелей 30.
1
n
1
n
Каждый из фундаментов 17,...,17 по правилам безопасности выполнен в виде массивной чугунной решетки 31 с дренажной системой 32 и заземляющим подземным контуром 21. Решетка 31 расположена в уплотненном фунте фундаментально, вровень с поверхностью дорожного полотна и не мешает проезду транспортных средств 7,...,7. Для устранения возможного скопления пожароопасных и взрывоопасных смесей в несущих конструкциях, например в раме 11, в стенках и поясах последней выполнены окна 33, расположение которых обеспечивает естественное проветривание полостей между поясами и стенками рамы 11.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Каждый из узлов 3,...,3 располагают в стороне от соответствующего фундамента 17,...,17, чтобы не мешать проезду и остановки автоплатформы 14 над одним из фундаментов 17,...,17. Узлы 3,...,3 закрепляют в земле фундаментально и каждый из них соединяют под землей группой трубопроводов 2 с соответствующим хранилищем 1,...,1 сжатого газа и с одной из веток 4,...,4 магистрали 5, ..,5 природного
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
газа, как правило, подземного исполнения. Ветка 4,...,4 несет газ низкого и среднего давления, предназначенный для топливных, бытовых и хозяйственных нужд данного жилого или промышленного района. Существует проектная градация газовых веток по давлению и расходу и, как правило, по давлению, лежит в пределах от 0,013 до 2 МПа для муниципальных сетей и от 1,5 до 5,5 МПа для транспортных сетей магистральных газопроводов. Каждый из узлов 3,...,3 связан с соответствующей веткой 4,...,4 и хранилищем 1,...,1 таким образом, чтобы газ из хранилища 1,...,1 не смог попасть в сеть ветки 4,...,4. для этого пара из трубопроводов 2 заглушена.
1
n
1
n
На шасси 13 установлен также блок 34 очистки и охлаждения газа, который выполнен в виде соединенных многоканального коммутируемого теплообменника 35 и теплового насоса 36. Компрессор 10 с теплообменником 35 закреплен на виброопоре 37. Кроме того, на шасси 13 размещена резервная емкость 38, заполненная тосолом, используемым в системе охлаждения газа, а каждое из хранилищ 1,...,1 снабжено рубашкой 39, которая заполнена тосолом и может быть сообщена с резервной емкостью 38 через соответствующий газораспределительный узел 3,...,3.
1
n
1
n
1
n
2,
n-1
2
На фиг.4 показан план общего вида размещения системы снабжения локомотивов 40 с газобаллонным оборудованием 41 природным топливным сжатым газом, согласно ГОСТ 27577. В этом случае компрессорная установка 42 с поршневым моторкомпрессором 43 размещена в раме 44, которая установлена на железнодорожной платформе 45 для передвижения компрессорной установки 42 по рельсовому пути 46 от одного хранилища 47,...,47 сжатого природного газа к другому. Каждое из хранилищ 47,...,47 через соответствующий газораспределительный узел 48,...,48 подсоединено к ветке 4...,4газовой магистрали 5.
Фиксация рамы 44 на рельсовом пути 46 может быть осуществлена при помощи группы домкратов 49, каждый из которых выполнен в виде винтовой пары с башмаком 50, на нижней части которого размещена токопроводящая прокладка 51, взаимодействующая с рельсом и выполненная
из меди. Для заземления рамы 44 и платформы 45 к прокладке 51 прикреплен, например, с помощью пайки заземляющий кабель 52, соединенный с рамой 44 и платформой 45.
1
n
2
1
1
n
Каждый газораспределительный узел 48,...,48, чтобы не мешать проезду и остановки ж/д платформе 45, располагают в стороне от пути 46, при этом сеть гибких присоединительных устройств 53 (фиг.6) в виде шлангов размещена на консольно-поворотном кране 54, закрепленном в земле фундаментально, и соединена под землей группой трубопроводов 55 с одной из веток 4 газовой магистрали, как правило, подземного расположения и хранилищем 47. Кроме того, газораспределительный узел 48,...,48, может быть расположен на платформе 45.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
1
Компрессор установки выполнен в виде поршневого многоступенчатого моторкомпрессора 9, снабженного блоком 56 (фиг.7) управления числом ступеней, который имеет множество камер 57,...,57 сжатия, сгруппированных в ступени, количество которых соответствует числу интервалов давлений от 0,15 до 5 МПа в ветках 4,...,4 газовых магистралей указанного комплекса заправки. Блок 56 управления может содержать, например, десять камер, при этом количество ступеней может достигать значения N=К-к, где К - общее число камер, а к - число группы камер первой базовой ступени, задающей объемную мощность установки. Камеры 57...,57 имеют всасывающие клапаны 58,...,58 и нагнетательные клапаны 59,...,59, причем всасывающий клапан 58 камеры 57 размещен на выходе всасывающего коллектора 60.
1
n
1
n
1
n-1
2
1
n
Камеры 57,...,57 сжатия отличаются друг от друга объемом и допустимыми конечными давлениями, причем на входе блока 56 установлена камера 57 большего объема, а на его выходе - камера 57 меньшего объема. Каждая из камер 57,...,57 соединена с последующей камерой 57....,57n посредством одного из электропневмоклапанов 61,...,61, каждый из которых содержит три канала 62, 63 и 64 переключения, расположенных в газовых каналах 65. Конструкция каналов 62-64 предполагает два исполнения исходного состояния: один - «нормально закрытый», например канал 63, и два - «нормально открытых», например каналы 62 и 64,
1
n
взаимное расположение которых в исходном бинарном состоянии образует схему в одну ступень. Напряжение питания на электропневмоклапаны 61,...,61 подается от блока 29 электропитания посредством гибких кабелей 30. В каналах 65 установлены датчики 66 давления.
1
n
Количество камер 57,...,57 сжатия соответствует количеству каналов коммутируемого теплообменника 35, представляющих собой трубчатые тепловыводящие элементы 67 (ТВЭЛы), размещенные в полости 68, заполненной теплоотводящим агентом - тосолом. В каждом ТВЭЛе 67 размещена диафрагма 69 (фиг.7, 8) в виде шарика с отверстием 70 и шлицом 71 для изменения положения отверстия 70 с целью регулирования сечения канала ТВЭЛа 67. Каждый ТВЭЛ 67 теплообменника 35 содержит уплотнение 72 с штуцером 73, застопоренным посредством рамки 74 и герметично закрепленным на пневмоплате 75, которая размещена в защитном кожухе 76 блока 56 управления числом ступеней. Внутри массивной плиты пневмоплаты 75 выполнены каналы 77, образующие схему соединения ступеней в блоке 56 с разветвлением.
