Проектирование Автоцистерны V-18м3

Торцовое  уплотнение крепится на валу насоса при  помощи штифта. Вращающееся кольцо прижимается к неподвижному пружиной, обеспечивая герметичность. Герметичность между валом и вращающимся кольцом обеспечивается резиновым кольцом. Герметичность между неподвижным кольцом и корпусом уплотнения обеспечивается резиновым кольцом.

Неподвижное кольцо стопорится относительно корпуса уплотнения цилиндрическим штифтом.  

Утечки жидкости отводятся через отверстия в  корпусе уплотнения и корпусе  насоса.

Перед пуском в насос заливают рабочую жидкость. В момент пуска жидкость, имеющаяся  в насосе, захватывается центробежным колесом и по переводному каналу отбрасывается в левую полость  корпуса насоса к вихревому колесу, которое частично вытесняет жидкость в колпак. За счет вытесненной жидкости в насосе образуется вакуум и из всасывающей линии поступает  воздух. 

В корпусе  воздух смешивается с перекачиваемой жидкостью, образуя эмульсию, которая  вытесняется вихревым колесом в  колпак. При прохождении эмульсии через воздухопровод воздух отделяется от жидкости и собирается в верхней  части колпака, жидкость поступает  обратно в камеру вихревого колеса.  
Этот процесс происходит непрерывно до тех пор, пока всасывающая линия насоса не освободится от воздуха и перекачиваемая жидкость не поступит в насос. При прохождении через центробежное колесо и колесо вихревое жидкость, поступившая в насос, приобретает механическую энергию и

поступает в напорный трубопровод. Освободившееся пространство немедленно заполняется новой порцией жидкости. Этот процесс при работе насоса происходит непрерывно.

 

 

Рисунок 1 – Общий вид насоса СЦЛ-20-24 а – левого вращения, б - правого вращения

 

2.2 Наливной люк

 

Крышка горловины с люком (рисунок 2) предназначена для оснащения автоцистерн с верхним и нижним наливом нефтепродуктов и авиационных топлив, устанавливается на автомобильных средствах транспортирования и заправки нефтепродуктов.

 

 

Рисунок 2 –Крышка горловины с люком

 

Она выполняет функцию сбросного клапана, который необходим в случае механического воздействия на котёл цистерны, при котором резко изменяется объём отсека и необходимо производить сброс продукта на величину изменения объёма для сохранения герметизации. Образцы крышки люка с установленными на ней приборами в закрытом состоянии подвергаются испытаниям на специальном стенде по методике евростандарта. Технические характеристики наливного люка представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 – Технические характеристики наливного люка

Наименование показателя	Наливной люк
Диаметр заливной горловины, мм	300
Температура окружающей среды, °С	-40 +50
Материал крышки люка	Сталь АМг3м по ГОСТ 21631

 

2.3 Манометр

 

На автоцистерны манометры  устанавливаются в целях регулирования  избыточного давления и вакуума  в цистерне. В данном случае установлен

манометр МВ-10М. Принцип  действия прибора основан на изменении  деформации пружины под действием  давления. Шкала прибора черная, с отметками и цифрами, покрытыми  светящимся составом постоянного действия.

Основная приведенная  погрешность данного манометра  составляет порядка 4%. Данный прибор обладает хорошей устойчивостью к отрицательным

температурам – интервал работы составляет от -60 до +50 °С. Также, он обладает малой массой – не более 0,2 кг. Цена деления прибора – 0,1 кгс/см². Диапазон измерений – 1-6 кгс/см². Диаметр корпуса составляет порядка 100мм, то есть устройство весьма компактно.

 

2.4 Указатель уровня

 

На проектируемой цистерне уставлен наиболее распространенный для автомобильных  средств транспортирования нефти и нефтепродуктов указатель уровня – поплавковый указатель уровня.

