HU214521B - Cseppfolyós PB-gáz töltőállomás - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya cseppfőlyós PB-gáz töltőállőmás, amely gáztartályt,kimérő szerkezettel egybeépített kútfejet, és ezeket összekötő táp- ésvisszatérő vezetéket tartalmaz a közbekapcsőlt a matúrákkal. Atalálmányra jellemző, hőgy a tápvezeték (17) és a visszatérő vezeték(23) között állítható redűktőrt (32) tartalmazó by-pass vezeték (31)van, amely közvetlenül a mőtőrős szivattyú (11) nyőmóőldala és avisszatérőági visszacsapó szelep (24) bemenete közé van kapcsőlva. Atöltőállőmás megvalósítja a PB-gáz tárőlását cseppfőlyós állapőtban,és adagőló szerkezetén keresztül főleg gázüzemű, ill. gázüzemre isalkalmassá tett belsőégésű mőtőrők, célszerűen gépjárművek kizőlgálására alkalmas. ŕ

Description

A találmány tárgya cseppfolyós PB-gáz töltőállomás, amely gáztartályt, kimérő szerkezettel egybeépített kútfejet, és ezeket összekötő táp- és visszatérő vezetékeket tartalmaz a közbekapcsolt armatúrákkal. A töltőállomásnál alkalmazott armatúrák egy része aktív, pl. a szivattyú, más része, pl. a szelepek, passzív elemekből áll. A töltőállomás megvalósítja a PB-gáz tárolását cseppfolyós állapotban, és adagoló szerkezetén keresztül főleg gázüzemű, illetve gázüzemre is alkalmassá tett belsőégésű motorok, célszerűen gépjárművek kiszolgálására.

Mint ismeretes, korunk egyik ökológiai kihívása a korlátlanul terjedő motorizáció okozta környezetszennyezés. A belsőégésű motorok károsanyag kibocsátása csökkenthető PB-gázzal történő üzemeltetéssel. Ennek technikai háttere a gyakorlatban már megoldott az összes négyütemű Otto-motor konstrukciónál. A PB-gázok a paraffin vagy alkán csoporthoz tartoznak, általános szerkezeti képletük: C_nH_2n+2. Az égéstermék optimális esetben szén-dioxid és víz. Elmarad, illetve jelentősen csökken a káros kén, szénmonoxid, korom és ólom szennyezés, kedvezően alacsony a nitrogénoxidok kibocsátása is. Tisztított autógáz alkalmazásával, melynek összetétele 40% propán és 60% bután, az európai környezetvédelmi előírások teljesülnek.

A gyakorlatban a PB-gáz kezelése, tárolása és szállítása cseppfolyós állapotban, nyomás alatt történik. A vonatkozó tűzvédelmi előírások betartása mellett alkalmazása ugyanazon veszélyességi körbe tartozik mint egy szokványos benzinkút. A találmány lényegében olyan üzemanyag töltőállomás, amely túlnyomás alatt folyékony állapotú PB-gázt mér ki. A feladat általános megfogalmazásában ez a berendezés nyomás alatt lévő tartályból egy másik, szintén nyomás alatt lévő tartályba fejt át szénhidrogén gázt cseppfolyós állapotban.

Az ismert megoldások közül az US 4 139 019 lsz. iratban folyékony földgáz túlnyomás alatti áttöltésére javasoltak megoldást. A földgáz dúsabb az alacsony szénatomszámú összetevőkben, de egyúttal több szennyező alkatelemet tartalmaz. A töltőállomás egy vagy több gázkútról van táplálva, és egy csővezetékre térfogatmérő, szűrő-szeparátor és dehidráló egység után nyomásfokozó kompresszor van kapcsolva. A kompresszor nyomóoldalán lévő háromjáratú by-pass szelep egyik kimenete a töltőállomás bemenetére van kapcsolva. Az elrendezés hátránya, hogy működése lomha (holtidős), a by-pass ág nem védi a kompresszort a hirtelen nyomásváltozástól.