1
1
1
n
Кроме того, на пневмоплате 75 герметично закреплены трубки 78 дренажа, сообщенные с полостью картера 79 (фиг.9), который герметично отделен от теплообменника 35 с помощью перегородки 80. Картер 79 посредством всасывающего коллектора 60 сообщен с камерой 57 сжатия, в непосредственной близости от клапана 59 нагнетания которой расположен теплообменник 35. В картере 79 расположен привод компрессора в виде механизма 81 движения, закрепленного на валу 82 электродвигателя моторкомпрессора, который размещен в полости 83 прочного корпуса 84 моторкомпрессора. Вал 82, установленный в подшипниках 85 качения, связан с ротором 86, опирается на опорную стенку 87, отделяющую картер 79 от полости 83, проходит в картер 79, в котором он расположен консольно. Механизм 81 движения соединен с цилиндропоршневой группой 88, образующей камеры 57,.....,57 сжатия. В корпусе 84 установлен также гермоввод 89, подключенный к блоку 29 электропитания и управления посредством гибких кабелей 30 и к мотору. Моторкомпрессор 10 со
встроенным блоком 56 управления и теплообменником 35 усилен лафетом 90 и закреплен на виброопоре 37.
На верхнюю часть вала 82, которая находится в полости картера 79 и установлена в подшипниках 91, надета с эксцентриситетом е муфта 92 (фиг.10, 11) в виде колеса из стали с повышенным модулем упругости с ободом 93 и вставной спицей 94, которая закреплена в ободе 93 одним своим концом с помощью пары конических пальцев 95, размещенных друг относительно друга ортогонально и образующих разъемное соединение, при этом на другом конце спицы 94 имеется шарнир с пальцем 96. На ободе 93 равномерно по его периметру шарнирно закреплены кинематические звенья в виде рычагов 97 с группой шарниров с пальцами 98. Спица 94 и рычаги 97 соединены с соответствующим поршнем 88 (фиг.9) и отделены от муфты 92 сквозным С-образным пазом 99, причем на торцевой поверхности обода 93 над С-образным пазом 99 выполнены кольцевые канавки 100, в которых размещены шарики 101, удерживаемые парой дисков 102, установленных с возможностью вращения совместно с валом 82, при этом с периферийной стороны хотя бы одного из дисков 102 имеется массивный груз 103, служащий регулируемым противовесом, а в торце одного из них выполнено технологическое отверстие с заглушкой 104.
На конце каждого рычага 97 (фиг.12) шарнирно закреплен соответствующий дифференциальный поршень 105 из цилиндропоршневой группы 88, на который надета опорная втулка 106 (фиг.13) с возможностью вращения относительно рычага 97. Поршень 105 состоит из двух цилиндрических секций 107 и 108 разного диаметра с коническим переходом 109 между ними. Внутри поршня 105 размещен полый шток 110, который вместе с втулкой 106 образует каркас жесткости поршня, при этом на конце штока 110, выступающем из поршня 105 со стороны его конической части 111, размещена опорная втулка 112. Внутри штока 110 выполнен канал 113 с зауженным участком 114, посредством которого полость картера 79 сообщается с камерой 115 (фиг.12), закрытой крышкой 116. На внешней цилиндрической поверхности каждой секции 107 и 108 поршня выполнены
лабиринтные канавки 117 и 118 соответственно, например, в виде многозаходной резьбы, причем они навиты навстречу друг другу.
n
1
1
2
Дифференциальный поршень 105 установлен внутри двухсекционного цилиндра 119, ступенчатая внутренняя поверхность которого повторяет форму внешней поверхности поршня 105, при этом каждая секция цилиндра 119 длиннее соответствующей секции 107 и 108 поршня 105 на 2е. В каждом цилиндре 119 с размещенным в нем поршнем 105 образуются по меньшей мере две камеры сжатия, например камеры 57 и 57(фиг.12), которые соединены друг с другом газовым каналом 65 и разделены между собой клапаном 58 всасывания и клапаном 59 нагнетания. На внутренней поверхности цилиндра 119 выполнены лабиринтные канавки 120 в виде, например, многозаходной резьбы, направление навивки которых противоположны направлению навивки канавок 117 и 118 соответствующих секций 107 и 108 поршня 105. На фиг.14 условно показана решетка, образованная лабиринтными канавками 117, 118 поршня 105 и канавками 120 цилиндра 119, с узлами А на пересечении указанных канавок.
Цилиндр 119 охвачен двумя хомутами 121 и 122, отделенными друг от друга защитным кольцом 123, при этом между обращенным друг к другу поверхностями цилиндра 119 и хомутами 121 и 122 образованы каналы 124 и 125 охлаждения. На внутренней поверхности хомута 122 (фиг.12, 15) выполнены по меньшей мере две выемки 126 овальной формы, предназначенные для соединения газового канала 65 с всасывающим коллектором 60 через дополнительный канал 127, выполненный в теле хомута. Входные и выходные отверстия канала и выемки 125 и 126 окружены герметизирующим элементом в виде эластичного покрытия 128. На внешней поверхности каждого хомута выполнены ребра 129, служащие радиатором воздушного охлаждения. Каждый хомут 121 и 122 снабжен запорным кольцом 130, фиксирующим хомут для исключения его осевого смещения вдоль внешней поверхности цилиндра 119 и стянут посредством шпилек 131. Корпус картера 79 соединен с корпусом цилиндропоршневой группы 87 с помощью шпильки 132. В результате каждая из базирующих поверхностей каждого хомута способна не только базировать наборный цилиндр,
но и, в зависимости от формы внешней поверхности деталей цилиндра и угла ориентации каждого хомута, герметично закрыть, разъединить или соединить каналы между собой, образуя, при сборке, из стандартных деталей, по крайней мере, два типа узлов, с жидкостным или с газовым охлаждением.
