МОБИЛЬНЫЙ ГАЗОЗАПРАВОЧНЫЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к области транспортирования и хранения газов и может быть использована для заправки транспортных средств, сельскохозяйственной техники, энергетических установок, работающих на сжатом природном газе, а также для заправки иных стационарных и бытовых потребителей сжатого природного газа.
Известен мобильный газозаправочный комплекс, содержащий транспортное средство, на раме которого смонтированы сосуды высокого давления, сгруппированные в секции и два несгруппированных сосуда, в которых подвижные разделители делят объем сосудов на жидкостные и газовые полости. Сосуды, сгруппированные в секции, соединены между собой трубопроводами, в которых установлены последовательно обратные клапана.
Участок одного трубопровода между клапанами соединен с газовой полостью одного сосуда, а участок другого трубопровода между другими клапанами соединен с газовой полостью другого сосуда. Жидкостные полости упомянутых выше сосудов соединены с напорной линией насоса и гидробаком, причем данные сосуды снабжены конечными элементами, имеющими возможность взаимодействия с узлом управления распределителя.
Газовые секции снабжены вентилями. Вентилями также снабжены гидравлические линии, соединяющие жидкостные полости сосудов с распределителем.
Узел заправки комплекса содержит обратный клапан и вентили, установленные на трубопроводах, соединяющих вход обратного клапана с секциями сосудов.
Узел заправки автомобилей содержит вентили, установленные на трубопроводах, соединяющих узел заправки с секциями сосудов.
Входы трубопроводов, соединяющих секции, соединены магистралью низкого давления через обратный клапан и вентиль.
Вход насоса дожимного агрегата сообщен с одной из жидкостных полостей сосудов.
(см. патент РФ №2199052, кл. F 17 C 5/06, 2003 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции известного газозаправщика необходимо отметить, что она довольно сложна в части пневмогидравлической схемы управления заправкой газа и выдачей газа потребителям, обусловленной необходимостью работы с большим количеством запорной арматуры, а кроме того, наличие в конструкции известного комплекса несгруппированных сосудов, разделенных на жидкостные и газовые полости, сокращает общее количество сосудов для газа, устанавливаемых на транспортном средстве, что уменьшает объем сжатого газа, транспортируемого комплексом на пост заправки потребителей.
Задачей настоящей полезной модели является разработка мобильного газозаправочного комплекса, несложного конструктивно, удобного при осуществлении заправки комплекса от газонакопительной компрессорной станции и при осуществлении заправки потребителей, а также обеспечивающего заправку большого количества потребителей.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в мобильном газозаправочном комплексе, содержащем транспортное средство, на котором смонтированы сосуды для газа, сгруппированные посредством газовой арматуры в секции, модуль управления заправкой газа и раздачей его потребителям, а также дожимной агрегат, новым является то, что дожимной агрегат выполнен в виде гидроприводного компрессора, выход которого соединен трубопроводами, в котором имеется запорный вентиль, с, как минимум, одним сосудом каждой секции, каждая секция сосудов снабжена индивидуальным трубопроводом с запорным вентилем для заправки сжатым газом, и индивидуальным трубопроводом для выдачи газа из секций потребителям, каждый из которых через запорный вентиль соединен с выпускным трубопроводом, в котором установлены фильтр, регулятор давления газа и запорный вентиль, причем выпускной трубопровод имеет возможность соединения с, как минимум, одним раздаточным рукавом и с трубопроводом сброса давления газа, в котором установлен запорный вентиль.
Монтаж на транспортном средстве гидроприводного компрессора и связь его нагнетательного контура с сосудами каждой секции и отсутствие несгруппированных сосудов позволяет обеспечить максимальный объем опорожнения сосудов секций при заправке транспортных средств, наличие минимального количества запорных вентилей в системе заправки потребителей комплекса облегчает его эксплуатацию, причем для заправки потребителей может быть использована одна секция, несколько секций, все секции сосудов.
При проведении патентных решений не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».
Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг.1 - мобильный газозаправочный комплекс, общий вид;
на фиг.2 - пневматическая схема комплекса.
Мобильный газозаправочный комплекс содержит смонтированные на транспортном средстве (например, на раме автомобиля) 1 сосуды 2 для газа. Количество сосудов, монтируемых на транспортном средстве, может быть различным и зависит от конкретных задач, на выполнение которых направлен комплекс, размера сосудов, модели транспортного средства и пр.
