Устройство для герметизации бака при заправке топливом транспортного средства

 

Сущность: герметизация бака при заправке топливом осуществляется путем подачи внутрь эластичной уплотняющей диафрагмы, расположенной на носке заправочного крана, воздуха под давлением. Во время заправки происходит отсос парогазовой смеси из бака. 2 ил.

Изобретение относится к технике транспорта товарных нефтепродуктов и, преимущественно, к оборудованию автозаправочных станций (АЗС) и нефтебаз, предназначенных для заправки транспортных средств легким углеводородным топливом.

Известны устройства для герметизации паровой полости бака при заправке топливом транспортного средства с помощью многокромочной перегородки, размещенной в горловине топливного бака, и пустотелой эластичной диафрагмы на носке заправочного крана оборудования АЗС, расширяющейся в горловине бака под давлением части жидкости, нагнетаемой в бак.

Известные устройства конструктивно усложнены, имеют низкую надежность в работе и при эксплуатации не обеспечивают требуемую защиту окружающей среды от загрязнения ее парами топлива.

Известно устройство для герметизации носка заправочного крана колонки АЗС в заливной горловине бака при заправке транспортного средства легкоиспаряющимся топливом, содержащее пустотелую эластичную уплотняющую диафрагму в виде тора на носке крана, надуваемую посредством воздуха, подаваемого внутрь диафрагмы под давлением из отдельной емкости воздушной магистрали АЗС, и парогазовую магистраль АЗС для отвода из бака и улавливания паров топлива в процессе заправки.

Однако известное герметизирующее устройство и оборудование АЗС не обеспечивают постоянного давления воздуха в полости диафрагмы при заправке, имеет низкую эффективность отбора паров топлива, высокую трудоемкость в управлении и ненадежно в эксплуатации.

Цель изобретения - повышение эффективности, быстродействия и надежности работы системы отбора паров легкого углеводородного топлива из бака в период заправки транспортного средства на АЗС и нефтебазе.

Это позволяет улучшить уплотнение парового пространства топливного бака при заправке, повысить чистоту отбора паров легкого топлива, обеспечить автоматизацию процесса заправки, устранить загрязнение окружающей среды газообразными углеводородами нефтяного происхождения.

Это достигается тем, что в оборудовании АЗС или нефтебазы, включающем воздушную и парогазовую магистрали, топливо-раздаточную колонку и заправочный кран с эластичной уплотняющей диафрагмой на его носке, указанная диафрагма выполнена одностенной в виде трех сопряженных цилиндрических поверхностей с возможностью расширения ее в средней части, закреплена на носке крана по боковым цилиндрическим поверхностям, внутренняя полость которой посредством дополнительного канала, выполненного на стенке носка заправочного крана, соединена с воздушной магистралью АЗС выходным отверстием, размещенным в стенке носка крана за диафрагмой, причем воздушная магистраль АЗС снабжена отсасывающим и нагнетающим воздушными насосами с электромагнитными управляющими клапанами, которые при работе создают в полости диафрагмы в соответствии с программой, заданной процессором, разрежение воздуха при размещении диафрагмы в заливной горловине бака и извлечении ее из горловины, и постоянное давление воздуха в ней в период заправки бака, а парогазовая магистраль, соединяемая с паровой полостью заправляемого бака, оборудована отдельным отсасывающим насосом, который транспортирует паровоздушную среду из бака автомобиля в устройство для улавливания паров топлива, например, в холодильную установку или абсорбционный контейнер.

На фиг. 1 приведена схема устройства для герметизации бака при заправке топливом; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство для герметизации бака при заправке топливом транспортного средства содержит носок 1 заправочного крана 2 с клапаном 3 ручного управления подачей топлива и гибким шлангом 4 от топливо-раздаточной колонки 5 АЗС. На носке 1 крана 2 размещена пустотелая эластичная диафрагма 6 с гофрами 7 на наружной поверхности средней ее части, выполненная одностенной в виде трех сопряженных цилиндрических поверхностей. Диафрагма 6 имеет внутри воздушную полость 8 и герметично закреплена по боковым цилиндрическим поверхностям 9 на носке 1 крана 2 с помощью стяжных хомутов 10 и 11.