1
n
На фиг.16 показан осевой хордовый клапан 133, представляющий собой сборный узел, состоящий из цилиндра 134 с набором упругих кольцеобразных пластин 135, прижатых к торцам цилиндра 134 посредством кольцеобразных пластин 136. На противоположных торцевых поверхностях каждой пластины 136 выполнены радиальные несквозные каналы 137 и 138, которые располагаются друг относительно друга диаметрально противоположно. Каналы 137 выполнены так, что между их стенками и кромкой пластины 136, ограничивающей ее внутреннюю стенку 139, служащую стенкой соответствующей камеры 57,...,57, образована герметизирующая кромка 140, а каналы 138 выполнены так, что герметизирующая кромка 141 образована вдоль внешней кромки торцевой поверхности пластины 136. Кроме того, на торцевой поверхности каждой пластины 136, на которой выполнены каналы 137, со стороны ее внешней кромки имеется скос 142, который расположен диаметрально противоположно каналам 137, а на торцевой поверхности с каналами 138 со стороны ее внутренней кромки имеется скос 143 который расположен диаметрально противоположно каналам 138.
В каждой упругой пластине 135 выполнено по две пары сквозных диаметрально расположенных прорезей 144, между которыми образованы языки 145, причем при соединении пластин 135 и 136 одна пара прорезей 144 каждой пластины 135 располагается напротив каналов 137 соответствующей пластины 136, а другая пара прорезей 144 - напротив скосов 142. На каждой стороне пластины 135 имеется эластичное покрытие 146 в форме замкнутого контура.
На торцевых поверхностях цилиндра 134 так же, как и на пластинах 136, выполнены радиальные несквозные каналы 147 и диаметрально противоположно относительно них скосы 148. При этом в случае, когда на одной
торцевой поверхности цилиндра 134 герметизирующая кромка 149 прилегает к внешней ее кромке, а скос 148 выполнен со стороны внутренней кромки, то на другой его торцевой поверхности герметизирующая кромка прилегает к ее внутренней кромки, а скос 148 выполнен со стороны внешней кромки. Кроме того, каналы 147 и скосы 148 расположены друг относительно друга по разные стороны от оси цилиндра 134.
На внешней поверхности цилиндра 134 выполнена волнообразная канавка 150, образующая открытый канал охлаждения. В пластинах 135 и 136 выполнены пазы 151, которые при соединении цилиндра 134, пластин 135 и 136 вместе с каналом 152 цилиндра 134 замыкают каналы 124,125 и 137 охлаждения, закрытые хомутами 121, 122 с внешней стороны и образуют общую линию охлаждения стенки цилиндра и каждого языка 145 клапана 133. При сборке с поворотом хомутов относительно каналов 152 последние могут быть сообщены с пазами 151, тогда газ, перед поступлением в камеру цилиндра охлаждает цилиндр. Такое "сухое" охлаждение стенок цилиндра, в сочетании с тепловым насосом, можно применять для газовых магистралей высокого давления.
1
n
На фиг. 17 представлена схема теплового насоса 36 с контуром 153 циркуляции хладагента, например фреона, в который включены теплообменники 154 и 155 с дросселем 156 охлаждения. Холодный теплообменник 155 включен в контур 157 циркуляции хладагента, например холодного тосола, с помощью насоса 158 через многоканальный коммутируемый теплообменник 35 блока 34 очистки и охлаждения газа. Горячий теплообменник 154 включен в линию 159 испарителя, например горячего тосола, подаваемого с помощью насоса 160 в рубашку 39 соответствующего хранилища 1...1. К линии 159 подключен электропневмоклапан 161 встроенной системы 162 пожаротушения. К контуру 153 подключена линия 163 природного газа с холодным теплообменником 164, сообщенным с полостью 83 корпуса 84 моторкомпрессора, а также линия 165 теплоносителя, например горячего тосола, с теплообменником 166 и насосом 167 для использования вторичного тепла, например в радиаторах 168 отопления помещения оператора. Теплообменники 154,155,164 и 166 снабжены регуляторами
169 теплообмена. Горячий тосол при помощи теплового насоса 36 и насосов перекачки горячего тосола 160 переносит тепло сжатого газа из зоны с избыточным теплом в зону использования тепла. Например, использование вторичного тепла для подогрева газа в хранилище до стандартной температуры способствует более точному учету реализованного газа. Холодный теплоотводящий тосол "жидкого" охлаждения стенок цилиндра способствует снижению адиабатной работы, затрачиваемой на сжатие газа в камерах 57, и его используют для магистралей низкого и среднего давления.
Электропневмокапан 161 (фиг.18) через регулятор 170 подсоединен к насосу 160, подключен к блоку 29 электропитания и управления и сообщен с емкостью 171, заполненной пламяподавляющей жидкостью, например тосолом, с которой также сообщены спринклерные головки 172. К блоку 29 подключены датчики 173 температуры, установленные в газовых каналах 65 всей системы. Следует отметить, что обычно на АГНКС вторичное тепло выбрасывают в атмосферу.
1
n
1
1
n
1
n
На фиг.19 показана схема подсоединения каждого газораспределительного узла 3,...,3 к компрессорной установке 9 с помощью сети 23 гибких присоединительных устройств виде шлангов, на конце каждого из которых закреплена рукоять 174 с вставленным в нее наконечником 24 в виде штырька с уплотняющим элементом 175, например, из резины круглого сечения. Внутри рукояти 174 размещен 3-х линейный электропневмоклапан 176, который подключен через разъем 177 к блоку 29 электропитания и управления и к которому через штуцер 178 подсоединен шланг, служащий линией 179 всасывания низкого давления. Кроме того, внутри рукояти 174 расположен геркон 180, подключенный через разъем 177 к блоку 29 и взаимодействующий с магнитной меткой 181. Каждому наконечнику 24 соответствует свое гнездо 25, встроенное в корпус поворотного крана 182, который закреплен своей осью 183 на плите 184 газораспределительного узла 3 и с которым соединен гибкий шланг 185 для подсоединения к одной из веток 4,...,4газовой магистрали 5,...,5. Обычно при ручном отключении наконечника
24 шланга от газобаллонного оборудования 8 потребителя часть газа, остающаяся в шланге под давлением, теряется в атмосферу.
1
1
n
1
n
1
Аналогичным образом к газораспределительному узлу 3 подсоединяется блок 56 управления числом ступеней, при этом на линии 186 нагнетания газа низкого давления к электропневмоклапану 176 подключена дренажная линия 187, которая через обратный клапан 188, вентиль 189 и дроссель 190 соединена с резервной емкостью 38, сообщенной с одной из веток 4".4 газовой магистрали 5,...,5. В линиях 179 и 186 установлены датчики 191 давления. На плите 184 газораспределительного узла 3закреплен распределительный щит 192, к которому подключен МАГЗ 15.
