RU2118601C1 - Group aircraft fuel servicing vehicle - Google Patents

Group aircraft fuel servicing vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2118601C1
RU2118601C1 RU97105144A RU97105144A RU2118601C1 RU 2118601 C1 RU2118601 C1 RU 2118601C1 RU 97105144 A RU97105144 A RU 97105144A RU 97105144 A RU97105144 A RU 97105144A RU 2118601 C1 RU2118601 C1 RU 2118601C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
pressure
pipeline
refueling
units
Prior art date
Application number
RU97105144A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97105144A (en
Inventor
И.М. Баклагин
А.С. Бабенко
А.В. Каптелин
А.В. Матюшев
Н.Е. Сыроедов
Original Assignee
25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации filed Critical 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU97105144A priority Critical patent/RU2118601C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118601C1 publication Critical patent/RU2118601C1/en
Publication of RU97105144A publication Critical patent/RU97105144A/en

Links

Images

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: transportation of aircraft fuel. SUBSTANCE: group fuel servicing vehicle includes fuel reservoirs, pumping units, filters-separators, distributing rakes, pressure regulators, fuelling shock alleviators and filling units. Shock alleviators are made in form of vertical located on sections of pipe lines between pumping unit and filter-separators, as well as between filters-separators and distributing rake. Each shock alleviator is provided with swivel partition provided with central hole and mounted at branch inlet and vent valve fitted in top portion of branch. Total volume of branches is determined by mathematical dependence. EFFECT: accident-free refuelling of flying vehicles with no reduction in capacity. 2 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к устройствам для транспортирования жидкого топлива для заправки летательных аппаратов на стоянке, в частности к групповым заправщикам топливом, и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, где необходима заправка техники с производительностью не менее 500 л/мин. The invention relates to devices for transporting liquid fuel for refueling aircraft in the parking lot, in particular to group refueling vehicles, and can be used in all areas of the economy where fueling equipment with a capacity of at least 500 l / min is necessary.

Как показала практика, при окончании заправки летательных аппаратов (ЛА) и срабатывании перекрывных устройств возникает волна повышенного давления (гидроудар), продвигающаяся по трубопроводам в направлении от заправочных агрегатов к емкостям с топливом. Максимальное давление при гидроударе может достигать значений недопустимых для некоторых элементов технологического оборудования группового заправщика [1 - Акт N 9/873107 по результатам государственных испытаний модернизированного централизованного заправщика Ц3-1М, производства 63 КСЗ МО, с. 71 Утвержденный в/ч 25968 от 8.6.1973] и может привести к потере их работоспособности, нарушению герметичности трубопроводов и, как следствие, к экологическим авариям. As practice has shown, when the refueling of aircraft (LA) is completed and the shutoff devices are triggered, an increased pressure wave (water hammer) arises, moving along the pipelines in the direction from the refueling units to the fuel tanks. The maximum pressure during water hammer can reach values that are unacceptable for some elements of the technological equipment of a group refueling device [1 - Act No. 9/873107 according to the results of state tests of the modernized centralized refueling tank Ts3-1M, manufactured by 63 KSZ MO, s. 71 Approved by military unit 25968 of 8.6.1973] and may lead to loss of their performance, violation of the tightness of pipelines and, as a consequence, to environmental accidents.

В общем случае максимальное давление (Pmax) топлива в трубопроводе и элементах технологического оборудования (фильтрах, фильтрах-сепараторах и т. д.) при прохождении гидроударной волны можно представить в виде суммы
Pmax=Pраб+ΔP , (1)
где
Pраб - фактическое рабочее давление, Па,
ΔP - - давление гидроудара, Па.
In the general case, the maximum pressure (P max ) of fuel in the pipeline and elements of technological equipment (filters, separator filters, etc.) during the passage of a hydroshock wave can be represented as the sum
P max = P slave + ΔP, (1)
Where
P slave - actual working pressure, Pa,
ΔP - - pressure of hydroblow, Pa.

При этом, как известно, давление гидроудара пропорционально скорости заправки и расстоянию от насосной установки до заправляемого ЛА. In this case, as you know, the pressure of the hydroblow is proportional to the speed of refueling and the distance from the pumping unit to the refueling aircraft.

Перед разработчиками стояла задача создать групповой заправщик топливом, отвечающий требованиям безопасности эксплуатации технологического оборудования, т. е. должно обеспечиваться условие:
Pmax≤Pдоп, (2)
где
Pmax - максимальное давление топлива в трубопроводе и элементах технологического оборудования, Па;
Pдоп - допустимое давление топлива в трубопроводе и элементах технологического оборудования, Па.
The developers were faced with the task of creating a group fuel tanker that meets the safety requirements for the operation of technological equipment, i.e. the condition should be provided:
P max ≤P add , (2)
Where
P max - the maximum fuel pressure in the pipeline and the elements of technological equipment, Pa;
P add - allowable fuel pressure in the pipeline and elements of technological equipment, Pa.

