CN104732863A

CN104732863A - 一种机场供油系统模拟实验装置

Info

Publication number: CN104732863A
Application number: CN201510113257.2A
Authority: CN
Inventors: 胡艳娇; 韩璐媛; 刘莉桦; 高康康; 吴玥蓉
Original assignee: Civil Aviation University of China
Current assignee: Civil Aviation University of China
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2035-03-16
Also published as: CN104732863B

Abstract

一种机场供油系统模拟实验装置。其包括接收罐、高液位接收罐、沉降罐、使用罐、高液位使用罐、缓冲罐、多条管路G、多个离心泵、第1至第3供油泵、多个球阀、多个过滤器、多个压力计、多个流量计及多个止回阀。本发明优点：可实现机场供油日常运营过程的模拟以及机场供油管网的保压运行，并且能够利用压力传感器、调节器进行调节、数据监控和采集。所有罐体和管道均是透明的，因此易于观察，有助于增强学员对机场供油系统的整体认识与相关注意事项的了解。集机场供油系统各种功能于一体，并且占地面积小，可移动，可拆卸，便于存放和用于教学实验演示，非常适用于中小型实验室进行教学和研究使用。

Description

一种机场供油系统模拟实验装置

技术领域

本发明属于民用航空技术领域，特别是涉及一种机场供油系统模拟实验装置。

背景技术

近年来随着经济的发展，民航业作为我国国民经济的基础产业和关系到国计民生的服务性行业，肩负着建设民航强国的神圣使命，发展形势不可小觑。2014年，我国民航业发展势头良好，据统计，前11个月，全行业实现利润299.4亿元，已超过2013年全年利润总额。

在全国民航工作会议上，民航局公布了最新的行业统计数据：预计全年完成运输总周转量742亿吨公里、旅客运输量3.9亿人次、货邮运输量591万吨，同比分别增长10.4％、10.1％和5.3％。2015年预期目标是，实现全行业运输总转量817.2亿吨公里，旅客运输量4.3亿人次、货邮运输量627万吨，分别比上年增长10.2％、10.0％和6.0％。

另外，十二五期间我国机场会加快提升既有机场容量。积极推进机场改扩建工程，提高机场保障能力。大力推进容量受限机场建设，合理新建支线机场。届时作为机场配套设施之一的供油系统数量也将有很大的提升。因此若能对机场供油系统在油库日常运营以及机场供油过程中出现的问题进行实验或模拟，无疑对供油系统相关产品的性能测试及技术试验研究具有重要作用。

目前大多数油气储运模拟装置只考虑到了普通油品的储运模拟，没有考虑到航空燃料在储运过程中的特殊要求，比如三罐制和机坪供油管网的保压运行，因此无法满足针对供油系统运营过程中出现的某些特有问题的研究，所以急需一种针对机场供油系统的可为研究提供便利的模拟实验装置。

中国发明专利申请第200810131888.7号中公开了一种油库工艺模拟装置，可用于模拟油库的串联、并联、倒罐、自流等流程。但该油库并不是模拟机场供油系统，而且不具备机场供油系统三罐制的特点，没有模拟出机场供油管路以及实现机场供油保压运行的特点，也不利于观察罐内油品的流动及特征。目前，并没有发现能够模拟发油至机场且具备易观察、易拆卸且制作简易等特点的相关模拟装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机场供油系统模拟实验装置。

为了达到上述目的，本发明提供的机场供油系统模拟实验装置主要包括接收罐、高液位接收罐、沉降罐、使用罐、高液位使用罐、沉降罐、缓冲罐、多条管路、多个离心泵、第1至第3供油泵、多个球阀、多个过滤器、多个压力计、多个流量计及多个止回阀；其中缓冲罐通过一条管路同时与接收罐和高液位接收罐相连，并且通过多条管路同时与3台并联的第1至第3供油泵的出口相接，而第1至第3供油泵的入口则通过管路与使用罐及高液位使用罐相连接；使用罐及高液位使用罐同时通过一条管路与沉降罐相连；接收罐和高液位接收罐则分别通过一条管路与沉降罐相接；与接收罐、高液位接收罐、沉降罐、使用罐、高液位使用罐、缓冲罐及第1至第3供油泵B1-B3的进出口相连的管路上分别安装有球阀；接收罐与沉降罐、使用罐和高液位使用罐与沉降罐、高液位接收罐和缓冲罐之间的管路上分别安装有过滤器、压力计、离心泵、流量计和止回阀，并且还连接有一条或两条支线管路，每条支线管路上安装有球阀。

