РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ВЫДАЧИ ПРОТИВОВОДОКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ СУДОВОЙ СИСТЕМЫ АВИАТОПЛИВООБЕСПЕЧЕНИЯ

Область техники
Полезная модель относится к резервуару для хранения и выдачи противоводокристаллизационной жидкости (ПВКЖ), применяемому в области авиатопливообеспечения, в частности к резервуару для хранения и выдачи ПВКЖ для судовой системы авиатопливообеспечения.
Уровень техники
ПВКЖ добавляются в топлива для газотурбинных (реактивных) двигателей, заправляемые в летательные аппараты, с целью снижения вероятности кристаллообразования воды в топливных баках во время выполнения полёта. Резервуары для приема и выдачи ПВКЖ в частности применяются в системах дозированного ввода ПВКЖ в авиатопливо во время заправки летательного аппарата, являющихся составными частями судовых систем авиатопливообеспечения (САТО), и устанавливаются рядом с топливоперекачивающими насосами, работающими при заправке летательных аппаратов.
ПВКЖ являются нервно-сосудистыми ядами, вызывая отравление при попадании внутрь, а также при вдыхании паров и через кожные покровы при контакте с жидкостью, что обуславливает необходимость принятия мер, исключающих попадание ПВКЖ за пределы предназначенного для них оборудования.
Для хранения и выдачи ПВКЖ обычно используются резервуары, содержащие цилиндрический корпус, имеющий средства приема и средства выдачи ПВКЖ. Резервуары также могут быть оснащены средствами подачи азота, закачиваемого либо между стенок резервуара, либо подаваемого внутрь резервуара для создания так называемой «азотной подушки».
Резервуары для хранения и выдачи ПВКЖ известны, например, из источника /1/ «Расходно-контрольные резервуары для ПВКЖ» //URL: http://www.agregatnpo.ru/production/obor-pvk/rk-02.html (дата обращения 09.08.2021) или /2/ «Резервуар горизонтальный стальной цилиндрический РГС-50» //URL: https://all-pribors.ru/opisanie/75933-19-rgs-50 (дата обращения 10.08.2021). Описанный в источнике /2/ резервуар для хранения и выдачи ПВКЖ выбран заявителем в качестве наиболее близкого аналога полезной модели.
Учитывая ядовитые свойства ПВКЖ, важным аспектом эксплуатации резервуаров для хранения и выдачи ПВКЖ является их периодический осмотр, позволяющий убедиться в отсутствии коррозии или принять своевременные меры для ее устранения, а также регулярная очистка от остатков ПВКЖ после опорожнения резервуара. С этой целью известные резервуары могут быть оснащены технологическими люками для доступа внутрь резервуара и проведения необходимых операций.
Однако, такие люки обычно имеют сравнительно небольшой диаметр и расположены сверху резервуара, что влечет за собой необходимость оснащения резервуара лестницей для доступа к люку, усложняя процедуру доступа и увеличивая ее время. Кроме того, расположение люка затрудняет доставку к нему оборудования, необходимого для осмотра, очистки и ремонта резервуара. Указанные недостатки являются особенно существенными при эксплуатации такого резервуара в составе судовой системы авиатопливообеспечения, то есть в условиях повышенной нестабильности и вибрации.
Исходя из вышеизложенного, техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, состоит в том, чтобы предложить резервуар для хранения и выдачи противоводокристаллизационной жидкости улучшенной конструкции, адаптированной для применения в судовой системе авиатопливообеспечения, в частности, обеспечивающей возможность быстрого и простого доступа в резервуар с повышением скорости и эффективности процедур технического обслуживания резервуара.
Раскрытие сущности полезной модели
Для решения указанной технической проблемы предложен резервуар для хранения и выдачи противоводокристаллизационной жидкости (ПВКЖ) для судовой системы авиатопливообеспечения, содержащий цилиндрический корпус со средством приема ПВКЖ, средством выдачи ПВКЖ и средством приема азота, и люк с крышкой для доступа внутрь резервуара, при этом рабочим положением резервуара является положение, в котором корпус резервуара размещен горизонтально вдоль продольной оси образующего корпус цилиндра. Согласно полезной модели люк расположен на одной из торцевых стенок корпуса по всей площади торцевой стенки.