Смонтированные на транспортном средстве сосуды посредством трубопроводной арматуры объединены в секции, в каждой из которых полости сосудов связаны посредством трубопроводов. Количество секций, равно как и количество сосудов в каждой секции, может быть различным. Так, на фиг.2 сосуды объединены в четыре секции (I, II, III, IV), каждая из которых содержит сблокированные 5, 4, 3, 2 сосудов. Это, как уже было отмечено выше, не означает, что количество сосудов в каждой секции не может быть иным. Так, вполне возможно использование схемы, в которой секции содержат например, 4, 4, 4, 2 сосудов.
На транспортном средстве смонтирован дожимной агрегат 3, выполненный, например, в виде гидроприводного компрессора. В случае, если транспортное средство представляет автомобильные шасси, например, автомобиля «КАМАЗ», то гидроприводной компрессор монтируется между задней стенкой кабины автомобиля и торцами сосудов 2.
На задней части транспортного средства размещен модуль управления 4, выполненный из двух постов: пост (А) заправки сосудов комплекса, например, от автомобильной газонакопительной компрессорной станции (не показана); пост (Б) заправки топливных баков техники (автомобилей, сельскохозяйственной техники и пр).
Гидроприводной компрессор 3 имеет возможность соединения посредством трубопроводов (позициями не обозначены), в которых установлены запорные вентили 5-12, с полостью как минимум одного сосуда каждой секции комплекса.
Пост А заправки комплекса содержит один или два (что не является принципиальным) трубопровода 13 с обратными клапанами 14, имеющих возможность подсоединения к раздаточным штуцерам (не показаны) газонакопительной станции.
Каждая секция комплекса заправляется по своему трубопроводу. Так, заправка секции 1 осуществляется по трубопроводу 15 при открытом запорном вентиле 16, заправка секции I1 осуществляется по трубопроводу 17 при открытом запорном вентиле 18, заправка секции III осуществляется по трубопроводу 19 при открытом запорном вентиле 20, заправка секции IV осуществляется по трубопроводу 21 при открытом запорном вентиле 22.
Необходимо отметить, что обратные запорные клапаны могут быть установлены не на трубопроводе (-ах) 13, а в каждом трубопроводе заправки сосудов 2 (трубопроводах 15, 17, 19, 21).
Возможно, что обратные клапаны могут быть установлены как в трубопроводе (-ах) 13, так и в трубопроводах 15, 17, 19, 21. Это зависит от конкретного конструктивного исполнения газозаправочного комплекса и не является принципиальным.
В каждом трубопроводе 15, 17, 19, 21 установлены предохранительные клапаны (соответственно 23, 24, 25, 26).
Давление газа каждой секции регистрируется манометрами (соответственно 27, 28, 29, 30). Манометры включены в систему через манометровые краны (позициями не обозначены) и обеспечивают возможность отключения и замены манометров без выпуска газа из секций.
Конструктивное решение схемы системы заправки секций газом позволяет осуществлять заправку одновременно всех секций, нескольких секций, одной секции.
Пост Б заправки потребителей газом из секций I, II, III, IV включает раздаточные рукава 31, количество которых может быть различным, например, два. Количество рукавов 31 определяет число одновременно заправляемых потребителей. Рукав (каждый рукав, если их несколько) 31 включает заправочное устройство 32 и манометр 33. На фиг.2 показан пост заправки транспортных средств, содержащий два раздаточных рукава 31, подсоединенных к выпускному трубопроводу 34 через запорные вентили 35 и 36.
Выпускной трубопровод 34 снабжен запорным вентилем 37 и соединен с трубопроводом 38 сброса давления газа, в котором установлен запорный вентиль 39.
В выпускном трубопроводе 34 размещен фильтр 40 для улавливания механических включений газа, установлены регулятор давления 41 прямого действия, манометр 42 и термометр 43 для регистрации температуры заправляемого газа. Выпускной трубопровод снабжен предохранительным клапаном 44.
С выпускным трубопроводом в зависимости от принятой схемы выдачи газа имеет возможность соединения:
- секция I через трубопровод 45 и запорный вентиль 46;
- секция II через трубопровод 47 и запорный вентиль 48;
- секция III через трубопровод 49 и запорный вентиль 50;
- секция IV через трубопровод 51 и запорный вентиль 52.
Предохранительные клапаны выходами подсоединены к отводному трубопроводу 53, с которым посредством трубопровода 54 через манометровые вентили имеют возможность соединения полости всех сосудов всех секций.
Конструктивное выполнение блоков, агрегатов, узлов, элементов, использованных в данном мобильном газозаправочном комплексе является известным, оно не составляет предмета патентной охраны и поэтому в материалах данной заявки не раскрыто.
Мобильный газозаправочный комплекс функционирует следующим образом.
Для заправки сосудов секций комплекса трубопроводы 13 подсоединяют к раздаточным штуцерам газонакопительной станции.