Предлагаемую систему газоснабжения транспортных средств используют следующим образом.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
1
1
1
На фиг.1 представлена схема газоснабжения транспортных средств 7,...,7, включающая заполнение хранилищ 1,...,1 природным сжатым газом и заправку этим газом баллонов транспортных средств 7,...,7, причем на одной станции (один район города) может осуществляться как заполнение хранилищ 1,...,1, так и заправка автомобилей, а в другом районе - только заправка. Для заполнения одного из хранилищ, например хранилища 1, автоплатформу 14 с компрессорной установкой 9 удвоенной объемной мощности и массой всего до 5 тонн доставляют седельным тягачом к данному хранилищу 1. После этого автоплатформу 14 ориентируют и фиксируют таким образом, чтобы группа домкратов 18 была бы расположена на фундаменте 17, а кронштейн 22 с сетью 23 гибких присоединительных устройств были бы направлены в сторону газораспределительного узла 3.
1
n
1
n
Теоретически время и энергия заправки каждого из хранилищ 1,...,1 зависит от давления и температуры газа в магистрали 5,...,5прямым образом и составляет разницу между начальным и конечным давлением, определяемым допустимым рабочим пределом давления сосудов хранилища. Чем выше верхний предел, тем большее количество газа (в нормо - кубах) можно будет запасти в хранилище. Чем выше входное давление, допускаемое полостью картера 79, тем ниже затраты энергии
1
1
1
1
1
1
сжатия. Оператор, отведя кронштейн 22 в сторону узла 3, передвигая тем самым наконечники 24, расположенные на конце кронштейна 22, к указанному узлу 3, и включает его. После подачи напряжения на узел 3 от распределительного щита 192 оператор вставляет штырьки наконечников 24 в ответные гнезда 25. Затем оператор при помощи домкратов 18 опускает автоплатформу 14 до упора токопроводящей прокладки 20 с фундаментом 17 и фиксирует автоплатформу 14. Домкрат 18 прижимает раму 11 с закрепленным на ней моторкомпрессором 10 к фундаменту 17. Домкрат 18 рамы 11 приподнимает тележку автоплатформы 14 с усилием, способным подвесить ходовую часть шасси 13, разгрузив ее от вибрационной перегрузки второй производной, возникающей при работе любой компрессорной установки. Усилие домкрата 18 дополняет усилие от массы шасси 13. Токопроводящая медная прокладка 20 каждого башмака 19, сжатая под действием на нее масс компрессорной установки 10 и шасси 13, замыкает контур внешнего заземления, образует контур двойного заземления как электрических утечек, так и перегрузок от потока импульсов механических виброперемещений (Ф. Герман, Дж. Шмид, Журнал «Физика за рубежом», серия Б, Сб. статей, Москва, изд. «МИР», 1986 г, стр. 32). Это гарантирует не только надежную фиксацию, но, и надежное заземление несущих конструкций компрессорной установки 9 заземляющим контуром 21 в соответствии с Правилами устройства электроустановок - 2000. Для обслуживания контактной поверхности и содержания ее в чистоте фундамент 17изготовлен, например, в виде массивной решетки из электропроводного материала (чугуна) и содержит заземляющий контур 21, проложенный в уплотненном грунте, забетонированном вровень с покрытием дорожного полотна, благодаря чему решетка не мешает проезду транспорта, например для заправки.
При размещении рамы 44 (фиг.5) с компрессорной установкой 42 на ж/д платформе 45 последнюю фиксируют на рельсовом пути 46 при помощи группы домкратов 49, Башмак 50 упирается в рельс 46 и усилием домкрата 49 вдавливается в него под весом платформы 45. Для того, чтобы не
повреждать рельс 46, на нижней части башмака 50 располагают прокладку 51.
1
1
1
1
1
Второй по значимости после фиксации автоплатформы 14 на фундаменте 17 (или ж/д платформы 45 на рельсе 46) является операция присоединения сети 23 (53) присоединительных устройств в виде гибких шлангов на кронштейне 22 (или на консольно-поворотном кране 54) к газораспределительному узлу 3 (48). Наконечник 24 в виде штырька оператор вставляет в гнездо 25, которое выполнено в корпусе поворотного крана 182 (фиг.19), затем открывает его, поворачивая с помощью рукояти 174 вокруг оси 183, закрепленной на плите 184 узла 3 (48). На плите 184 в месте установки крана 182 после его полного открывания размещена магнитная метка 181, представляющая собой постоянный магнит, под воздействием магнитного поля которого срабатывает геркон 180, подавая сигнал через разъем 177 на блок 29 электропитания и управления. Компрессорная установка 9 (42) будет включена только после последовательного срабатывания всех герконов 180, а при закрытии любого из кранов 182 соответствующий геркон 180 разомкнет цепь разъема 177 и выключит компрессорную установку 9 (42). Во-вторых, геркон 180 даст сигнал на разрыв цепи питания катушки электропневмоклапана 176, а, следовательно, и на отключение штырька наконечника 24 от установки, соединив полость штырька с линией 179 всасывания, являющейся в данном случае линией дренажа. Газа под давлением в шланге не будет. После сбрасывания давления из штырька последний свободно выходит из гнезда 25. Для свободного поворота крана 182 вокруг своей оси 183 на втором конце крана 182 установлен другой гибкий шланг 185.