A fenti megoldás javított változatait ismerteti az US 4 213 476, ill. az US 4 380 242 lsz. szabadalom. Az itt közölt megoldások szerint a kompresszor bemenete és kimenete egy nyomásvezéreit szeleppel van összekötve. A beavatkozó jelet a nyomóoldalról egy visszacsapó szelep után uralkodó üzemi nyomás szolgáltatja. A töltőállomás úgy működik, hogy a nyomástartó edények töltődése közben az áramlási sebesség nullára csökken, és végül a megfelelő csap kézi (lassú) lezárása után a töltött palackok leválaszthatók. Folyékony közeg kiadagolásánál a hirtelen zárás mindig lökéshullámot indukál. Ilyen védelemmel ez az elrendezés nem rendelkezik.

Az US 4 483 376 lsz. szabadalmi irat olyan töltőállomást mutat be, amely egy központi gázforrásból egyidejűleg két töltőfejet táplál. A folyékony gáz kiadagolása az áramló közeg saját nyomása révén történik. A rendszer légtelenítése, indítása és leállítása kézi úton van megoldva. A nyomáscsökkentő és nyomáskiegyenlítő reduktorokat táblaműszerek alapján kell kezelni. Hátránya a bonyolult elrendezés és a szubjektív hibát bevivő vezérlés.

Az ismert töltőállomások főbb hátrányai összefoglalva:

- hirtelen zárásra érzékenyek,

- több, szabadba nyíló lefúvató csonkot (vént) tartalmaznak,

- üzemeltetésük nagy szakértelmet igényel,

- balesetveszélyesek, vészhelyzetben nincs távkezelési lehetőség.

A gázautózás terjedésével határozott igény mutatkozott arra, hogy a már meglévő üzemanyag töltőállomások mellé könnyen kezelhető, egyszerűen telepíthető és üzembiztos PB-gáz töltők kerüljenek.

A találmány célja az ismert cseppfolyós gáz töltőállomások hátrányainak kiküszöbölése, és olyan PB-gáz töltőállomás kialakítása, amely gáztartályt, kimérő szerkezettel egybeépített kútfejet, és ezeket összekötő táp- és visszatérő vezetéket tartalmaz a közbekapcsolt armatúrákkal.

Megoldandó feladat a motoros szivattyú védelme az áramló folyékony közeg hirtelen elzárásakor fellépő nyomáslökéssel szemben. A folyékony gázkeverék ciklikus kiadagolását zárt rendszerben kell megoldani, gondoskodni kell a töltés befejezése után a fölös mennyiség visszavezetéséről. Intézkedni szükséges a motoros szivattyú töltés és üresjárás alatti védelméről. A gáztartály távleválasztása - vész esetén - robbanásbiztos legyen, és további védelem szükséges arra az esetre, amikor emberi figyelmetlenség v. tévedés miatt a nagynyomású tömlő megsérül. Mindezeket úgy kell kivitelezni, hogy a töltőállomás üzemeltetése, kezelése, lényegében az egész „tankolás” a laikus vételező részére egyszerű, biztonságos és kényelmes legyen. Az autógáz töltőállomásokat a felhasználói gázigényekhez rugalmasan alkalmazkodó kivitelben célszerű kialakítani.

A találmány szerinti cseppfolyós PB-gáz töltőállomás azon a felismerésen alapul, hogy ha a töltést végző tápvezeték és a felesleg visszavezetését szolgáló visszatérő vezeték kitüntetett pontjai közé egy állítható reduktort tartalmazó by-pass vezetéket kapcsolunk, akkor biztonságos üzemű, zárt rendszerű üzemanyagtöltő elrendezést kapunk. További fontos felismerés a tápvezetéken elhelyezett armatúrák kapcsolódási sorrendje, melyek közül első a távelzáró elem, és ugyanilyen fontos a visszatérő vezeték felépítése is. A rendszer gáztömörségét biztosítja a nagynyomású tömlőbe iktatott törésrezáró elem. A töltőállomás egyszerű szállítását, könnyű telepítését és üzemeltetési rugalmasságát mechanikai konstrukciója révén érjük el.

