Патент на изобретение №2220062

(54) СПОСОБ ЗАПРАВКИ ТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам заправки различных транспортных средств парообразующим рабочим телом. Предлагаемый способ включает заправку рабочего тела (жидкой фазы) в емкость и вытеснение рабочего тела (паровой фазы) из газовой полости. При этом охлаждают (конденсируют) вытесняемое рабочее тело (пар) до температуры заправляемого рабочего тела и смешивают эти рабочие тела при их совместной заправке. Предлагаемое устройство содержит заправляемую емкость, магистрали заправки и дренажа, а также теплообменник и струйный насос. Вход высокого давления насоса соединен с магистралью заправки, вход низкого давления через теплообменник соединен с магистралью дренажа, а выход насоса – с заправляемой емкостью. Согласно предлагаемому способу компенсируется разогрев газовой полости вследствие ее сжатия при заправке путем дренажа этой полости и охлаждения газа в теплообменнике. Тем самым обеспечивается более полная заправка емкости. Изобретение направлено на повышение экологичности процесса заправки, его простоты, надежности и на снижение энергозатрат. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к системам заправки всевозможных транспортных средств, работающих как на газообразных, так и на жидких рабочих телах, например, к автомобилям, к электромобилям, к самолетам, к подводным и надводным аппаратам.

Известен способ заправки всевозможных транспортных средств, включающий заправку рабочего тела в емкость с одновременным сбросом рабочего тела из газовой полости в окружающее пространство [1]. Известно устройство, реализующее этот способ, содержащее заправляемую емкость, магистраль заправки с клапанами и магистраль дренажа. В период заправки в данном устройстве производят сброс рабочего тела через магистраль дренажа в виде паров в окружающую среду [1].

Недостатком аналога (способа и устройства) является загрязнение окружающей среды, что имеет чрезвычайно важное значение для экологической безопасности. При заправки транспортных систем применяется способ заправки, при котором рабочее тело газовой полости не контактирует с окружающей средой [2] , выбранный в качестве прототипа.

Согласно прототипу в период заправки газ, находящийся в газовой полости, вытесняют в баллоны высокого давления.

Известно устройство для осуществления этого способа, включающее заправляемую емкость, магистраль заправки с клапаном, магистраль дренажа с клапанами с компрессором и баллонами высокого давления. Устройство позволяет производить процессы заправки и подачи рабочего тела без загрязнения окружающей среды [2].

Недостатками прототипа (как способа, так и устройства) являются:
– большие энергозатраты, связанные с необходимостью компримирования газа наддува,
– сложность конструкции, так как необходимо наличие разделительной мембраны в заправляемой емкости,
– низкая надежность заправки.

Задачей настоящего изобретения является разработка такого способа заправки транспортного средства и устройства его реализующего, которые отличались бы простотой, надежностью, обеспечивали работоспособность при малых энергозатратах и в тоже время обеспечивали экологическую чистоту.

Задача достигается тем, что в способе заправки топливных систем транспортных средств, включающем заправку рабочего тела в емкость и вытеснение рабочего тела из газовой полости, производят охлаждение вытесняемого рабочего тела до температуры заправляемого рабочего тела, смешивание этих рабочих тел и их совместную заправку.

Задача решается тем, что в устройство для заправки топливных систем транспортных средств, включающее заправляемую емкость, магистраль заправки и магистраль дренажа с клапаном, введены теплообменник и струйный насос, при этом вход струйного насоса по высокому давлению соединен с магистралью заправки, вход низкого давления струйного насоса через теплообменник соединен с магистралью дренажа, а выход струйного насоса соединен с заправляемой емкостью.

Способ реализуют следующим образом: вытесняемое из газовой полости рабочее тело прокачивают через охлаждающий теплообменник с помощью струйного насоса, в котором происходит смешивание заправляемого рабочего тела с вытесняемым.

На чертеже изображена схема заправки топливных систем транспортных средств, включающая заправляемую емкость 1, дренажную магистраль 2 с клапаном 3 и теплообменником 4, магистраль заправки 5 и струйный насос 6. При этом вход струйного насоса 6 по высокому давлению подсоединяют к магистрали подачи 5, вход низкого давления струйного насоса к магистрали дренажа 2, а выход струйного насоса к заправочному штуцеру емкости 1.

Устройство работает следующим образом
В период подачи рабочего тела по магистрали 5 открывают клапан 3. Рабочее тело под давлением подачи поступает через струйный насос 6 в заправляемую емкость 1. Пары рабочего тела, находящиеся в газовой подушке, по магистрали дренажа 2 поступают в теплообменник 4, где охлаждаются до температуры заправляемого рабочего тела и, попадая в струйный насос 6, смешиваются с заправляемым рабочим телом подачи и подаются в заправляемую емкость 1.

Это связано с тем, что в процессе заправки происходит сжатие и соответственно разогрев рабочего тела в газовой полости, а следовательно, и всей емкости, что делает невозможным полную заправку емкости.

Внедрение изобретения позволит избежать загрязнения окружающей среды как при заправке всевозможных транспортных средств, работающих как на газообразных, так и на жидких рабочих телах, так и при других заправочных операциях, например при заправке рабочими телами емкостей на заправочной станции, повысит эффективность использования рабочих тел, снизит потери рабочих тел.

Источники информации
1. Проектирование топливных систем самолетов. Л.Б.Лещинер, И.Е.Ульянов. – М.: Машиностроение, 1975 г., стр.173-187.

2. Новиков Н. Прогресс – автоматический грузовой корабль. “Авиация и космонавтика”, 1978 г., 7 стр.36 и 37.

Формула изобретения

1. Способ заправки топливных систем транспортных средств, включающий заправку рабочего тела в емкость и вытеснение рабочего тела из газовой полости этой емкости, отличающийся тем, что производят охлаждение вытесняемого рабочего тела до температуры заправляемого рабочего тела, смешивание этих рабочих тел и их совместную заправку.

2. Устройство для заправки топливных систем транспортных средств, включающее заправляемую емкость, магистраль заправки и магистраль дренажа с клапаном, отличающееся тем, что в него введены теплообменник и струйный насос, при этом вход струйного насоса по высокому давлению соединен с магистралью заправки, вход низкого давления струйного насоса через теплообменник соединен с магистралью дренажа, а выход струйного насоса соединен с заправляемой емкостью.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.02.2005

Извещение опубликовано: 27.05.2006 БИ: 15/2006