Указатель уровня (рисунок 3) состоит из шарового поплавка 21 с трубкой, при помощи которой он крепится к оси 5 винтом 1. Ось вращается в подшипниках 3, установленных в кронштейне 2. Осевое перемещение подшипников предотвращается разжимными кольцами 4. Вращение оси через две шарнирные муфты 6 и трубу 7 передается валу 8, на котором установлена стрелка 18. Поворачиваясь вокруг своей оси, стрелка указывает количество нефтепродукта в цистерне на шкале 17.

Для обеспечения герметичности  вал 8 уплотняют сальником 12, который поджимает втулка 15 через кольца 11. Подбором прокладок 10 ограничивают

осевое перемещение вала 8. Шкала и стрелка закрыты стеклом 16, поджатым к прокладке 19 прижимным кольцом 14. Фланец 9 с корпусом 13 крепят шпильками 20 к патрубку цистерны. Винтом 1 поплавка регулируют расстояние поплавка от оси вращения и, следовательно, угол поворота оси.

При этом угол поворота стрелки должен находиться в пределах делений шкалы .При наполнении цистерны нефтепродуктом или выдаче из нее поплавок поднимается или опускается (вместе с уровнем нефтепродукта) и поворачивает ось 5.

Вращение оси передается на стрелку, которая по тарированной шкале показывает количество нефтепродукта в цистерне.

 

 

Рисунок 3 – Поплавковый указатель уровня

 

2.5 Дыхательный клапан

 

На проектируемой автоцистерне установлен клапан дыхательный типа УД-1 (рисунок 4). Он предназначен для автоматического поддержания давления в герметично закрытом резервуаре для хранения нефтепродуктов и устанавливается на крышке горловины.

При увеличении давления паров топлива внутри цистерны свыше 0,25 кгс/см2 (это происходит в результате закачивания топлива или при температурном его расширении) клапан давления поднимается, сжимая

пружину. Пары топлива через зазор между  корпусом и крышкой выходят в атмосферу. Давление в цистерне снижается и по достижении 0,25 кгс/см2 клапан

давления  под действием пружины закрывается. Таким образом, клапан дыхательный УД-1 поддерживает давление.

 

 

Рисунок 4 – Клапан дыхательный УД-1

Основные характеристики клапана  УД-1 приведены в таблице 5.

 

Таблица 5 – Характеристики клапана УД-1

Наименование  показателя	Значение
Условный  проход, мм	50
Рабочее давление, кгс/см2	0,25
Рабочее давление вакууметрическое, кг/см2	0,01
Пропускная  способность при давлении 0,4 кгс/см2, м3/час	30
Пропускная  способность при вакууметрическом давлении 0,1 кгс/см2, м3/час	20
Масса, кг	0,35

 

 

 

2.6 Перепускной клапан

 

Клапан перепускной (рисунок 5) установлен в напорном патрубке насоса и предназначен для сообщения напорной магистрали насоса со всасывающей при

увеличении давления в напорной магистрали выше предельно допустимого. Корпус клапана литой из алюминиевого сплава. В корпус заармировано седло

клапана, к которому пружиной прижат клапан. Пружину регулируют на соответствующее  для данной системы давление гайкой 4. При повышении давления в напорном трубопроводе более указанного, клапан открывается и перепускает часть жидкости обратно во всасывающий трубопровод насоса. В этом случае насос работает «на себя». Так как насос в проектируемой автоцистерне имеет привод от двигателя автомобиля, установка перепускного клапана обязательна.

 

 

Рисунок 5 – Перепускной клапан: 1-корпус, 2-фитинг, 3-поршень запирающий, 4-пружина, 5-поршень управляющий пневмоцилиндра, 6-рукоятка, 7-шток, 8-кольцо, 9-стакан, 10-кольцо, 11-кольцо, 12-фильтр, 13-толкатель.

 

2.7 Обратный клапан

 

Клапан обратный (рисунок 6) служит для предотвращения вливания нефтепродукта из цистерны через напорный трубопровод после прекращения наполнения циcтерны и  установлен на выходе трубопроводов из цистерны.