В рабочем положении (фиг. 1), когда давление воздуха в полости 8 диафрагмы 6 выше атмосферного, средняя часть ее растянута и тем самым образует эластичную цилиндрическую поверхность, которая контактирует с внутренней стенкой заливной горловины 12 топливного бака 13 с упором и, уплотняя по периметру стенки, отделяет паровое пространство 14 бака 13 от окружающей среды. Носок 1 заправочного крана 2 снабжен дополнительным продольным каналом 15, который отверстием 16 в стенке носка 1 сообщен с воздушной полостью 8 диафрагмы 6 и отверстием 17 за диафрагмой - с гибким трубопроводом 18 малого сечения.

Воздушная магистраль топливо-раздаточной колонки 5 АЗС содержит отсасывающий 19 и нагнетающий 20 насосы с управляющими электромагнитными клапанами 21 и 22 с элементами управления заправкой (не показаны) и воздухопроводы 23, 24 и 25, посредством которых всасывающая полость насоса 19 и нагнетающая полость насоса 20 посредством управляющих клапанов 21 и 22 соединены с трубопроводом 18 и далее через отверстие 17 с дополнительным каналом 15 в носке 1 крана 2 и с воздушной полостью 8 эластичной диафрагмы 6.

Топливо-раздаточная колонка 5 имеет подвижной рычаг 26 для автоматического отключения насоса 19 и управляющего клапана 21 от электропитания системы управления заправкой при подвешивании заправочного крана 2 после заправки автомобиля.

Для отбора паров в период заправки бака топливом носок 1 заправочного крана 2 имеет продольный канал 27 и заборное отверстие 28, сообщающее его с паровым пространством 14 заправляемого бака 13. Отверстие 29 на выходном конце канала 27 соединяет парогазовую магистраль 30 с отсасывающим насосом 31 и далее, например, с конденсатором 32 холодильной установки 33 АЗС, которая имеет емкость 34 для сбора конденсата легких фракций бензина и транспортирования его в расходный для данной марки топлива резервуар АЗС. Трубопровод 35 служит для отвода в атмосферу воздуха, очищенного от паров топлива.

Устройство работает в автоматическом режиме следующим образом.

При установленном у колонки 5 АЗС автомобиле оператор-заправщик или водитель открывает заливную горловину 12 топливного бака 13, снимает с рычага 26 заправочный кран 2 и кнопкой (не показана) на колонке 5 включает оборудование АЗС и процессор (компьютер) в работу, который по заданной программе первым включает отсасывающий воздушный насос 19 с клапаном 21, обеспечивая отсос воздуха из полости 8 диафрагмы 6.

Под действием созданного и поддерживаемого в диафрагме 6 разрежения средняя ее часть уменьшается в диаметре и плотно облегает поверхность носка 1 крана 2. В таком положении оператор-заправщик свободно устанавливает носок 1 с диафрагмой 6 в полость заливной горловины 12 топливного бака 13 на такую глубину, чтобы средняя часть диафрагмы находилась в верхней части горловины 12 напротив ее цилиндрической поверхности.

Это положение уплотнительной диафрагмы оператор легко осуществляет визуальным наблюдением в период ввода носка 1, зная, что перед заправкой и в процессе ее паровая полость заправляемого бака, содержащая пары и брызги топлива, должна быть герметично изолирована от окружающей среды. После этого оператор включает низковольтную цепь управления (не выше 12 В), располагаемую на корпусе переносного крана 2 (на фиг. не показана), посредством которой процессор совместно с системой управления переводит оборудование топливо-раздаточной колонки 5 в автоматический режим работы - выключает насос 19 и управляющий клапан 21. Последний в этом состоянии перекрывает воздухопроводы 23 и 24, прекращая отсос воздуха из полости 8 диафрагмы 6. Как только эти воздухопроводы оказываются перекрытыми, а насос 19 выключенным из работы, по сигналу датчика (не показан) система управления заправкой включает в работу нагнетающий насос 20 и управляющий клапан 22, который открывает проход воздуха под давлением выше атмосферного по трубопроводам 25 и 18, каналу 15 через отверстия 17 и 16 в носке 1 крана 2 внутрь диафрагмы 6, под действием чего в полости 8 создается постоянное давление воздуха, контролируемое прибором, средняя стенка диафрагмы 6 надувается и, достигнув внутренней цилиндрической стенки заливной горловины 12, плотно герметизирует паровое пространство топливного бака 13. Когда давление воздуха в полости диафрагмы достигнет расчетного значения и будет поддерживаться на заданном уровне, система управления заправкой автоматически и одновременно включает подачу жидкого топлива в бак 13 и воздушный насос 31, который отсасывает из бака воздух с парами топлива, а также текущую индикацию объема жидкости, заправляемого в бак 13.