1
1
1
1
1
1
После стыковки поворотом крана 182 газораспределительный узел 3 (48) подключают к ветке 4 газовой магистрали 5, и газ низкого давления поступает в линию 179 всасывания, в которой установлен датчик 191 давления. Датчик 191 формирует сигнал, несущий информацию о разности давлений газа магистрали 5 и потребителем - транспортным средством 7 (или локомотивом 40). По этому сигналу от блока 29 подается напряжение питания на соответствующий электропневмоклапан, например
1
1
1
n
1,
1
n
2
электропневмоклапан 61, блока 56 (фиг.7) управления числом ступеней, каналы 62-64 которого расположены в газовых каналах 65 в виде троицы бинарного состояния: канал 63 - «нормально закрытый», а каналы 62 и 64 -«нормально открытые». Электропневмоклапан 61 коммутирует газовую схему в одну, две или N ступеней, при этом разность давлений между всасыванием и нагнетанием любой из камер 57,...,57 сжатия не превышает наперед заданного интервала определенной по величине токового сигнала в блоке 29 от датчика давления. Указанный интервал ограничен в пределах 0-0,45 МПа (0-4,8 кг/см), при этом нижнее значение соответствует наименьшему заданному числу N ступеней, например одной, в исходном состоянии, а при наибольшем значении блок 29 дает команду на перестройку схемы с числом ступеней, равным N+1. В исходном состоянии: при одном "нормально закрытом" канал (канал 63) и двух "нормально открытых" - (каналы 62 и 64) образуется схема в одну ступень, а при последовательной подаче электрического сигнала на каждую группу каналов электропневмоклапанов 61...,61n переводит состояние схемы в N+1 ступень. Схемный адрес "n" каждой троицы каналов может быть выбран в соответствии с программой заправки в зависимости от объема камер 57,...,.57 сжатия. Наличие газа критического давления в любой ступени вызывает перестройку схемы в соответствии с составленной заранее программой, заложенной при последовательности соединения трубопроводов газовых каналов 65, что снижает риск попадания газа под давлением по неверному схемному адресу практически, до нуля. При наличии напряжения на катушках электропневмоклапанов схема блока 56 перестраивается, при снятии напряжения схема приходит в исходное состояние, т.е. в одну ступень. Осуществляется автоматическое обнуление.
1
n
1
1
При давлениях в магистральной сети от 2,5 до 7,5 МПа целесообразно использовать число ступеней, начиная с двух. Поскольку каждая камера 57,...,57 сжатия содержит всасывающий и нагнетательный клапаны 58 и 59, то газ ступеней высоких давлений не может попасть в камеру ступени низкого давления. Исследование действующего макетного образца показало, что в течение всего периода дифференциальной заправки, с
1
1
каждым шагом развертывания схемы блока 56 в сторону увеличения числа ступеней трение в машине растет пропорционально росту давления в хранилище 1 (47). To есть, при вычитании КПД каждой ступени, обеспеченном схемой блока 56, общие суммарные потери на трение, а также средний уровень шума, по сравнению с компрессорной машиной со стационарным числом ступеней, уменьшаются. Особенно это заметно для многоступенчатых машин высокого и сверхвысокого конечного давления 100 МПа и более, у которых число ступеней достигает шести и более. Обнуление камеры 571 с двойной защитой может применяться для высокого давления на входе. Переключение числа ступеней сопровождается значительными динамическими импульсами на привод и вал 65.
1
1
Кроме кинематических перегрузок от возвратно-поступательного движения поршней цилиндропоршневой группы 81 (фиг.9) на вал 82 компрессора 10 (43), воздействуют нагрузки от сжатого и нагретого в конце хода поршня газа, температура нестационарного поля которого внутри потока может достигать 400°К. Выпадение конденсата в клапанах 58 и 59 цилиндра вызывает нестабильность в работе клапана. Для устранения залипания за каждым нагнетательным клапаном 59 размещен зауженный участок 114, который внутри теплообменника 35 переходит в разветвление каналов 77 (фиг.8), один из которых способен возвращать поток газа в клапан 58 всасывания ступени N+1,
Механизм 81 (фиг.11) движения образует кинематические связи плавного движения с укороченным и спокойным ходом.
Для погашения динамических импульсов кроме С-образного сквозного паза 99 на торцах обода 93 над пазом 99 выполнены кольцевые канавки 100, в которых размещены шарики 101, огражденные парой дисков 102, с периферийной стороны хотя бы одного из которых содержится массивный груз 103, служащий регулируемым противовесом, способным перемещаться внутри диска 102 по радиусу. Шарики 101 размещены в канавках 100 свободно с возможностью перемещения между дисками 102, каждый из которых способен совершать вращение совместно с валом 82, тогда как канавка 100 с шариками 101 муфты 92 совершает сложное поступательное
движение за счет того, что муфта 92 надета на вал 82 с эксцентриситетом е. При этом следует отметить, что если поршень 105, соединенный со спицей 94, совершает возвратно-поступательное движение в виде синусообразных гармонических колебаний, задаваемых спицей 94 главного шатуна и эксцентриситетом е, то колебания поршней цилиндропоршневой группы 88, соединенных с рычагами 97, происходят с задержкой возле верхней и нижней мертвых точек, время которой  зависит от соотношений размеров элементов механизма 81. Эта задержка колебаний поршня позволяет смягчить ударные нагрузки на валу 82 и клапанах. Группа рычагов 97, размещенная на упругой части обода 93, образованной пазом 99, зафиксирована при помощи пальцев 98, которые ограждены дисками 102 от самопроизвольного выпадения во время работы, когда рычаги 97 качаются вокруг центра пальцев 99. Для удобства замены пальцев 98 по мере их эксплуатации в торце одного из дисков 102 может располагаться технологическое отверстие с заглушкой 104. Кроме этого, после расцепления с пальцем 98 удобно для обслуживания и замены деталей снять любой узел цилиндропоршневой группы 88 в виде отдельного узла. Не производя полной разборки, можно снять для обслуживания также узел главного цилиндра со спицей 94, которая для этих целей снабжена парой конических пальцев 95. Такое конструктивное решение позволяет использовать цельносварной неразъемный корпус картера 79, уменьшить габаритные размеры компрессора, и резко, в десятки раз, повысить допустимое внутреннее давление в корпусе. Следует подчеркнуть, что возможность быстро снять узлы цилиндропоршневой группы 88 позволяет произвести технологическую операцию гидроопрессовки прочного корпуса 84, что позволяет присоединить указанный корпус к магистрали высокого давления и к всасывающему коллектору 60 группы камер 57 первой ступени с другой. Благодаря этому не только отводят кольцевые утечки газа и тепло мотора изнутри, но и, включив перед всасывающим коллектором 60 дополнительный теплообменник теплового насоса 36, производят плавную регулировку производительности и потребляемой мощности, охлаждая тепловым насосом 36 поступивший из мотора газ до нужной температуры.