Цилиндрическая форма корпуса позволяет исключить создание застойных зон, которые способствуют накоплению загрязнений ПВКЖ при ее хранении, облегчая осуществление технического обслуживания резервуара в процессе эксплуатации, в ходе которого внутренние поверхности корпуса очищают вручную. При этом горизонтальное расположение резервуара в сочетании с выполнением отверстия люка по всей площади торцевой стенки резервуара, еще более упрощает его техническое обслуживание за счет простого и быстрого доступа внутрь без необходимости использования лестниц и отсутствия неудобств, связанных с доступом в резервуар сверху через отверстие люка меньшей величины. Указанное преимущество становится еще более значимым в условиях нестабильности и вибрации, имеющих место в случае применения на судне. Исходя из конструкции и назначения резервуара, выполнение люка по всей площади торцевой стенки является оптимальным способом получения максимально возможного отверстия для доступа в резервуар.
Кроме того, конструкция резервуара согласно полезной модели позволяет разместить в непосредственной близости от резервуара весь набор оборудования, которое может понадобиться в ходе его осмотра, ремонта и очистки и быстро покинуть резервуар для выбора из этого набора оборудования, необходимого в данный момент, что было бы затруднительно при ограниченной площади средств доступа к люку в известных резервуарах.
Таким образом, настоящей полезной моделью предложен резервуар для хранения и выдачи противоводокристаллизационной жидкости улучшенной конструкции, адаптированной для применения в судовой системе авиатопливообеспечения, обеспечивающей возможность быстрого и простого доступа в резервуар с повышением скорости и эффективности процедур технического обслуживания резервуара.
Согласно варианту осуществления полезной модели корпус 2 изготовлен из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т. Такая сталь является искробезопасной, немагнитной, химически- и коррозионностойкой и обеспечивает высокую надежность резервуара в том числе и при эксплуатации на открытой палубе судна в сложных климатических условиях.
Согласно другому варианту осуществления полезной модели крышка люка содержит пробоотборное устройство. Такое исполнение позволяет осуществлять отбор проб находящейся в резервуаре ПВКЖ и извлекать пробоотборное устройство вместе с крышкой, так чтобы оно не создавало помех техническому обслуживанию резервуара.
Согласно следующему варианту осуществления полезной модели крышка люка содержит ручки, расположенные симметрично относительно центра крышки, при этом крышка выполнена с возможностью опоры на ручки в своем снятом положении.
Наличие ручек и возможность опоры крышки на ручки упрощает операции снятия крышки с люка и ее установки на люк, а при наличии в крышке пробоотборного устройства – предотвращает его повреждение при снятии крышки.
Согласно еще одному варианту осуществления полезной модели на корпусе резервуара закреплен байпасный магнитный указатель уровня ПВКЖ, выполненный с возможностью визуальной индикации уровня содержащейся в резервуаре ПВКЖ, содержащий концевой выключатель, выполненный с возможностью подачи электрического сигнала отключения на топливоперекачивающий насос судовой системы авиатопливообеспечения при снижении уровня ПВКЖ в резервуаре ниже заданной величины.
Оснащение резервуара таким устройством позволяет постоянно контролировать уровень ПВКЖ в судовой САТО, исключив возможность заправки летательного аппарата топливом без ПВКЖ и снизив вероятность выхода из строя элементов конструкции с попаданием ПВКЖ в окружающую среду, что могло бы иметь место, например, в случае применения стеклянных указателей уровня, что в совокупности обеспечивает повышение надежности резервуара и судовой САТО.
Краткое описание чертежей
Далее полезная модель описана более подробно со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 в аксонометрии показан резервуар для хранения и выдачи ПВКЖ согласно полезной модели;
на фиг. 2 показан вид спереди резервуара для хранения и выдачи ПВКЖ с фиг.1.
Осуществление полезной модели
Показанный на фиг. 1 и 2 резервуар 1 для хранения и выдачи ПВКЖ согласно полезной модели предназначен для использования в составе судовой САТО, которая может быть размещена, как в подпалубном помещении, так и на палубе судна – на взлетно-посадочной площадке или вблизи нее.