所述的接收罐、高液位接收罐、沉降罐、使用罐、高液位使用罐和缓冲罐均为采用透明有机玻璃材料制成的锥底罐。

所述的机场供油系统模拟实验装置还包括一个采用透明有机玻璃材料制成的污油罐，接收罐、高液位接收罐、沉降罐、使用罐和高液位使用罐的锥底排污口分别通过排污管路与污油罐相连接，每条排污管路上分别安装有排污阀门，并且接收罐、高液位接收罐、沉降罐、使用罐和高液位使用罐的设置高度均高于污油罐。

所述的管路和排污管路均为透明PVC管，这样有利于观察管路中流体的杂质。

所述的第1供油泵至第3供油泵为变频高压泵。

所述的机场供油系统模拟实验装置还包括压力传感器S和变频器N，其中压力传感器安装在缓冲罐与第1至第3供油泵之间的管路上；变频器同时与压力传感器及第1至第3供油泵电连接。

所述的接收罐与缓冲罐、使用罐和高液位使用罐与第1至第3供油泵之间的管路上还安装有流量计。

本发明提供的机场供油系统模拟实验装置具有如下优点：

1、可以实现机场供油日常运营过程的模拟，并且能够利用压力传感器进行数据监控和采集；利用调节器进行泵转速调节，从而实现机场供油管网的保压运行。

2、所有罐体和管道均是透明的，因此易于观察，有助于增强学员对供油系统的整体认识与相关注意事项的了解。

3、集机场供油系统各种功能于一体，并且占地面积小，可移动，可拆卸，便于存放和用于教学实验演示，非常适用于中小型实验室进行教学和研究使用。

4、分别利用接收罐、沉降罐、使用罐来模拟机场供油系统的“三罐制”特点，并可模拟机坪管网保压运行、为机场供油、自流、倒罐及排污等过程。

附图说明

图1为本发明提供的机场供油系统模拟实验装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的机场供油系统模拟实验装置进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的机场供油系统模拟实验装置主要包括接收罐G1、高液位接收罐G2、沉降罐G3、使用罐G4、高液位使用罐G5、缓冲罐G7、多条管路G、多个离心泵B、第1至第3供油泵B1-B3、多个球阀1、多个过滤器F、多个压力计P、多个流量计L及多个止回阀Z；其中缓冲罐G7通过一条管路G同时与接收罐G1和高液位接收罐G2相连，并且通过多条管路G同时与3台并联的第1至第3供油泵B1-B3的出口相接，而第1至第3供油泵B1-B3的入口则通过管路G与使用罐G4及高液位使用罐G5相连接；使用罐G4及高液位使用罐G5同时通过一条管路G与沉降罐G3相连；接收罐G1和高液位接收罐G2则分别通过一条管路G与沉降罐G3相接；与接收罐G1、高液位接收罐G2、沉降罐G3、使用罐G4、高液位使用罐G5、缓冲罐G7及第1至第3供油泵B1-B3的进出口相连的管路G上分别安装有球阀1；接收罐G1与沉降罐G3、使用罐G4和高液位使用罐G5与沉降罐G3、高液位接收罐G2和缓冲罐G7之间的管路G上分别安装有过滤器F、压力计P、离心泵B、流量计L和止回阀Z，并且还连接有一条或两条支线管路G，每条支线管路G上安装有球阀1。

所述的接收罐G1、高液位接收罐G2、沉降罐G3、使用罐G4、高液位使用罐G5和缓冲罐G7均为采用透明有机玻璃材料制成的锥底罐。

所述的机场供油系统模拟实验装置还包括一个采用透明有机玻璃材料制成的污油罐G6，接收罐G1、高液位接收罐G2、沉降罐G3、使用罐G4和高液位使用罐G5的锥底排污口分别通过排污管路W与污油罐G6相连接，每条排污管路W上分别安装有排污阀门，并且接收罐G1、高液位接收罐G2、沉降罐G3、使用罐G4和高液位使用罐G5的设置高度均高于污油罐G6。

所述的管路G和排污管路W均为透明PVC管，这样有利于观察管路G中流体的杂质。

所述的第1供油泵B1至第3供油泵B3为变频高压泵。

所述的机场供油系统模拟实验装置还包括压力传感器S和变频器N，其中压力传感器S安装在缓冲罐G7与第1至第3供油泵B1-B3之间的管路G上；变频器N同时与压力传感器S及第1至第3供油泵B1-B3电连接。