Герметичный моторкомпрессор 10, в котором степень сжатия и температура газа на всасывающем коллекторе 60 ступени N допускает грубую ступенчатую и плавную тепловую регулировку, позволяет расширить интервал допустимых всасывающих давлений до величины от 0,1 до 8 МПа. Такой интервал всасывания был недоступен для систем с поршневыми компрессорами, известными ранее. Обычно, даже при небольшом изменении интервала и условий всасывания требовалась коренная переделка или модернизация компрессора с заменой цилиндропоршневой группы и новой балансировкой. Одними из основных параметров, влияющих на эксплуатационные характеристики, являются шум и вибрация, которые в селитебной зоне нормируются очень жестко. Конструктивно амплитуды гармоники колебаний шума и вибрации определяются геометрией механизма 81 движения и возможностью его балансировки, а также, типом клапанов, и конструкцией коммуникаций установки. Физически величина звукового давления и амплитуда вибрации фундамента 17 (или рельсового пути 46) зависит от производительности, конечного и начального давлений, оптимизации числа ступеней, частоты звуковых колебаний и состояния окружающего воздуха, по которому распространяются звуковые волны. Причем известно, что чем выше частота, тем выше коэффициент звукопоглощения в воздухе (см., например, ГОСТ 12.2.016.4-91). По совокупности этих данных была выбрана кинематическая схема нечетно-лучевой симметрии механизма 81 движения, который благодаря наличию паза 99 муфты 92 допускает балансировку при частоте вращения до 100 об/сек, имеющим не менее пары камер 57 сжатия на каждом луче и конструкцией коммуникаций, содержащих регулируемое разветвление внутри встроенного теплообменника 35 в виде ответвления каналов 77. Для повышения надежности газовых соединений, ответвления каналов 77 выполнены внутри массивной плиты пневмоплаты 75, на которой размещены и закреплены консольно в соответствии с нормами герметичности затворов ТВЭЛы 67, погруженные в теплоотводящий агент - тосол, который дополнительно поглощает высокочастотные звуковые колебания от ТВЭЛов 67 с камерами 57 сжатия.
1
10
1
10
1
n
1
n
Вибрацию ТВЭЛов 67, вызванную потоком горячего газа нагнетающих камер 57 сжатия, закрепленных на пневмоплате 75 консольно и погруженных в тосол, используют также для улучшения теплосъема почти на 60%, а также как естественный механический очиститель от накипи. В результате применения указанных конструктивных особенностей теплообменника 35, механизма 81 и муфты 92, вибронагрузки на фундамент 17 (или рельсового пути 46) снижается до нуля (в пределах чувствительности стандартных приборов контроля), а шум - до 67 дБ. Герметичность установки ТВЭЛов 67 на пневмоплате 75 до давления 20 МПа обеспечивают торцевыми уплотнениями 72 в виде колец (фиг.8), а соединение,  гарантирующее герметичность при давлении свыше 20 МПа, обеспечивают диафрагмой 69, выполненной в виде шарика с отверстием 70, при этом сечение канала ТВЭЛа 67 регулируют путем изменения положения отверстия 70 диафрагмы 69 при повороте шарика, разделяя поток газа по типу диафрагмы разделительной заправочной колонки. Каналы до диафрагмы 69 и после нее соединены с дифманометром или парой датчиков давления, выходные сигналы которых поступают на блок 56 управления числом ступеней, при этом разность указанных сигналов несет информацию о перестройке схемы. Высокую частоту колебаний обеспечивают, разместив десять камер 57,...,57 на пяти лучах кинематических звеньев 94, 97. Эти десять камер 57,...,57 образованы пятью цилиндрами цилиндропоршневой группы 87, при этом камеры могут быть соединены посредством всасывающего коллектора 60 с картером 79, который охлаждают газом. Пять «к» камер сжатия резервируют расходообразующий объем, задающий производительность всей установки, а остальные пять камер в сумме образуют межступенчатый объем, внутри которого распределяют ступени сжатия, число которых: n=k-k где К - общее число камер сжатия. Оперативное разделение камер 57,...,57 сжатия при помощи электропневмоклапанов 61,...,61 блока 56 на камеры, задающие объемную мощность, и камеры, задающие конечное давление, позволяет изготовить компрессорную установку 9 с расширенным до величины от 0,1 до 8,0 МПа интервалом регулирования по давлению всасывания и 19,6-28,0 МПа по
давлению нагнетания.
Клапаны принадлежат к наиболее ответственным узлам компрессора и должны отвечать следующим требованиям: плотность герметизирующей кромки в закрытом состоянии; своевременность открытия и закрытия; малое сопротивление движению газа; износоустойчивость и прочность; конструктивно сведенный до минимума объем мертвого пространства. В настоящем изобретении предлагается использовать конструкцию осевого хордового клапана 133 (фиг.16) с расположением каналов 137, 138 и 147 на торцевых поверхностях по хорде соответственно пластин 136 и цилиндра 134, благодаря чему движение газа способствует открыванию или закрыванию герметизирующих кромок 140, 141 и 149 соответственно. Для этого каналы 137 наибольшей длины образованы на торцевых поверхностях пластин 136, обращенных к упругим пластинам 135, зажатым между пластинами 136 и цилиндром 134, а каналы 138 меньшей длины на противоположных торцевых поверхностях, т. е. удалены от пластин 135.
Каждая из пластинок 135 в форме кольца содержит по две пары ограниченных по длине сквозных прорезей 144 и языков 145, соответственно скосы 148 и несквозные каналы 147 клапана 133, ограничены уплотняющими кромками, в виде пары дуг, центр которых близок к совпадению с центральной осью цилиндра 134. На внутренней дуге образована уплотняющая кромка 140, на внешней- 149.
Скосы 142, 143 и 148, выполненные соответственно в пластинах 136 и цилиндре 134, предназначены для ограничения хода язычков 145 пластинок 135, которые образованы между прорезями 144 для поочередного уплотнения и соединения каналов 137, 138,147 с соответствующими линиями всасывания и нагнетания компрессорной установки 9 таким образом, чтобы направление движения потока газа совпадало с Направлением конической части 111 каждого поршня 105, а направление отгибания язычков 145 совпадало с направлением хода поршня 105. Поток газа поочередно образует вихри наподобие циклона и антициклона, которые способствуют поочередному уплотнению перекрестных лабиринтных канавок 117 и 127 поршня 105 и цилиндра 134, для чего прорези 144 отклонены от
хорды и диаметра в направлении потока газа. Благодаря этому поток газа отклоняется плавно, поток завихрения поворачивается внутри камеры 57, вслед за поршнем 105 совершающим возвратно-поступательное движение, а не внутри клапана 133. К тому же, поток газа управляет самодействующим клапаном из камеры 57. Это оказывает благоприятное воздействие на динамику работы клапана 133, которое приводит к снижению шума на 20 дБ, а сопротивление потоку газа снижается по крайней мере в два раза по отношению к самодействующему клапану (ГОСТ 13529-93).