A kitűzött cél elérése érdekében a találmány szerinti töltőállomás úgy van kialakítva, hogy a tápvezeték és a visszatérő vezeték között állítható reduktort tartalmazó by-pass vezeték van. A by-pass vezeték közvetlenül a motoros szivattyú nyomóoldala és a visszatérőági visszacsapó szelep bemenete közé van kapcsolva.

A találmány szerinti töltőállomás egy kiviteli alakjában a tápvezetéken a gáztartály és a kimérő szerkezet

HU 214 521 Β között elsőnek távelzáró, majd rendre áramláshatároló, kifolyószelep, szűrő, motoros szivattyú, nyomóoldali visszacsapó szelep, nyomóoldali első biztonsági szelep, zárószelep, és nyomóoldali második biztonsági szelep van sorba kapcsolva.

A találmány szerinti töltőállomás célszerű kiviteli alakjában a visszatérő vezetéken a kimérő szerkezet és a gáztartály között elsőnek jobb- és baloldali visszacsapó szelep egyesített kimenete után visszatérőági visszacsapó szelep, és visszatérőági biztonsági szelep van sorba kapcsolva.

A találmány szerinti töltőállomás előnyös kiviteli alakjában a kimérő szerkezetet és a töltőfejet összekötő nagynyomású tömlőbe törésrezáró elem van közbeiktatva.

Bármely kiviteli alakban a töltőállomás egy hegesztett szerkezetű mobil konténerben van elhelyezve, továbbá egy mobil konténerben több gáztartály van elrendezve.

A találmányt a továbbiakban az 1. ábrán szemléltetett kiviteli példa alapján ismertetjük részletesen.

Az 1. ábrán látható cseppfolyós PB-gáz töltőállomás 4 gáztartályt, 5 kimérő szerkezettel egybeépített kútfejet, és az ezeket összekötő 17 tápvezetéket és 23 visszatérő vezetéket tartalmaz a közbekapcsolt armatúrákkal. Az ábrán ezek az elemek vonalas szimbólumokkal vannak feltüntetve.

A találmány lényege, hogy a 17 tápvezeték és a 23 visszatérő vezeték között 32 állítható reduktort tartalmazó 31 by-pass vezeték van, amely közvetlenül a 11 motoros szivattyú nyomóoldala és a 24 visszatérőági visszacsapó szelep bemenete közé van kapcsolva.

Az ábrán bemutatott töltőállomás 17 tápvezetékén a 4 gáztartály és az 5 kimérő szerkezet között elsőnek 6 távelzáró, majd ezután sorrendben 8 áramláshatároló, 9 kifolyószelep, 10 szűrő, 11 motoros szivattyú, 13 nyomóoldali visszacsapó szelep, 14 nyomóoldali első biztonsági szelep, 15 zárószelep (az ábrázolt esetben sarokszelep), és 16 nyomóoldali második biztonsági szelep van sorba kapcsolva.

A töltőállomás 23 visszatérő vezetékén az 5 kimérő szerkezet és a 4 gáztartály között elsőnek a 21 jobb oldali és a 22 bal oldali visszacsapó szelep, majd ezek egyesített kimenete után a 24 visszatérőági visszacsapó szelep, és 25 visszatérőági biztonsági szelep van sorba kapcsolva.

Az ábra szerinti töltőállomás úgy van kialakítva, hogy az 5 kimérő szerkezet és a 20 töltőfejet összekötő 19 nagynyomású tömlőbe 18 törésrezáró elem van közbeiktatva.

A találmány általános kiviteli formájában a töltőállomás egy hegesztett szerkezetű 1 mobil konténerben van elhelyezve, továbbá egy 1 mobil konténerben több 4 gáztartály van elrendezve.