所述的接收罐G1与缓冲罐G7、使用罐G4和高液位使用罐G5与第1至第3供油泵B1-B3之间的管路G上还安装有流量计L。

现将本发明提供的机场供油系统模拟实验装置使用方法阐述如下：

1、当需要模拟机场向用户供油过程时，在流量较小的情况下，只开启使用罐G4、高液位使用罐G5与第1至第3供油泵B1-B3以及第1至第3供油泵B1-B3与缓冲罐G7之间管路G上的球阀1，然后启动第2供油泵B5，这时来自使用罐G4、高液位使用罐G5的流体将经过管路G流入第1供油泵B1，然后再经过管路G流入用于模拟机场用户的阀门和流量计，然后流入缓冲罐G7中，同时作为下一个模拟供油循环过程的起点，以实现向机场供油的模拟；当管路G中流量较大时，变频器N可根据流量大小启动第2供油泵B2和/或第3供油泵B3，使上述使用罐G4、高液位使用罐G5中的流体分别通过相应的管路G同时流入第2供油泵B2和/或第3供油泵B3中，然后再经过相应管路G流入缓冲罐G7中。

2、当需要模拟机场供油的保压运行过程时，由于机场供油具有保压运行的特点，即在无加油任务时，供油系统需进入保压运行状态，在此状态下，当压力传感器S检测到缓冲罐G7与第1至第3供油泵B1-B3之间的管路G压力低于稳态值时，其将检测信号传送给变频器N，然后变频器N将通过调节其上电机转速的方法进行增压，以使上述管路G处于稳态值左右；而当系统由保压运行状态进入加油状态时，先启动变频器N来控制第1至第3供油泵B1-B3，并根据流量的变化增减并联的泵台数。

3、当需要模拟为机场供油过程时，可采用串联供油或并联供油两种流程进行。其中串联供油流程是指使缓冲罐G7中的流体经接收罐G1流向沉降罐G3或经高液位接收罐G2流向沉降罐G3的过程。现以流体从缓冲罐G7经接收罐G1流向沉降罐G3为例进行说明。在此流程下，只开启缓冲罐G7与接收罐G1以及接收罐G1与沉降罐G3之间管路G上的球阀1，但不开启与上述管路G相连的各支线管路G上的球阀1，然后启动该管路G上的离心泵B1，这时来自缓冲罐G7的流体将经过管路G流入接收罐G1，然后再经过另一条管路G及该管路G上的过滤器F、压力计P、离心泵B1、流量计L和用于控制流体单向流动的止回阀Z而流入沉降罐G3中，由此完成流体的串联供油过程。

并联供油流程是指使缓冲罐G7中的流体经接收罐G1和高液位接收罐G2同时流向沉降罐G3的过程。在此流程下，只开启缓冲罐G7与接收罐G1、缓冲罐G7与高液位接收罐G2、接收罐G1与沉降罐G3以及高液位接收罐G2与沉降罐G3之间管路G上的球阀1，但不开启与上述管路G相连的各支路上的球阀1，然后启动上述管路G上的离心泵B1，这时来自缓冲罐G7的一部分流体将经过相应管路G流入接收罐G1，然后再经过另一条管路G及该管路G上的过滤器F、压力计P、离心泵B1、流量计L和止回阀Z而流入沉降罐G3中；与此同时，另一部分流体将经过相应管路G及该管路G上的过滤器F、压力计P、离心泵B1、流量计L和止回阀Z而流入高液位接收罐G2，然后再经过另一条管路G流入沉降罐G3中，由此完成流体的并联供油过程。

4、当需要模拟自流流程时，只开启高液位接收罐G2与沉降罐G3之间管路G上的球阀1，这时，由于高液位接收罐G2与沉降罐G3之间存在高度差，因此高液位接收罐G2中的流体将经过管路G自行向下流入沉降罐G3中，由此实现流体的自流流动。

5、当需要模拟倒罐流程时，比如接收罐G1与沉降罐G3、使用罐G4或高液位使用罐G5与沉降罐G3之间的倒罐。现以从使用罐G4向沉降罐G3的倒罐为例进行说明。如果使用罐G4与沉降罐G3之间存在位差，开启使用罐G4与沉降罐G3之间管路G及支线管路G上的球阀1，这时使用罐G4中的流体可通过该管路G和支线管路G流入沉降罐G3中，由此实现流体的自流；如果使用罐G4与沉降罐G3之间不存在位差，只开启使用罐G4与沉降罐G3之间支线管路G上的球阀1，同时关闭使用罐G4与沉降罐G3之间管路G上离心泵B前后的球阀1，然后启动上述管路G上的离心泵B1，这时来自使用罐G4中的流体将经过前部管路G及位于上部的支线管路G再流入中部管路G，之后经过滤器F、流量计、离心泵B1、压力计P和止回阀Z而流入位于下部的支线管路G，最后再通过后部管路G流入沉降罐G3中，由此完成倒罐过程。