Клапан  состоит из корпуса 1 и втулки 3, на которую опирается клапан 2.

Под действием напора нефтепродукта, создаваемого насосом по стрелке А, клапан откручивается на величину, ограниченную упорами, и цистерна наполняется. После окончания наполнения клапан закрывается и предотвращает выливание нефтепродукта из цистерны.

 

 

Рисунок 6 – Обратный клапан

 

2.8 Вентиль

 

На трубопроводах слива  отстоя и откачки нефтепродукта из рукавов в автомобильных цистернах используют прямоточные вентили (рисунок 7).

 

Рисунок  7 – Вентиль: 1, 3 – гайки; 2 – маховик; 4 – шайба; 5 – втулка сальника; 6 – прокладка; 7 – корпус; 8 – фланец; 9 – золотник; 10 – шпиндель; 11 – крышка; 12 – кольцо; 13 – сальник с гайкой

 

Вентиль состоит из корпуса, золотника и шарнирно соединенного с ним шпинделя, который перемещается в крышке, установленной на уплотнительной

прокладке. Герметичность  шпинделя обеспечивается сальником, который  поджимается втулкой сальника и  накидной гайкой. При вращении маховика против часовой стрелки шпиндель поднимает золотник и создает  проход для нефтепродукта.

2.9 Площадка и лестница

 

На проектируемо  автоцистерне установлены площадка и лестница. Они необходимы для удобства обслуживания цистерны и возможности доступа ко всем ее участкам. Площадка изготавливается из рифленого листа, что обеспечивает ее безопасность – площадки должны быть нескользкими. Лестницы и поручни изготавливают из стальных труб круглого сечения.

 

3 Работа технологического оборудования

 

Автоцистерна может осуществлять несколько различных операций по перекачке наливу и выдачи нефтепродукта. Данные операции представлены в таблице 7. Также в данной таблице представлено состояние элементов (открыто/закрыто) для выполнения какой-либо операции. На рисунке 8 представлена технологическая схема автоцистерны [4].

Гидравлическая  схема представлена на рисунке 8.

 

 

Рисунок  8 – Технологическая схема автоцистерны:1-6 – задвижки; 7 – вентиль; А – напорно-всасывающий патрубок; Б – напорный патрубок;    В – трубопровод для наполнения и опорожнения; ГК – гидроклапан; П – поплавок; КЗ – клапан золотниковый; КУ – кран управления.

 

Проектируемая автоцистерна может выполнять следующие операции:

- наполнять цистерну топливом  своим насосом; 

- выдавать фильтрованное топливо  потребителю из своей цистерны;

- выдавать фильтрованное топливо  потребителю из стороннего резервуара;

- откачивать топливо из раздаточных  рукавов; 

- сливать топливо из цистерны  самотеком. 

 

Таблица 7 – Операции проводимые на автоцистерне

Наименование операции	Состояние элемента
	1	2	3	4	5	6	10	А	Б
Наполнение цистерны
- своим насосом - посторонним насосом	+	+						+
	+							+
Опорожнение цистерны
- своим насосом  - посторонним насосом  - самотеком			+	+	+
									+
								+
Перекачка, минуя цистерну		+						+	+
Отсос нефтепродукта из раздаточных  рукавов	+	+		+	+		+

Примечания: знак «+» означает открытое состояние элемента; операции для  отсеков аналогичны, выбор использования  требуемого отсека осуществляется при  помощи вентилей 11 и 11'.

4 Требования безопасности

 

Конструкция автоцистерны обеспечивает безопасность работы обслу-живающего персонала. В эксплуатационной документации должны быть приведены сведения о мерах взрывопожаробезопасности при эксплуатации, по предупреждению и способах тушения пожара, по безопасному проведению работ внутри цистерны, регулированию и ремонту автоцистерны.

Оборудование и органы управления системы, располагаются в специальном технологическом отсеке, стенки которого выполнены из негорючих материалов и имеют предел огнестойкости не менее 0,5 ч.