Известен групповой заправщик топливом самолетов ("Централизованный заправщик ЦЗ-1М"), содержащий резервуары с трубопроводной обвязкой, насос с электроприводом, фильтры, фильтры-сепараторы, перепускной клапан, установленный на обводном трубопроводе и запорно-регулирующую арматуру [2 - К.В.Рыбаков и др. Системы централизованной заправки самолетов топливом. - М.: Транспорт, 1978, с. 44]. Known group aircraft fueler ("Centralized tanker TsZ-1M"), containing tanks with piping, electric pump, filters, filter separators, a bypass valve installed on the bypass pipe and shut-off and control valves [2 - K.V. Rybakov et al. Centralized fueling systems for aircraft. - M .: Transport, 1978, p. 44].

К недостаткам такого устройства можно отнести:
высокое (13 кгс/см2) давление гидроудара для элементов (фильтров и фильтров-сепараторов) технологического оборудования при заправке самолетов, обусловленное низкой пропускной способностью перепускного клапана, предназначенного для снижения давления гидроудара;
расстояния от насоса до фильтров-сепараторов, как показала практика эксплуатации, могут достигать 500 м, что приводит к увеличению длины обводного трубопровода с перепускным клапаном.
The disadvantages of such a device include:
high (13 kgf / cm 2 ) water hammer pressure for elements (filters and filter separators) of technological equipment when refueling aircraft, due to the low throughput of the bypass valve, designed to reduce the pressure of water hammer;
operating distances have shown that distances from the pump to filter separators can reach 500 m, which leads to an increase in the length of the bypass pipe with a bypass valve.

Известен также групповой заправщик топливом ("Упрощенная система централизованной заправки самолетов ЦЗС"), содержащий расходный склад, насосно-фильтрационную станцию, блок гидроамортизаторов, заправочный агрегат и присоединительную колонку [2, с. 42]. Also known is a group fueler ("Simplified centralized fueling system for central airplanes"), comprising a consumable warehouse, a pumping and filtering station, a block of hydraulic shock absorbers, a fueling unit and a connecting column [2, p. 42].

К недостаткам этого устройства можно отнести:
большое количество гидроамортизаторов (от 10 до 30), необходимых для уменьшения максимального давления при гидроударе;
необходимость зарядки гидроамортизаторов сжатым газом и, как следствие, возможность утечки газов и необходимость периодической подзарядки;
разрушение разделительной диафрагмы гидроамортизаторов при длительной эксплуатации из-за колебаний давления [3 - Л.И.Махарадзе. Устройство для гашения резких повышений давления в напорных трубопроводах. - М.: ЦНИИПИ, 1977, с. 20].
The disadvantages of this device include:
a large number of hydraulic shock absorbers (from 10 to 30), necessary to reduce the maximum pressure during hydraulic shock;
the need to charge hydraulic shock absorbers with compressed gas and, as a result, the possibility of gas leakage and the need for periodic recharging;
destruction of the separation diaphragm of hydraulic shock absorbers during long-term operation due to pressure fluctuations [3 - L.I. Makharadze. A device for damping sudden increases in pressure in pressure pipelines. - M.: TSNIIIPI, 1977, p. twenty].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является групповой заправщик топливом самолетов ("Централизованный заправщик топливом ЦЭТ-4"), содержащий последовательно установленные емкости с топливом, насосные установки, фильтры-сепараторы, распределительные гребенки, регуляторы давления, гасители гидроударов и заправочные агрегаты [2 - с. 45 - прототип]. The closest in technical essence to the present invention is a group aircraft fueler ("Centralized fueling station ЦЭТ-4"), containing sequentially installed fuel tanks, pump units, filter separators, distribution combs, pressure regulators, shock absorbers and refueling units [ 2 - p. 45 is a prototype].

Недостатком известной конструкции является высокое значение давления гидроудара (18,5 кгс/см2) при прекращении заправки ЛА. Применение гасителей гидроударов, установленных в каждой линии распределительной гребенки не обеспечивает снижение давления гидроудара до допустимого давления фильтров-сепараторов (18 кгс/см2).A disadvantage of the known design is the high value of the pressure of the hydroblow (18.5 kgf / cm 2 ) upon termination of the aircraft refueling. The use of shock absorbers installed in each line of the distribution comb does not reduce the pressure of the shock to the permissible pressure of the filter separators (18 kgf / cm 2 ).