Резервуар 1 для хранения и выдачи ПВКЖ содержит цилиндрический корпус 2, имеющий средство 3 приема ПВКЖ и средство 4 выдачи ПВКЖ, выполненные в виде патрубков, на концах которых расположены соединительные фланцы для присоединения к линии подачи ПВКЖ и дозатору ПВКЖ, соответственно.
Конструкция резервуара 1 для хранения и выдачи ПВКЖ предусматривает возможность подачи ПВКЖ как с использованием ручного насоса (основной способ), так и гравитационной подачи ПВКЖ (резервный способ) из канистры хранения ПВКЖ на случай выхода из строя ручного насоса.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели корпус 2 резервуара выполнен из искробезопасной, немагнитной, химически- и коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т.
Хранение ПВКЖ в резервуаре 1 согласно полезной модели осуществляется с применением технологии «азотной подушки». Для этой цели резервуар 1 оснащен средством 5 приема азота в виде патрубка с соединительным фланцем для соединения с азотопроводом.
Такая система хранения, в частности, позволяет снизить испарение ПВКЖ, что имеет большое значение, учитывая ядовитые свойства ПВКЖ, а также обеспечивает возможность дополнительного слива ПВКЖ из резервуара с применением азотного лифтинга.
Цилиндрическая форма корпуса 2 резервуара 1 для хранения и выдачи ПВКЖ позволяет исключить создание застойных зон, которые способствуют накоплению загрязнений ПВКЖ при ее хранении, облегчая осуществление технического обслуживания резервуара в процессе эксплуатации, в ходе которого внутренние поверхности корпуса очищают вручную с применением хлопчатобумажных салфеток.
Как показано на фиг. 1, рабочим положением резервуара является положение, в котором корпус 2 резервуара размещен горизонтально вдоль продольной оси (L) образующего корпус цилиндра.
Согласно полезной модели резервуар 1 для хранения и выдачи ПВКЖ имеет люк 6, расположенный в одной из торцевых стенок корпуса 2 резервуара 1. Люк 6 занимает всю торцевую стенку, то есть площадь люка по существу равна площади основания цилиндра, образующего корпус резервуара. Люк 6 оснащен крышкой 7, выполненной с возможностью соединения (например, болтового соединения) с соединительным фланцем люка 6.
Люк 6 предназначен для доступа внутрь резервуара 1 для хранения и выдачи ПВКЖ с целью осмотра его внутренней полости и/или очистки членами судовой команды.
Резервуар 1 для хранения выдачи ПВКЖ может быть оснащен пробоотборным устройством 11, предназначенным для отбора проб хранящейся в резервуаре ПВКЖ. В этом случае крышка люка может содержать пробоотборные трубы пробоотборного устройства 11 так, что они проходят через крышку 7 и закреплены в ней.
Благодаря такой конструкции при снятии крышки 7 с люка 6 пробоотборное устройство 11 автоматически извлекается из резервуара 1 и не мешает проведению работ внутри него.
Крышка 7 люка 6 может содержать ручки 8, расположенные симметрично относительно центра крышки. Согласно предпочтительному варианту осуществления крышка 7 содержит две ручки 8. Тем не менее, крышка может также содержать и большее количество ручек.
Наличие ручек позволяет членам судовой команды, занимающимся обслуживанием резервуара 1, легко снять крышку люка. Кроме того, размер и расположение ручек выбраны таким образом, что в своем снятом положении крышка может опираться на ручки 8, благодаря чему повышается удобство ее обратной установки на люк.
Кроме того, при наличии в крышке пробоотборного устройства 11, благодаря возможности опоры крышки 7 на ручки 8, удается избежать повреждения труб пробоотборного устройства при снятии крышки 6 с резервуара 1.
Резервуар 1 для хранения и выдачи ПВКЖ согласно полезной модели может содержать байпасный магнитный указатель 9 уровня, предназначенный для визуальной индикации уровня ПВКЖ, содержащейся в резервуаре.
