Бак криогенный топливный двигателя транспортного средства
В предлагаемом криогенном топливном баке двигателя транспортного средства, работающего на сжиженном природном газе (СПГ), состоящем из двух сосудов один внутри другого; внутренний сосуд снаружи обмотан изоляцией, а межстенное пространство между сосудами отвакуумировано, системы заправки и подачи топлива к двигателю транспортного средства, включающей указатель уровня СПГ, испаритель наддува и арматуру, система заправки соединена трубопроводом с линией подачи топлива во внутренний сосуд и линией подачи жидкости на вход в теплообменник-испаритель топлива (регазификатор), которая через регулятор давления соединена с трубопроводом подачи газовой фазы из внутреннего сосуда бака. Благодаря тому, что на теплообменник-испаритель жидкость поступает непосредственно из бака, содержащиеся в СПГ примеси не влияют на работу арматуры, так как на скоростной клапан и вентиль топливо поступает в газообразном состоянии, и примеси, такие как твердый СО2, пентаны, изобутаны и другие присутствуют в нем тоже в газообразном состоянии. Поэтому накапливающиеся в баке примеси не мешают работе двигателя, а уходят с отбираемой из внутреннего сосуда 4 жидкостью, испаряются и сгорают в двигателе. Илл. Фиг.1.
При использовании СПГ в качестве моторного топлива возможно накапливание тяжелых углеводородов в нижней части бака и при заливке новых порций СПГ может привести к их загустеванию и кристаллизации некоторых составляющих, когда состав СПГ изменяется в сторону обогащения высококипящими компонентами.
В транспортных баках, которые часто заправляются, идет дополнительное накапливание тяжелых углеводородов за счет оставшегося в баке топлива.
Известен бак криогенный топливный транспортного средства, работающего на сжиженном природном газе (СПГ) /(см. P/N 3835849 Rev А 4/99)/, состоящий из криогенного бака, представляющего собой два сосуда один внутри другого; внутренний сосуд снаружи обмотан изоляцией, а межстенное пространство между сосудами отвакуумировано, и системы заправки и подачи топлива к двигателю транспортного средства, включающей указатель уровня СПГ, испаритель наддува и арматуру.
К недостатку этого топливного бака следует отнести возможность накапливания тяжелых углеводородов, приводящих к забивке трубопроводов и арматуры.
Известен также бак криогенный топливный двигателя транспортного средства (см. патент на полезную модель №0039675 от 05.06.2001 г.),
состоящий из криогенного бака, представляющего собой два сосуда один внутри другого, межстенное пространство между которыми отвакуумировано, системы заправки и подачи топлива к двигателю транспортного средства, включающей указатель уровня СПГ, испаритель наддува и арматуру, причем на патрубок отбора жидкости на испаритель наддува, находящийся внутри сосуда установлен подогреватель.
Недостатком этого технического решения является то, что идет лишь частичное исключение засорения на линии поддува, а основная линия подачи топлива в двигатель и ее клапана засоряются твердой СО2 в виде кристаллов и другими примесями высококипящих газов.
Целью предлагаемого изобретения является устранение влияния тяжелых фракций и других примесей на работу арматуры при подаче топлива в двигатель и повышение надежности работы автотранспортного средства.
Для пояснения сущности предлагаемого технического решения на Фиг.1 представлен бак криогенный топливный двигателя транспортного средства, работающего на сжиженном природном газе.
Бак криогенный топливный двигателя транспортного средства, работающего на сжиженном природном газе (СПГ), (см. фиг.1) состоит из криогенного топливного бака 1, системы заправки 2, системы газосброса 3 и арматуры.
Криогенный топливный бак 1 (см. фиг.1) представляет собой двустенный резервуар, состоящий из внутреннего сосуда 4 выполненного, например, из нержавеющей стали, закрепленного в кожухе 5. На поверхность внутреннего сосуда 4 нанесена высокоэффективная теплоизоляция 6, межстенное пространство между внутренним сосудом 4 и кожухом 5 отвакуумировано.