Технический результат изобретения заключается в обеспечении безотказной заправки ЛА без снижения производительности. The technical result of the invention is to provide trouble-free aircraft refueling without compromising performance.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном групповом заправщике топливом, содержащем последовательно связанные между собой участками магистрального трубопровода емкости с топливом, насосные установки, фильтры-сепараторы, распределительные гребенки, регуляторы давления, заправочные агрегаты и гасители гидроударов, согласно предлагаемому изобретению гасители гидроударов выполнены в виде вертикальных отводов, размещенных на участках трубопроводов между насосными установками и фильтрами-сепараторами, между фильтрами-сепараторами и распределительной гребенкой, каждый гаситель гидроудара снабжен поворотной перегородкой с центральным отверстием, установленной на входе в соответствующий отвод и воздушным клапаном, установленным в верхней части отвода, при этом суммарный объем отводов рассчитывают по следующей зависимости

Figure 00000002

где
V - суммарный объем отводов, м3;
W - линейная скорость топлива в трубопроводе при заправке самолета, м/с, рассчитывается из соотношения:
Figure 00000003

где
Q - пропускная способность заправочного агрегата (берется из паспортных данных заправочного агрегата), м3/с,;
D - внутренний диаметр магистрального трубопровода, м;
Pр - рабочее давление, развиваемое насосной установкой на закрытую задвижку (берется из характеристики насосной установки), Па;
Pдоп - допустимое давление топлива в трубопроводе и элементах технологического оборудования (берется из паспортных данных наименьшее значение), Па;
Pо - атмосферное давление воздуха, принимаемое для практических расчетов 0,1 МПа;
L - расстояние от насосной установки до агрегатов заправки, м;
С - скорость распространения возмущения в трубопроводе, м/с, определяемая из соотношения
Figure 00000004

где
ρ - плотность топлива, кг/м3;
K - модуль всесторонней объемной упругости топлива, Па;
E - модуль всесторонней объемной упругости материала магистрального трубопровода, Па;
δ - толщина стенки магистрального трубопровода, м;
а диаметр (d) отводов составляет:
d = (0,7 - 1,0)D.The specified technical result is achieved by the fact that in the well-known group refueling tank, which contains successively connected sections of the main pipeline fuel tanks, pumping units, filter separators, distribution combs, pressure regulators, refueling units and shock absorbers, according to the invention, shock absorbers in the form of vertical branches located on sections of pipelines between pumping units and filter separators, between fil With three separators and a distribution comb, each shock absorber is equipped with a swivel baffle with a central hole installed at the inlet of the corresponding branch and an air valve installed in the upper part of the branch, with the total volume of branches calculated according to the following relationship
Figure 00000002

Where
V is the total volume of taps, m 3 ;
W is the linear velocity of the fuel in the pipeline when refueling the aircraft, m / s, calculated from the ratio:
Figure 00000003

Where
Q - throughput of the filling unit (taken from the passport data of the filling unit), m 3 / s ;;
D is the inner diameter of the main pipeline, m;
P p - working pressure developed by the pump installation on a closed valve (taken from the characteristics of the pump installation), Pa;
P add - allowable fuel pressure in the pipeline and elements of technological equipment (the lowest value is taken from the passport data), Pa;
P about - atmospheric air pressure taken for practical calculations of 0.1 MPa;
L is the distance from the pumping unit to the refueling units, m;
C is the velocity of disturbance propagation in the pipeline, m / s, determined from the relation
Figure 00000004

Where
ρ is the density of the fuel, kg / m 3 ;
K is the modulus of the comprehensive bulk elasticity of the fuel, Pa;
E is the modulus of the comprehensive bulk elasticity of the material of the main pipeline, Pa;
δ is the wall thickness of the main pipeline, m;
and the diameter (d) of the taps is:
d = (0.7 - 1.0) D.

На фиг. 1 представлена блок-схема группового заправщика топливом самолетов; на фиг. 2 - гаситель гидроударов. In FIG. 1 is a block diagram of a group aircraft fueler; in FIG. 2 - shock absorber.

Групповой заправщик топливом самолетов состоит из емкостей с топливом 1, насосных установок 2, гасителей гидроударов 3 и 5, фильтров-сепараторов 4, распределительной гребенки 6, регуляторов давления 7 и заправочных агрегатов 8, связанных между собой участками магистрального трубопровода 9. A group aircraft fueler consists of tanks with fuel 1, pump units 2, shock absorbers 3 and 5, filter separators 4, distribution comb 6, pressure regulators 7 and refueling units 8, interconnected by sections of the main pipeline 9.