Все запорные вентили находятся в положении «ЗАКРЫТО». Предохранительные клапаны отрегулированы на максимально заданное давление сжатого газа.
Рассмотрим несколько схем заправки сосудов комплекса.
Для заправки одной секции (например, секции I) открывают запорный вентиль 16 и сжатый газ поступает по трубопроводу 15 в сосуды секции I. Давление заправленного в сосуды данной секции газа определяется визуально по манометру 27. По достижении заданного давления в емкостях (32±1 МПа) перекрывают вентиль 16. Аналогичным образом могут быть заправлены остальные секции (II, III, IV) включением соответствующих запорных вентилей.
Возможна одновременная заправка нескольких (например, двух) секций. При необходимости одновременной заправки, например, секций I и II, открываются запорные вентили 16 и 18 и аналогично описанному выше по трубопроводам 15 и 17 осуществляется заправка данных секций.
Возможна одновременная заправка всех секций комплекса. Для этого открывают запорные вентили 16, 18, 20, 22 и газ по трубопроводам 15, 17, 19, 21 аналогично описанному выше одновременно поступает в сосуды всех секций, обеспечивая их заправку.
Так как сосуды с заправленным в них газом смонтированы на транспортном средстве, что, собственно, делает комплекс мобильным, мобильный
газозаправочный комплекс следует на пункт заправки. Заправка потребителей осуществляется с поста Б.
Для обеспечения заправки потребителей рукав 31 поста Б подсоединяют к емкости для газа потребителя (бак, баллон и пр.). Если, например, в конструкции комплекса предусмотрено два рукава 31, как это показано на фиг.2, то один из них подсоединяют к емкости для газа одного потребителя, а другой - к емкости другого потребителя.
Схема расхода газа из сосудов комплекса при заправке потребителей может быть различной. Конкретная схема может зависеть от количества (давления) газа в сосудах, количества потребителей и пр. Как правило, для специалистов не составляет труда выбрать оптимальную схему заправки, обеспечивающую решение конкретной задачи заправки газовых емкостей потребителей.
Для примера рассмотрим схему заправки потребителей из секции IV комплекса на два раздаточных рукава 31.
Как уже было отмечено выше, рукава подсоединяют к заправочным емкостям потребителей. Далее открывают запорные вентили 35 и 36 рукавов, запорный вентиль 37 выпускного трубопровода 34 и запорный вентиль 52, в результате чего газ из сосудов секции IV по трубопроводу 51 поступают в выпускной трубопровод 34 и, проходя через фильтр 40 и регулятор 41, обеспечивающий снижение давления заправляемого газа до заданной величины, поступает в раздаточные рукава 31. При включении заправочных устройств 32 рукавов 31 газ поступает в заправочные газовые емкости потребителей. Давление газа в газовых емкостях потребителей определяется манометрами 33, а давление и температура поступающего в выпускной трубопровод газа - манометром 42 и термометром 43.
По достижении давления газа в заправочных емкостях пользователей заданного значения, отключают заправочные устройства 32, прекращая подачу газа в емкости потребителей и перекрывают вентили 35 и 36, вентиль 37 и запорный вентиль 52. Отсоединяют рукава 31 от газовых емкостей потребителей. Заправка закончена.
Далее рукава 31 подсоединяют к газовым емкостям следующих потребителей и цикл повторяется аналогично описанному выше.
При снижении давления в секции IV ниже давления заправки потребителей возможно отключение секции IV путем перекрытия запорного вентиля 52. Далее в работу может быть включена любая из секций I, II, III. Пусть следующей секцией, включаемой в работу, будет секция III. Для включения ее в работу достаточно открыть запорный вентиль 50.
Далее аналогичным образом включаются в работу секции II и I открыванием запорных вентилей 48 и 46.
Возможны схемы заправки потребителей, при которых в работу одновременно вводятся несколько секций или сразу все секции.
Наличие в конструкции комплекса гидроприводного компрессора 3 позволяет повысить степень опорожнения сосудов при падении в них давления газа ниже давления заправки потребителей.
Так, например, при падении давления в секции IV ниже давления заправки, открывают запорные вентили 11 и/или 12 и воздух под давлением поступает в сосуды секции IV, вытесняя находящийся в сосудах газ в заправочные емкости потребителей. Аналогичным образом к гидроприводному компрессору подсоединяются и остальные секции посредством запорных вентилей 5-10.
Для продувки системы открывают запорные вентили 5-12, 37, 46, 48, 50, 52, 39 и подаваемый от компрессора 3 воздух вытесняет из сосудов и трубопроводов остатки природного газа, который из трубопровода 55 вытесняется «на свечу».