6、当需要模拟排污流程时，由于接收罐G1、高液位接收罐G2、沉降罐G3、使用罐G4和高液位使用罐G5的设置高度均高于污油罐G6，因此只需开启相应罐上锥底处的排污阀门，这时锥底的污油将在液位差的作用下自动通过排污管路W流入污油罐6中，收集的污油可作为实验及后续分析研究的样品。

另外，接收罐G1和高液位接收罐G2以及与上述两罐相连的管路G互为备用，可保证在某一管路G出现问题时仍能够进行正常的输送过程。使用罐G4和高液位使用罐G5互为备用，例如当使用罐G4内储存的流体过多时，可导出部分流体到高液位使用罐G5中；当使用罐G4出现泄漏或其他问题时，可关闭与其出口相连的管路G上的球阀1，打开与高液位使用罐G5出口相连的管路G上的球阀1，由此实现备用。

另外，可采用管路G上设置的流量计L测量流经该管路G的流体流量。

Claims

1.一种机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：其主要包括接收罐(G1)、高液位接收罐(G2)、沉降罐(G3)、使用罐(G4)、高液位使用罐(G5)、沉降罐(G6)、缓冲罐(G7)、多条管路(G)、多个离心泵(B)、第1至第3供油泵(B1-B3)、多个球阀(1)、多个过滤器(F)、多个压力计(P)、多个流量计(L)及多个止回阀(Z)；其中缓冲罐(G7)通过一条管路(G)同时与接收罐(G1)和高液位接收罐(G2)相连，并且通过多条管路(G)同时与3台并联的第1至第3供油泵(B1-B3)的出口相接，而第1至第3供油泵(B1-B3)的入口则通过管路(G)与使用罐(G4)及高液位使用罐(G5)相连接；使用罐(G4)及高液位使用罐(G5)同时通过一条管路(G)与沉降罐(G3)相连；接收罐(G1)和高液位接收罐(G2)则分别通过一条管路(G)与沉降罐(G3)相接；与接收罐(G1)、高液位接收罐(G2)、沉降罐(G3)、使用罐(G4)、高液位使用罐(G5)、缓冲罐(G7)及第1至第3供油泵(B1-B3)的进出口相连的管路(G)上分别安装有球阀(1)；接收罐(G1)与沉降罐(G3)、使用罐(G4)和高液位使用罐(G5)与沉降罐(G3)、高液位接收罐(G2)和缓冲罐(G7)之间的管路(G)上分别安装有过滤器(F)、压力计(P)、离心泵(B)、流量计(L)和止回阀(Z)，并且还连接有一条或两条支线管路(G)，每条支线管路(G)上安装有球阀(1)。

2.根据权利要求1所述的机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：所述的接收罐(G1)、高液位接收罐(G2)、沉降罐(G3)、使用罐(G4)、高液位使用罐(G5)和缓冲罐(G7)均为采用透明有机玻璃材料制成的锥底罐。

3.根据权利要求1所述的机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：所述的机场供油系统模拟实验装置还包括一个采用透明有机玻璃材料制成的污油罐(G6)，接收罐(G1)、高液位接收罐(G2)、沉降罐(G3)、使用罐(G4)和高液位使用罐(G5)的锥底排污口分别通过排污管路(W)与污油罐(G6)相连接，每条排污管路(W)上分别安装有排污阀门，并且接收罐(G1)、高液位接收罐(G2)、沉降罐(G3)、使用罐(G4)和高液位使用罐(G5)的设置高度均高于污油罐(G6)。

4.根据权利要求1或3所述的机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：所述的管路(G)和排污管路(W)均为透明PVC管，这样有利于观察管路(G)中流体的杂质。

5.根据权利要求1所述的机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：所述的第1供油泵(B1)至第3供油泵(B3)为变频高压泵。

6.根据权利要求1所述的机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：所述的机场供油系统模拟实验装置还包括压力传感器(S)和变频器(N)，其中压力传感器(S)安装在缓冲罐(G7)与第1至第3供油泵(B1-B3)之间的管路(G)上；变频器(N)同时与压力传感器(S)及第1至第3供油泵(B1-B3)电连接。

7.根据权利要求1所述的机场供油系统模拟实验装置，其特征在于：所述的接收罐(G1)与缓冲罐(G7)、使用罐(G4)和高液位使用罐(G5)与第1至第3供油泵(B1-B3)之间的管路(G)上还安装有流量计(L)。