Гасители гидроударов 3 и 5, размещенные на участках трубопроводов между насосными установками 2 и фильтрами-сепараторами 4 и распределительной гребенкой 6, выполнены в виде вертикальных отводов цилиндрической формы. В верхней части отвода на крышке 10 установлен воздушный клапан 11 пружинного типа, а на входе в отвод установлена поворотная перегородка 12 с центральным проходным отверстием диаметром (do) 0,024 м (диаметр отверстия выбран исходя из эффективности сглаживания колебаний давления при гидроударе для выбранной конструкции поворотной перегородки), закрепленная одним концом на неподвижной оси 13 и имеющая возможность вращаться относительно оси в плоскости симметрии магистрального трубопровода. Другим концом поворотная перегородка опирается на кольцевой выступ 14, выполненный на корпусе отвода 15.Hydroshock absorbers 3 and 5, located in sections of pipelines between pumping units 2 and filter separators 4 and distribution comb 6, are made in the form of vertical bends of cylindrical shape. In the upper part of the outlet on the cover 10, a spring-type air valve 11 is installed, and at the entrance to the outlet there is a rotary baffle 12 with a central orifice with a diameter (d o ) of 0.024 m (the diameter of the hole is selected based on the efficiency of smoothing pressure fluctuations during hydraulic shock for the selected rotary design partitions), fixed at one end on a fixed axis 13 and having the ability to rotate about an axis in the plane of symmetry of the main pipeline. The other end of the rotary partition rests on an annular protrusion 14, made on the body of the outlet 15.

Для проведения эксперимента на групповой заправщик были установлены образцовые манометры 16 и заслонка 17. To conduct the experiment, model pressure gauges 16 and a shutter 17 were installed on the group refueler.

В качестве воздушного клапана 11 может быть использован любой клапан пружинного типа, открывающий проходное сечение при давлении воздуха внутри вертикального отвода меньше, чем атмосферное давление. As the air valve 11, any spring-type valve can be used, which opens the passage section at an air pressure inside the vertical outlet less than atmospheric pressure.

Корпус 14, крышка 9 и поворотная перегородка 11 изготовлены из стали Ст. 10, т. е. из того же материала, что и участки магистрального трубопровода. The housing 14, the cover 9 and the rotary partition 11 are made of steel 10, i.e. from the same material as the sections of the main pipeline.

Объем воздуха в вертикальном отводе, необходимый для компенсации гидроудара, может быть рассчитан по формуле [4 - М.А.Мостков, Прикладная гидромеханика. - М.: ГЭИ, 1963, с. 323 - 351]:

Figure 00000005

где
Vв - объем воздуха в вертикальном отводе, м3;
K - безразмерный коэффициент, зависящий от конструкции особенностей отвода.The volume of air in the vertical outlet necessary to compensate for water hammer can be calculated by the formula [4 - M.A. Mostkov, Applied Hydromechanics. - M.: SEI, 1963, p. 323 - 351]:
Figure 00000005

Where
V in - the volume of air in a vertical outlet, m 3 ;
K is a dimensionless coefficient depending on the design of the features of the branch.

Воздух в вертикальном отводе при установившемся рабочем давлении Pp занимает верхнюю часть объема, нижняя часть заполнена топливом. В начальный момент времени воздух занимает весь объем отвода. Считывая процесс сжатия воздуха в отводе изотермическим, требуемый объем вертикального отвода можно определить по формуле:

Figure 00000006

где
V - объем вертикального отвода, м3.The air in the vertical outlet at a steady working pressure P p occupies the upper part of the volume, the lower part is filled with fuel. At the initial moment of time, air occupies the entire volume of exhaust. Reading the process of air compression in the outlet isothermal, the required volume of the vertical outlet can be determined by the formula:
Figure 00000006

Where
V is the volume of the vertical outlet, m 3 .

Pp - давление воздуха в вертикальном отводе при заправке ЛА, Па;
Po - давление воздуха в начальный момент времени, равное атмосферному давлению (0,1 МПа).
P p - air pressure in the vertical outlet when filling the aircraft, Pa;
P o - air pressure at the initial time, equal to atmospheric pressure (0.1 MPa).

После подстановки уравнения (3) и (4) получим:

Figure 00000007

В реальных условиях в групповых заправщиках топливом самолетов достичь полной компенсации гидроудара не представляется возможным. Обычно существует достаточно большое различие между допустимым давлением Pдоп, которое обеспечивает сохранение прочностных характеристик трубопровода и технологического оборудования, и рабочим давлением Pp, создаваемым насосной установкой при полном перекрытии магистрального трубопровода, т. е. должно выполнятся условие (2).After substituting equations (3) and (4) we get:
Figure 00000007

In real conditions, it is not possible to achieve full compensation for hydroblow in group aircraft refueling aircraft. Usually, there is a sufficiently large difference between the permissible pressure P add , which ensures the preservation of the strength characteristics of the pipeline and process equipment, and the working pressure P p created by the pump unit when the main pipeline is completely closed, i.e. condition (2) must be fulfilled.