После заправки в бак транспортного средства заданного объема топлива цепь управления отключает подачу топлива к колонке 5 и через интервал времени ( ≈ 2-3 с), необходимый для конденсации или абсорбции последней части паров, отведенных из бака 13, и полного выхода очищенного воздуха в атмосферу, одновременно выключает насос 31 и нагнетающий насос 20 с управляющим клапаном 22, который в этом случае запирает трубопроводы 25 и 18 подачи воздуха в полость 8 диафрагмы 6 и включает в работу отсасывающий насос 19 с управляющим клапаном 21, который отсасывает воздух из полости 8 диафрагмы 6 по каналу 15 в носке 1 крана 2 и трубопроводам 18, 23, 24 в атмосферу.

Под воздействием разрежения диафрагма 6 сжимается и, облегая поверхность носка 1 заправочного крана 2, позволяет оператору свободно вынуть носок крана с диафрагмой из полости заливной горловины 12. Далее оператор-заправщик вешает заправочный кран 2 с гибкими шлангами на подвижной рычаг 26, посредством которого система управления заправкой автоматически выключает из работы отсасывающий насос 19 с клапаном 21, а также обесточивает оборудование топливо-раздаточной колонки 5 АЗС, кроме холодильной установки 33, работающей в автоматическом режиме заправки автомобилей постоянно.

В случае, когда заданный объем топлива при заправке не может вместиться в топливном баке, то при достижении уровнем жидкости нижнего среза носка 1 крана 2 система управления автоматически отключает подачу топлива в бак известным способом.

По окончании заправки герметизируют заливную горловину 12 крышкой и водитель транспортного средства отъезжает от колонки 5 АЗС, освобождая место для заправки топливом следующего автомобиля.

При износе или механическом повреждении герметичности диафрагмы 6 в полости 8 не будет создаваться требуемый диапазон давления и датчик системы автоматического управления работой топливо-раздаточной колонки 5 АЗС не выдаст "команду" на включение жидкостного насоса подачи топлива в бак транспортного средства.

В этом случае слесарь ремонтной службы АЗС, освободив стяжные хомуты 10 и 11 на торцах 9 диафрагмы 6, легко демонтируют ее с носка 1 переносного крана 2, вулканизует ее или заменяет новой деталью из запасного комплекта.

Система автоматического управления приемами заправки допускает возможность ручного воздействия на клапан 3 заправочного крана 2 с целью снижения скорости подачи жидкого топлива или полное прекращение его подачи в бак в любой момент заправки. (56) Заявка Франции N 2207082, кл. B 67 d 5/37, 1974.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ БАКА ПРИ ЗАПРАВКЕ ТОПЛИВОМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, включающее пустотелую эластичную уплотняющую диафрагму, размещенную на носке заправочного крана, воздушную и парогазовую магистрали автозаправочной станции, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, быстродействия и надежности в работе системы отбора из бака паров легкого углеводородного топлива в период заправки путем подачи внутрь пустотелой диафрагмы воздуха под постоянным давлением и увеличения площади контакта диафрагмы с внутренней поверхностью заливной горловины, эластичная диафрагма выполнена одностенной в виде трех сопряженных цилиндрических поверхностей с возможностью расширения ее в средней части, закреплена на носке крана по боковым цилиндрическим поверхностям, внутренняя полость которой посредством дополнительного канала, пролегающего вдоль стенки носка заправочного крана, соединена с воздушной магистралью автозаправочной станции, снабженной отсасывающим и нагнетающим воздушными насосами с управляющими электромагнитными клапанами, а внутренняя полость заправляемого бака связана с парогазовой магистралью, снабженной отдельным отсасывающим насосом, каналом, также пролегающим вдоль стенки носка заправочного крана с входным отверстием, расположенным за диафрагмой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2