-2
Следует отметить, что усредненная частота шума от вынужденной гармоники первого порядка для десяти клапанов 133 составляет 1500 Гц с учетом количества и сдвига цилиндров 134, волновой пакет имеет усредненную частоту 15000 Гц, что по ГОСТ 12.2.016.4-91 дает наибольший коэффициент звукопоглощения в воздухе для 0°С и влажности 50%, превышающий значение 12×10 дБ/м.
-1
Представленная на фиг.16 сборка клапана 133 отличается по физике от стандартного прямоточного клапана тем, что имеет более сложный волновой пакет собственных колебаний пластин 135. Это обеспечивается также формой и расположением уплотняющих кромок 140,149 в виде дуги и разной длиной хордовых каналов 137, 138 и 147. На криволинейных уплотняющих кромках 140, 149 размещаются две полуволны колебаний, тогда как на прямой кромке стандартного осевого клапана только одна. Повышенная частота собственных колебаний позволяет повысить скорость вращения вала 82 до частоты 100 Гц, что резко повышает объемную мощность поршневого моторкомпрессора 10 (43) и компрессорной установки 9 (42) в целом. Следует напомнить также, что упомянутый выше тип осевого самодействующего клапана (ГОСТ 13529-93, г. Минск) имеет возможность работать лишь до частоты вращения вала не более 25 Гц (25 c, 1500 об/ мин.).
Замечено, что при свободной продувке клапан 133, как и клапаны другого типа, издает характерный звук. Этот звук индивидуален для каждого клапана. Сжимая эластичное покрытие 146, изменяют жесткость и
реактивный момент заделки пластин 135, получая необходимую редукцию фазы волны собственных колебаний языка 145 клапана 133. Контроль за частотой свободных колебаний, возникающих при сжатии пакета пластин 135 и 136, осуществляют с помощью пьезодатчика по показаниям шлейфового осциллографа. Контрольную частоту, гарантирующую своевременность открытия и закрытия клапана 133, можно рассчитать по методике, изложенной в книге 3. Б. Канторович "Основы расчета химических машин и аппаратов", Машгиз, 1946 г, стр. 262-270. Малое сопротивление потоку газа и точность настройки клапана 133 позволяет применить более совершенное, с точки зрения трения и износа, аэродинамическое уплотнение цилиндропоршневой группы 88.
Работоспособность аэродинамического уплотнения может быть обеспечена только при строгой соосности поршня и цилиндра цилиндропоршневой группы 88. Для полного контроля над утечками на каждом дифференциальном поршне 105 (фиг.13) со стороны вала 82 и клапанов закреплена пара опорных втулок 106 и 112 из антифрикционного материала. Втулка 106 закреплена с возможностью движения по образующей цилиндра 119 и поворота относительно оси поршня 105. Соосность поршня 105 и рычага 97 в наборном цилиндре 119 обеспечена штоком 110, а соосность цилиндра 119 - хомутами 121 и 122. Поршень 105 в виде веретена со штоком 110 снабжен аэродинамическим уплотнением, представляющим собой лабиринтные канавки 117 и 118 в виде винтовой многозаходной резьбы, навивка которой имеет, например, левое направление. Канавки 117 и 118 сопряжены с лабиринтными канавками 120 на внутренней поверхности цилиндра 119, направления которых противоположно направлению навивки канавок 117 и 118 и которые имеют, например, правое направление навивки резьбы с зазором в виде ходовой посадки по вершинам. При движении поршня 105 вершины канавок 117 и 118 передвигаются внутри впадин канавок 120 образующей цилиндра 119. Во время движения поршня 105 в узлах А образуются вихри в виде устойчивых солитонов от утечек встречного направления, способные эффективнее (по крайней мере вдвое) уплотнить камеру 57 сжатия между поршнем
105 и клапаном 133. Длина спиральных канавок 117 и 118 всегда больше длины пары кольцевых канавок поршня «Зульцер Буркхард», вихри, образованные спиральными канавками 117 и 118, имеет мощность в четыре раза больше по шкале турбулентности в модели Тейлора - Кафарова (В.В. Кафаров «Основы массопередачи», ГИЗ Высшая школа, Москва, 1962 г., стр. 153-59) имеет форму замкнутой сетчатой трубки, расположенной между поршнем 105 и цилиндром 119, упруго растянутой по всей длине образующей поршня 105 (фиг.14). Следует отметить, что аэродинамические вихри от утечек, использованные в качестве уплотняющих солитонов решетчатого типа, эффективны, как раз, при высокой частоте вращения вала 82 и не оказывают заметного сопротивления при запуске поршневого моторкомпрессора 10 (43).
Разделение цилиндропоршневой группы 88 на элементы по функциональным признакам на направляющую группу, в которую входят цилиндр 119, опорные втулки 106 и 112, шток 110, коническая часть 111 поршня 105, и уплотняющую группу, образованную лабиринтными канавками 117,118и120 позволяет произвести радикальное усовершенствование элементов цилиндропоршневой группы 88 в целом. К примеру, использовать совершенную пару трения скольжения: титан (втулки 106 и 112, шток 110) - керамика (цилиндр 119). Шток 110 проходит через горячую камеру 115, которая заглушена крышкой 116 в виде полого колпачка и связана с полостью картера 79 через канал 113 внутри штока 110 с зауженным участком 114 для дросселирования газа из горячей камеры 115. Это помогает решить так называемую проблему «горячего пуска».
Цилиндропоршневая группа 88 и осевой хордовый клапан 133 разработаны как единый узел тепло- и массопереноса с учетом модели Тейлора - Кафарова. Так, согласно этой модели, при сближении вихрей в узлах А, вращающихся во взаимно противоположных направлениях, они взаимно притягиваются и сливаются. Этот факт позволяет построить непрерывную математическую модель для аналитического определения аэродинамических характеристик узла в целом и получить надежные и простые формулы расчета, потребные для инженерной практики: например,
рассчитать оптимальную толщину стенок поршня 105 или определить предельное значение разницы давлений между камерами. Предлагаемая система газоснабжения транспортных средств построена с учетом умножения положительных технических эффектов, сопровождающих управляемый процесс тепло- и массопередачи и компримирования газов. Это дает возможность снизить удельные энергозатраты на нормо-куб сжатого газа от 400 до 280 Вт, тогда как для прототипа эта величина превышает 480 Вт. Шум снижен до 65 дБ, тогда как у прототипа превышает порог 85 дБ в начале заправки и достигает 95 дБ в конце. Срок службы компрессорной установки от ремонта до ремонта повышен до 5 лет вместо 11 месяцев для поршней с кольцами по ГОСТу 9515-81. Имеется еще один характерный признак, отличающий представленный моторкомпрессор от известных: обычно, при повышении противодавления в хранилище, в процессе заправки, шум при работе компрессора усиливается, в данном компрессоре шум в процессе заправки хранилища, наоборот, плавно снижается от 75 до 65 дБ.