Чем больше допустимое давление Pдоп превышает рабочее давление Pр, тем меньший объем вертикальных отводов необходим для компенсации гидроудара Δρ. По аналогии с уравнением (4) можно записать:

Figure 00000008

где
Vmin - минимальный объем вертикального отвода, необходимый для компенсации гидроудара, м3.The larger allowable pressure P ext exceeds the working pressure P p, the smaller the amount of vertical taps needed to compensate for water hammer Δρ. By analogy with equation (4), we can write:
Figure 00000008

Where
V min - the minimum amount of vertical drain required to compensate for water hammer, m 3 .

С учетом условия (6), используя (5) минимальный объем вертикального отвода можно определить по формуле:

Figure 00000009

В ходе проведения работ были изготовлены образцы вертикальных отводов с различными геометрическими размерами (табл. 1).Given condition (6), using (5), the minimum amount of vertical tap can be determined by the formula:
Figure 00000009

In the course of the work, samples of vertical bends with various geometric dimensions were made (Table 1).

Исследования проводились при следующих эксплуатационных параметрах:
длина трубопровода L = 600 м;
внутренний диаметр магистрального трубопровода D = 0,147 м;
рабочее давление Pр = 1,6 МПа;
допустимое давление Pдоп = 1,8 МПа;
давление воздуха в вертикальном отводе Pо = 0,1 МПа;
диаметр отверстия в поворотной перегородке dо = 0,24 м;
высота вертикального отвода h = 1,5 м;
количество вертикальных отводов n = 2.
Studies were conducted with the following operational parameters:
pipeline length L = 600 m;
the inner diameter of the main pipeline D = 0.147 m;
working pressure P p = 1.6 MPa;
allowable pressure P add = 1.8 MPa;
air pressure in the vertical outlet P o = 0.1 MPa;
the diameter of the hole in the rotary partition d o = 0.24 m;
vertical outlet height h = 1.5 m;
the number of vertical taps n = 2.

Значение скорости потока в процессе экспериментов, имитирующих заправку, изменялось от 1 до 1,8 м/с [5 - Материалы экспериментальных исследований гидроударных режимов в системе ЦЗТ. Ульяновск. 1986]. При этом время перекрытия сечения трубопровода соответствовало времени срабатывания перекрывных клапанов топливных систем ЛА и осуществлялось заслонкой 16 за время 1 с. Давление гидроудара фиксировалось визуально по показаниям образцовых манометров 17. The value of the flow velocity in the experiments simulating refueling varied from 1 to 1.8 m / s [5 - Materials of experimental studies of hydraulic shock modes in the central heating zone system. Ulyanovsk. 1986]. At the same time, the overlap time of the pipeline section corresponded to the response time of the shutoff valves of the aircraft fuel systems and was carried out by the shutter 16 for 1 s. The pressure of the hydroblow was recorded visually according to the indications of exemplary pressure gauges 17.

Определение коэффициента k осуществлялось в следующей последовательности. После установки и фиксации вертикальных отводов запускалась насосная установка и при этом фиксировалось повышение давления Pmax, вызванное пуском установки. При минимальном расходе топлива 1000 л/мин линейная скорость в трубопроводе составляла 1 м/с. При этой скорости с помощью перекрывного топливного клапана создавался гидроудар, соответствующий окончанию заправки, и фиксировались показания измерительных приборов (Pmax). После отработки серии экспериментов при различных отношениях диаметра отвода к диаметру трубопровода (d/D) при одинаковой скорости заправки (W) определялся коэффициент запаса прочности оборудования по давлению от гидроудара

Figure 00000010

При значениях m≥ 5% подачу топлива увеличивали, что приводило к повышению гидроударного давления ΔP и соответственно Pmax. Повышение линейной скорости заправки (W) производилось до тех пор, пока коэффициент запаса прочности (m) не снижался до 5% (табл. 2). Значение скорости (Wmax), обеспечивающее этот запас прочности по давлению от гидроудара в момент окончания заправки являлось расчетным для определения величины коэффициента k формулы (7), т. е.The coefficient k was determined in the following sequence. After the installation and fixation of the vertical branches, the pumping unit was started, and at the same time, an increase in pressure P max caused by the start of the installation was recorded. With a minimum fuel consumption of 1000 l / min, the linear velocity in the pipeline was 1 m / s. At this speed, using a shut-off fuel valve, a hydraulic shock was created corresponding to the end of the filling, and the readings of the measuring instruments (P max ) were recorded. After practicing a series of experiments with different ratios of the branch diameter to the diameter of the pipeline (d / D) at the same refueling speed (W), the safety factor of the equipment was determined by the pressure from the hydraulic shock
Figure 00000010

At values of m≥ 5%, the fuel supply was increased, which led to an increase in hydroshock pressure ΔP and, accordingly, P max . The increase in the linear refueling speed (W) was carried out until the safety factor (m) did not decrease to 5% (Table 2). The value of speed (W max ) providing this margin of safety in pressure from hydroblow at the moment of refueling completion was calculated to determine the value of coefficient k of formula (7), i.e.