В этом случае байпасный магнитный указатель9 уровня крепится к боковой стенке резервуара 1 для ПВКЖ и содержит байпасную камеру. Принцип действия магнитного указателя 9 уровня основан на законе о сообщающихся сосудах – уровень в байпасной камере равен уровню измеряемой жидкости внутри резервуара. Внутри байпасной камеры вместе с уровнем жидкости перемещается поплавок со встроенным магнитом, который посредством воздействия магнитного поля бесконтактно поворачивает группу вертикально расположенных двухцветных магнитных роликов, размещенных на внешней поверхности камеры. При повышении уровня ПВКЖ в резервуаре ролики поворачиваются красной стороной наружу, при понижении – белой стороной наружу. Таким образом, высота ряда роликов, повернутых красной стороной наружу является индикатором уровня ПВКЖ в резервуаре.
Конструкция и принцип действия магнитных указателей уровня сами по себе известны из уровня техники.
Байпасный магнитный указатель 9 уровня может содержать концевой выключатель 10, показанный на фиг. 2.
Концевой выключатель 10 может представлять собой герконовый концевой выключатель, работа которого основана на взаимодействии магнита, находящегося в поплавке байпасного магнитного указателя 10 уровня, и геркона, расположенного в корпусе концевого выключателя 10. При перемещении поплавка вдоль концевого выключателя на геркон воздействует магнитное поле, происходит переключение контактов геркона и, как следствие, замыкание или размыкание контрольной цепи, представляющее собой сигнал типа «сухой контакт».
Концевой выключатель 10 байпасного магнитного указателя 9 уровня может быть электрически связан с цепью управления работой топливоперекачивающего насоса судовой САТО.
Концевой выключатель 10 установлен в нижней части байпасного магнитного указателя 9 уровня на уровне соответствующем заданному уровню ПВКЖ в резервуаре, ниже которого ПВКЖ перестает поступать на дозатор ПВКЖ, соединяемый со средством выдачи ПВКЖ резервуара. При снижении уровня ПВКЖ в резервуаре ниже заданной величины, происходит срабатывание концевого выключателя 10 и выдача сигнала на цепь управления работой топливоперекачивающего насоса на его отключение, в результате чего прекращается подача топлива в летательный аппарат.
При необходимости, соответствующие сигналы могут подаваться в автоматизированную систему управления (АСУ) САТО с отображением на панелях оператора аварийных нижних уровней жидкости и аварийно-выключенных насосов.
Благодаря оснащению резервуара 1 для хранения и выдачи ПВКЖ байпасным магнитным указателем уровня 9 появляется возможность использования концевых переключателей 10, являющихся сигнализаторами для средств управления судовой системой САТО, в частности работой топливоперекачивающего насоса. Отключение топливно-перекачивающего насоса судовой системы САТО при снижении уровня ПВКЖ ниже заданной величины позволяет прекратить подачу топлива и, тем самым, исключить вероятность заправки летательного аппарата топливом без ПВКЖ. При этом сохраняется также и возможность визуальной индикация уровня жидкости в резервуаре 1 на всем протяжении его работы без риска выхода из строя хрупких элементов конструкции и попадания токсичной ПВКЖ в окружающую среду, что могло бы иметь место, например, в случае применения стеклянных указателей уровня, что в совокупности обеспечивает повышение надежности судовой САТО.
Таким образом, оснащенный концевым выключателем байпасный магнитный указатель уровня в резервуаре для ПВКЖ становятся элементом управления системы аварийной сигнализации судовой САТО, позволяя эффективно поддерживать на самом высоком уровне безопасность основных технологических операций и обеспечивать надежность судовой САТО.
Из вышеприведенного описания резервуара для ПВКЖ согласно полезной модели понятно, что все его компоненты соединены друг с другом сборочными операциями посредством известных средств крепления и находятся в функционально-конструктивном единстве.
Осмотр и/или техническое обслуживание резервуара осуществляют путем доступа в резервуар через люк 6, с которого предварительно снимают крышку 7. Благодаря горизонтальному расположению, цилиндрической форме и большой площади отверстия технологического люка члены судовой команды могут быстро и простым способом получить доступ внутрь резервуара, а также доступ к набору оборудования, которое может понадобиться в ходе его осмотра, ремонта и очистки. Таким образом, повышаются скорость и эффективность технического обслуживания резервуара.