В верхней части внутреннего сосуда 4 установлена ловушка 7, предотвращающая выброс жидкого топлива в трубопровод 8 подачи
газовой фазы в двигатель при превышении рабочего давления в баке.
Криогенный топливный бак 1 снабжен указателем уровня 9, соединенным с ним трубопроводом 10. Для поднятия давления в системе и во внутреннем сосуде 4 криогенного топливного бака 1 предусмотрен испаритель наддува 11, встроенный в трубопровод 12 перед регулятором давления 13 и вентилем 14, соединяющим его трубопроводом 8 с газовой полостью внутреннего сосуда 4.
Патрубок 15 испарителя наддува 11, расположенный внутри сосуда 4, выполнен двустенным и имеет подогреватель 16 (на фиг 1 не показан), например, электрический, размещенный на его поверхности.
Система заправки 2 соединена трубопроводом 17 с линией подачи топлива 18 во внутренний сосуд 4 и линией 19 подачи жидкости на теплообменник-испаритель топлива 20 (регазификатор).
Между трубопроводом подачи газовой фазы 8, который соединен вентилем 21 с линией газосброса 22, и трубопроводом 19 подачи жидкости в теплообменник-испаритель 20 установлен регулятор давления 23.
Теплообменник-испаритель топлива 20 через скоростной клапан 24, перекрывающий магистраль в случае аварии, и запорный клапан 25 соединен с линией подачи топлива 26 в двигатель транспортного средства (на фиг.1 не показан).
Устройство работает следующим образом.
Внутренний сосуд 4 (см. фиг.1) криогенного топливного бака 1 транспортного средства (на фиг.1 не показано) заполняется сжиженным природным газом через систему заправки 2 и трубопроводы 17 и 18 до требуемого уровня (по указателю уровня 9) с открытыми клапаном газосброса в системе заправки 2 и вентилем 21, через которые сбрасываются пары в дренажную магистраль (на фиг.1 не показана), при этом вентили 14 и 25 закрыты.
При подаче топлива в двигатель и падении давления в системе включается испаритель наддува 11. при открытом вентиле 14, давление во внутреннем сосуде и системе повышается за счет испарения части жидкости и поступления образовавшихся паров во внутренний сосуд 4 по трубопроводу 8. Регулятор давления 13 открывается при минимальном давлении и закрывается при максимальном давлении в системе. По достижении необходимого давления отключается испаритель наддува 11 и подача газа прекращается.
Когда давление во внутреннем сосуде установится минимальное рабочее давление, открывается вентиль 25 подачи топлива в двигатель, жидкость из внутреннего сосуда 4 поступает в теплообменник-испаритель 20, где подогревается, например тосолом, испаряется и по трубопроводу 26 подается в двигатель (на фиг.1 не показан).
Для поддержания давления в баке и в системе на нужном уровне служат регуляторы давления 13 и 23.
Благодаря тому, что на теплообменник-испаритель 20 жидкость поступает непосредственно из бака, содержащиеся в СПГ примеси не влияют на работу арматуры, так как на скоростной клапан 24 и вентиль 25 топливо поступает в газообразном состоянии, и примеси, такие как твердый СO2, пентаны, изобутаны и другие присутствуют в нем тоже в газообразном состоянии. Поэтому накапливающиеся в баке примеси не мешают работе двигателя, а уходят с отбираемой из внутреннего сосуда 4 жидкостью, испаряются и сгорают в двигателе.
Бак криогенный топливный двигателя транспортного средства, работающего на сжиженном природном газе (СПГ), состоящий из криогенного бака, представляющего собой два сосуда один внутри другого: внутренний сосуд снаружи обмотан изоляцией, а межстенное пространство между сосудами отвакуумировано, системы заправки и подачи топлива к двигателю транспортного средства, включающей указатель уровня СПГ, испаритель наддува и арматуру, отличающийся тем, что система заправки соединена трубопроводом с линией подачи топлива во внутренний сосуд и линией подачи жидкости на вход в теплообменник-испаритель топлива (регазификатор), которая через регулятор давления соединена с трубопроводом подачи газовой фазы из внутреннего сосуда бака.