Figure 00000011

где
Figure 00000012

В табл. 3 показаны значения коэффициента k, полученные из формулы (9) при максимальной линейной скорости топлива для установленных отводов.
Figure 00000011

Where
Figure 00000012

In the table. Figure 3 shows the values of the coefficient k obtained from formula (9) at the maximum linear fuel speed for installed taps.

Исходя из полученных результатов принимаем коэффициент k в формуле (7) по максимальному значению, обеспечивающему 5% запас прочности во всем диапазоне скоростей заправки, равным:
k = 0,22.
Based on the results obtained, we take the coefficient k in formula (7) at the maximum value that provides 5% safety margin in the entire range of refueling speeds equal to:
k = 0.22.

Групповой заправщик топливом самолетов работает следующим образом: при включении насосной установки 2 (начало заправки ЛА) возникает волна повышенного давления (гидроудар), распространяющаяся от насосной установки 2 к заправочным агрегатам 8. При последовательном повышении давления в точках установки гасителей 3 и 5 открывается поворотная перегородка 12, давая доступ топлива в отвод. Воздушный клапан 11 находится в закрытом положении. Уровень топлива в отводе поднимается. При этом происходит сжатие воздуха, находящегося в отводе. За волной повышенного давления следует волна пониженного давления. Давление топлива в трубопроводе и точках установки гасителей становится меньше давления топлива в отводах, поворотная перегородка 11 закрывается и истечение топлива из отвода в трубопровод происходит через центральное отверстие в поворотной перегородке 11, тем самым уменьшая колебания давления в магистральном трубопроводе 9. Затем вновь следует волна повышенного давления и процесс повторяется до полного затухания колебаний давления. A group aircraft fueler operates as follows: when the pumping unit 2 is turned on (the beginning of the aircraft refueling), an increased pressure wave (water hammer) arises, propagating from the pumping unit 2 to the refueling units 8. When the pressure increases at the installation points of the damper 3 and 5, a rotary partition opens 12, giving fuel access to the tap. The air valve 11 is in the closed position. The fuel level in the branch rises. In this case, compression of the air in the outlet takes place. The pressure wave is followed by the pressure wave. The fuel pressure in the pipeline and the points of installation of the absorbers becomes less than the pressure of the fuel in the bends, the rotary baffle 11 closes, and the flow of fuel from the tap into the pipeline occurs through the central hole in the baffle 11, thereby reducing the pressure fluctuations in the main pipeline 9. Then, an increased wave follows again pressure and the process is repeated until the pressure oscillations are completely damped.

При установившемся процессе заправки (без колебаний давления) топливо из емкостей 1 по трубопроводу 9 последовательно проходит насосную установку 2, фильтры-операторы 4 и поступает в распределительные гребенки 6. Далее по каждой линии распределительной гребенки 6 топливо проходит через регулятор давления 7 в заправочные агрегаты 8. Из заправочного агрегата 8 топливо поступает на борт ЛА. При этом в гасителях гидроударов 3 и 5 топливо находится на некотором установившемся уровне, зависящем от давления топлива в точке установки вертикального отвода. With the steady-state fueling process (without pressure fluctuations), the fuel from the tanks 1 passes through the pipeline 9 in series through the pumping unit 2, the filter operators 4 and enters the distribution combs 6. Then, on each line of the distribution combs 6, the fuel passes through the pressure regulator 7 to the filling units 8 From the fueling unit 8, the fuel enters the aircraft. Moreover, in shock absorbers 3 and 5, the fuel is at a certain steady state level, depending on the fuel pressure at the installation point of the vertical outlet.

При окончании заправки ЛА возникает волна повышенного давления, распространяющаяся в направлении от заправочных агрегатов 8 к емкостям с топливом 1. При последовательном повышении давления в точках установки гасителей 5 и 3 открывается поворотная перегородка 12, давая доступ топлива в отвод. Воздушный клапан 11 находится в закрытом положении. Уровень топлива в отводе поднимается. При этом происходит сжатие воздуха, находящегося в отводе. Уменьшение давления гидроудара происходит за счет перехода кинетической энергии движущегося топлива в работу сжатия воздуха в отводе. За волной повышенного давления следует волна пониженного давления. Давление топлива в трубопроводе становится меньше давления топлива в отводе, поворотная перегородка 12 закрывается и истечение топлива из отвода в трубопровод происходит через отверстие в поворотной перегородке 12, тем самым уменьшая колебания давления в магистральном трубопроводе. Затем следует волна повышенного давления и процесс повторяется до полного затухания колебаний давления. At the end of the aircraft refueling, an increased pressure wave arises, propagating in the direction from the refueling units 8 to the tanks with fuel 1. With a sequential increase in pressure at the installation points of the damper 5 and 3, the rotary partition 12 opens, giving fuel access to the outlet. The air valve 11 is in the closed position. The fuel level in the branch rises. In this case, compression of the air in the outlet takes place. The decrease in the pressure of the hydraulic shock occurs due to the transfer of the kinetic energy of the moving fuel into the work of compression of the air in the outlet. The pressure wave is followed by the pressure wave. The fuel pressure in the pipeline becomes less than the pressure of the fuel in the outlet, the rotary baffle 12 closes and the flow of fuel from the tap into the pipeline occurs through an opening in the rotary baffle 12, thereby reducing pressure fluctuations in the main pipeline. Then follows a wave of increased pressure and the process is repeated until the pressure oscillations are completely damped.