A találmány szerinti töltőállomás gyakorlatban is megvalósított kiviteli alakjában az 1 mobil konténer 2 hegesztett keretét központi 3 földeléssel kell ellátni. A biztonságot szolgálja még a 6 távelzáróhoz csatlakozó 7 kapcsoló vezeték, amely adott esetben egy pneumatikus vezeték. E vezetéket az 1 mobil konténertől távol lehet táplálni. Vészhelyzetben így lehetővé tehető a távműködtetés, például a túlnyomás megszűnésével a 6 távelzáró rugóerővel záró szeleppel leválasztja a 4 gáztartályt. A 4 gáztartály 26 tartályszelepen keresztül fogadja a 23 visszatérő vezetéket. A 4 gáztartály feltöltése a 30 töltőcsonkon és 27 töltőági visszacsapó szelepen át történik. A töltöttségi állapotról a 28 szintjelző ad tájékoztatást. A 4 gáztartály általános védelmét szolgálja a 29 tartály biztonsági szelep.

A 18 törésrezáró elem figyelmetlenségből eredő baleset esetén nyújt védelmet arra az esetre, ha a 20 töltőfej csatlakoztatása után a jármű gondatlanságból elindulna. A 19 nagynyomású tömlő sérülésekor lép működésbe.

A töltőállomás folyamatos üzemét az 5 kimérő szerkezet és a 11 motoros szivattyú között lévő 12 vezérlő vezeték hangolja össze, amely elektromos vezérlést valósít meg a kiadagolandó mennyiség függvényében.

A találmány szerinti könnyen mozgatható, konténeres PB-gáz töltőállomás helyszíni telepítése és üzembe helyezése gyorsan végrehajtható, elrendezése pedig a maximális üzembiztonság mellett az alkatrészek minimális számával van megvalósítva. A gáztöltő állomás tipizált alkatrészekből áll, és egy vagy több gáztartály összekapcsolásával a felhasználói igényekhez rugalmasan alkalmazkodó, egységes termékcsaládot alkot. Ezek a gázkutak bizonyos, ellátatlan területeken önálló energiaforrásként is sikerrel alkalmazhatók.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Cseppfolyós PB-gáz töltőállomás, amely gáztartályt, kimérő szerkezettel egybeépített kútfejet, és ezeket összekötő táp- és visszatérő vezetéket tartalmaz a közbekapcsolt armatúrákkal, azzal jellemezve, hogy a tápvezeték (17) és a visszatérő vezeték (23) között állítható reduktort (32) tartalmazó by-pass vezeték (31) van, amely közvetlenül a motoros szivattyú (11) nyomóoldala és a visszatérőági visszacsapó szelep (24) bemenete közé van kapcsolva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti töltőállomás, azzal jellemezve, hogy a tápvezetéken (17) a gáztartály (4) és a kimérő szerkezet (5) között elsőnek távelzáró (6), majd rendre áramláshatároló (8), kifolyószelep (9), szűrő (10), motoros szivattyú (11), nyomóoldali visszacsapó szelep (13), nyomóoldali első biztonsági szelep (14), zárószelep (15), és nyomóoldali második biztonsági szelep (16) van sorba kapcsolva.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti töltőállomás, azzal jellemezve, hogy a visszatérő vezetéken (23) a kimérő szerkezet (5) és a gáztartály (4) között elsőnek a jobb és bal oldali visszacsapó szelep (21, 22) egyesített kimenete után visszatérőági visszacsapó szelep (24), és visszatérőági biztonsági szelep (25) van sorba kapcsolva.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti töltőállomás, azzal jellemezve, hogy a kimérő szerkezetet (5) és a töltőfejet (20) összekötő nagynyomású tömlőbe (19) törésrezáró elem (18) van közbeiktatva.
5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti töltőállomás, azzaljellemezve, hogy a töltőállomás egy hegesztett szerkezetű konténerben (1) van elhelyezve.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti töltőállomás, azzal jellemezve, hogy egy konténerben (1) több gáztartály (4) van elrendezve.