В системе газоснабжения транспортных средств, согласно изобретению, предлагается использовать средства встроенного пожаротушения: в линию 159 испарителя теплового насоса 36 (фиг.17) включены спринклерные головки 172 (фиг.18). Насос 36, работая постоянно в схеме охлаждения газа, не только охлаждает газ в соответствии с нормами безопасности и концентрирует тепло в испарителе для его вторичного использования в цикле Стирлинга, но и поддерживает встроенную систему 162 пожаротушения в постоянной готовности к тушению возгорания. Для своевременного срабатывания система 162 снабжена датчиком 173 температуры, управляющим электропневмоклапаном 161 в линии 159, а также дополнительной емкостью 171, заполненной пламяподавляющей жидкостью, например тосолом. Датчики температуры и датчики давления распределены по газовым каналам 65 всей системы и следят за соблюдением норм безопасного компримирования взрывоопасных и вредных газов. При отклонении от нормы любой из датчиков дает команду на отключение мобильной автогазонанагнетающей компрессорной станции. Если по истечении
определенного времени датчик 173 не приходит в исходное состояние, т. е. нагрев продолжается, реле системы пожаротушения блока 29 электропитания дает команду на срабатывание электропневмоклапана 161 и тот включает систему 162 пожаротушения, распыляющую горячую воду или тосол встроенного теплообменника 35 с спринклерными головками 172. Линия 159 испарителя играет, при этом, роль напорной емкости. Таким образом, дорогостоящая технологическая система готова сама способствовать ликвидации пожара на ранней стадии его образования.
В случае нарушения герметичности неподвижных уплотнений в полостях рамы 11 (44) (фиг.2 и 5) и конструкций автоплатформы 14 (или ж/д платформы 45) возможно скопление пожаро- и взрывоопасных смесей. Для устранения этого в стенках и поясах рамы 11 (44) имеется группа окон 33, расположение которых обеспечивает естественное проветривание полостей рамы 11 между поясами и стенками. Компрессор 10 (43) со встроенными блоком 56 и теплообменником 35 усилен лафетом 90, закреплен на виброопоре 37 для дополнительной разгрузки рамы 3 на домкратах 18 (49). Грузоподъемность шасси 13 рассчитана на подъем ее массы со всем ее содержимым. Во время работы колеса автоплатформы 14 с компрессорной установкой 9 приподняты. Не подлежащие уравновешиванию производные виброперемещений высшего порядка в виде потока виброимпульсов внутренних напряжений через замкнутые контуры корпуса 84, рамы 11, виброопоры 37 и домкрат 18 заземляют на фундамент 17, освобождая от разрушительных напряжений колесные пары шасси 13. Направление потока импульсов, определенное через симметричный тензор плотности потока, совпадает с направлением поля гравитации и течет по пути наименьшего сопротивления для потока импульсов переменного значения, для которого минимальное сопротивление определяется замкнутым контуром из пары секций, включая раму 11с окнами 33 (Сборник статей "Физика за рубежом", серия Б, Москва, «МИР», 1986, стр. 36-50).
По окончании работы домкрат 18с прокладкой 20 поднимают, ставят автоплатформу 14 на колеса до образования транспортного просвета над дорогой в виде клиренса. Затем фиксируют штырями раму 11 и кронштейн
n
n
22. Подачу электрической энергии отключают. Схема блока 56 приходит в исходное состояние. Благодаря повышенной мощности объемы камеры 57 сжатия сокращены и легко разряжаются через лабиринтные канавки 117 и 118 неподвижного поршня 105; корпус 84 в газовую магистраль 5, причем корпус 84 может использоваться как газгольдер. После разрядки камер 57 сжатия автоплатформа 14 с компрессорной установкой 9 готова к безопасной транспортировке на новое рабочее место, т. е. к подключению к другой, значительно удаленной газовой магистрали 5 района или города. Магистраль 5 способна содержать газ под другим давлением на условиях франко - границе раздела сетей поставщика и покупателя газа.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Соответствующее хранилище 1,...,1 (47,...,47) или транспортные средства 7,...,7 (40), газораспределительные узлы 3,...,3(48,...,48), которые связаны мобильной автогазонанагнетающей компрессорной станцией в общую систему заправки потребителей сжатым природным газом с помощью сети 23 гибких присоединительных устройств на кронштейне 22 позволяет выйти из фактически кризисной ситуации, сложившейся в области систем заправки автотранспортных средств экологически чистым сжатым природным газом, который, по традиции компримируют в местах реализации, на стационарных станциях, что приводит к неоправданным капиталовложениям по всей сети магистральных газопроводов.
Дополнительным преимуществом системы является легкая организация регламентных работ в специализированных заводских условиях. Система с мобильной автогазонанагнетающей компрессорной станции 15 может быть использована также в качестве мобильной вспомогательной установки, необходимой для увеличения уровня продаж и реализации сжатого газа, который необходим во время ежегодных регламентных работ, проводимых на стационарных автомобильных газовых наполнительных станциях «АГНКС-500», когда заправка от своей установки не представляется возможной. Кроме того, МАГЗ 15 может быть использован также в качестве дополняющей системы к АГНКС - 500 в случае неожиданно
резкого повышения спроса на сжатый газ в данном районе или по каким-либо другим причинам. Следует также отметить, что слишком холодный газ из хранилищ 17 (47), например зимой, не следует подавать в газобаллонное оборудование 8 (41) транспортного средства 7 (40) до предельного давления (19,6 МПа) без предварительного подогрева до стандартной температуры, поскольку холодный газ в баллоне может нагреться в теплом месте, например в гараже, и разрушить баллон. На газозаправочных станциях есть специальные таблицы, соотносящие давление и температуру газа при заправке. Линия 165 горячего тосола, используемая МАГЗ 15 для подогрева газа хранилища 17 до стандартной температуры, позволяет снизить сезонный разброс температур реализуемого газа и, тем самым снизить вероятность возможной ошибки.