При давлении воздуха в отводе меньше атмосферного давления (после отключения насосной станции), воздушный клапан 11 соединяет внутреннюю полость отвода с атмосферой, тем самым поддерживая количество воздуха, находящегося в отводе постоянным. When the air pressure in the outlet is less than atmospheric pressure (after turning off the pump station), the air valve 11 connects the internal cavity of the outlet with the atmosphere, thereby maintaining the amount of air in the outlet constant.

Применение изобретения обеспечивает защиту от гидроударов и безотказную работу технологического оборудования при увеличении скорости потока до 1,8 м/с (табл. 4). The use of the invention provides protection against water hammer and trouble-free operation of technological equipment while increasing the flow velocity to 1.8 m / s (table. 4).

Источники информации, принятые во внимание. Sources of information taken into account.

1. Акт N 9/873107 - 007 по результатам государственных испытаний модернизированного централизованного заправщика ЦЗ-1М, производства 63 КЗС МО. М. , 1973. 96 с. 1. Act N 9/873107 - 007 according to the results of state tests of the modernized centralized tanker TsZ-1M, production 63 KZS MO. M., 1973. 96 p.

2. Рыбаков К. В. , Кухтерин Е.И., Алпатов А.С., Рожков А.Ф., Системы централизованной заправки самолетов топливом. - М.: Транспорт, 1978, 208 с. (прототип). 2. Rybakov K.V., Kukhterin E.I., Alpatov A.S., Rozhkov A.F., Centralized fueling systems for aircraft. - M.: Transport, 1978, 208 p. (prototype).

3. Махарадзе Л. И. Устройства для гашения резких повышений давления в напорных трубопроводах. - М.: ЦНИИПИ, 1977, 54 с. 3. Makharadze L. I. Devices for damping sharp increases in pressure in pressure pipelines. - M.: TSNIIIPI, 1977, 54 p.

4. Мостков М.А. Прикладная гидромеханика. - М.: ГЭИ, 1963, - 463 с. 4. Mostkov M.A. Applied hydromechanics. - M .: SEI, 1963, - 463 p.

5. Материалы экспериментальных исследований гидроударных режимов в системе ЦЗТ. - Ульяновск, 1996. 5. Materials of experimental studies of hydropercussion regimes in the central heating system. - Ulyanovsk, 1996.

Claims (1)

Групповой заправщик самолетов топливом, содержащий последовательно связанные между собой участками магистрального трубопровода емкости с топливом, насосные установки, фильтры-сепараторы, распределительные гребенки, регуляторы давления, заправочные агрегаты и гасители гидроударов, отличающийся тем, что гасители гидроударов выполнены в виде вертикальных отводов, размещенных на участках трубопроводов между насосными установками и фильтрами-сепараторами, между фильтрами-сепараторами и распределительной гребенкой, каждый гаситель гидроударов снабжен поворотной перегородкой с центральным отверстием, установленной на входе в соответствующий отвод, и воздушным клапаном, установленным в верхней части отвода, при этом суммарный объем отводов рассчитывают по следующей зависимости:
Figure 00000013

где V - суммарный объем отводов, м3;
W - линейная скорость топлива в трубопроводе при заправке самолета, м/с, рассчитываемая из соотношения
Figure 00000014

где Q - пропускная способность заправочного агрегата (берется из паспортных данных заправочного агрегата), м3/с;
D - внутренний диаметр магистрального трубопровода, м;
Рр - рабочее давление, развиваемое насосной установкой на закрытую задвижку (берется из характеристики насосной установки), Па;
Рдоп - допустимое давление топлива в трубопроводе и элементах технологического оборудования (берется из паспортных данных наименьшее значение), Па;
Р0 - атмосферное давление воздуха, принимаемое для практических расчетов 0,1 МПа;
L - расстояние от насосной установки до агрегатов заправки, мм;
С - скорость распространения возмущения в трубопроводе, м/с, определяемая из соотношения
Figure 00000015

где ρ - плотность топлива, кг/м3;
К - модуль всесторонней объемной упругости топлива, Па;
Е - модуль всесторонней объемной упругости материала магистрального трубопровода, Па;
δ - толщина стенки магистрального трубопровода, м,
а диаметр d отводов составляет
d = (0,7 - 1,0)D.
A group tanker of aircraft fuel, containing in series sections of the main pipeline with fuel tanks, pumping units, filter separators, distribution combs, pressure regulators, refueling units and shock absorbers, characterized in that the shock absorbers are made in the form of vertical branches located on sections of pipelines between pumping units and separator filters, between separator filters and distribution comb, each extinguisher roudarov provided with a rotatable partition with a central opening mounted at the inlet of the corresponding outlet and an air valve mounted in the upper part of discharge, the total volume of taps calculated according to the following relationship:
Figure 00000013

where V is the total volume of taps, m 3 ;
W is the linear velocity of the fuel in the pipeline when refueling the aircraft, m / s, calculated from the ratio
Figure 00000014

where Q is the capacity of the filling unit (taken from the passport data of the filling unit), m 3 / s;
D is the inner diameter of the main pipeline, m;
R p - working pressure developed by the pump installation on a closed valve (taken from the characteristics of the pump installation), Pa;
P add - allowable fuel pressure in the pipeline and elements of technological equipment (the lowest value is taken from the passport data), Pa;
P 0 - atmospheric air pressure taken for practical calculations of 0.1 MPa;
L is the distance from the pumping unit to the refueling units, mm;
C is the velocity of disturbance propagation in the pipeline, m / s, determined from the relation
Figure 00000015

where ρ is the density of the fuel, kg / m 3 ;
K is the modulus of the comprehensive bulk elasticity of the fuel, Pa;
E is the module of comprehensive bulk elasticity of the material of the main pipeline, Pa;
δ is the wall thickness of the main pipeline, m,
and the diameter d of the taps is
d = (0.7 - 1.0) D.
RU97105144A 1997-04-02 1997-04-02 Group aircraft fuel servicing vehicle RU2118601C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105144A RU2118601C1 (en) 1997-04-02 1997-04-02 Group aircraft fuel servicing vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105144A RU2118601C1 (en) 1997-04-02 1997-04-02 Group aircraft fuel servicing vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118601C1 true RU2118601C1 (en) 1998-09-10
RU97105144A RU97105144A (en) 1999-03-27

Family

ID=20191466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105144A RU2118601C1 (en) 1997-04-02 1997-04-02 Group aircraft fuel servicing vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118601C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199543U1 (en) * 2020-02-27 2020-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Liquid water hammer damping device when refueling aircraft
RU2807222C1 (en) * 2023-01-27 2023-11-13 Вячеслав Викторович Прошкин Complex for group fuelling of aircraft

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рыбаков К.В. и др. Системы централизованной заправки самолетов топливом. - М.: Транспорт, 1978, с. 44. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199543U1 (en) * 2020-02-27 2020-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Liquid water hammer damping device when refueling aircraft
RU2807222C1 (en) * 2023-01-27 2023-11-13 Вячеслав Викторович Прошкин Complex for group fuelling of aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103863096B (en) Pressure storage system and method for operating the same
US4378920A (en) Combustibly inert air supply system and method
US2362724A (en) Liquefied petroleum gas dispensing system
US11377341B2 (en) Mobile distribution station with additive injector
JPH07149156A (en) Storage tank of pressurized carbohydrate
CN104956141A (en) System and method for refuelling compressed gas pressure vessels using a liquid piston
CN113719385A (en) Marine pipeline liquid ammonia recovery system
WO2016200287A1 (en) High-volume-delivery fuel tanker
RU2118601C1 (en) Group aircraft fuel servicing vehicle
EP3601871B1 (en) System for storing a gas in several tanks
CN113175379B (en) Internal combustion engine system
RU2372955C1 (en) Combined security complex of fire and explosion and ecological safety of tank farms and oil and/or petroleum products storages
RU2324629C2 (en) Device for working medium in-flight refilling of hydraulic pipeline of spacecraft thermoregulation system equipped with hydro pneumatic compensator of volume expansion of working medium, and method of operation of this device
US11267689B2 (en) Mobile distribution station having auxiliary delivery system
CN104747903B (en) Air entrapping method and air entrapping device of LNG (Liquefied Natural Gas) station
CN110901872A (en) Methanol fuel double-wall pipe inerting system
US3234745A (en) Multiple tank filling system
RU54031U1 (en) FILLER - MOBILE CHECK INSTALLATION
RU61211U1 (en) GAS FILLER
US2813401A (en) Filler valve construction
CN106090395A (en) Fuel charger pressure flow control device is used in a kind of test
RU2557913C1 (en) Explosion proof panel for on-board safe lng fuelling system
SU1631225A1 (en) Gas supplying system for transport units
RU2059911C1 (en) Device for charging vehicle with compressed natural gas
CN214094007U (en) Liquefied hydrocarbon blowdown system