Дренажный клапан для топлива (3 видео)

Система дренажа топлива предназначена для дренирования утечек и сливов топлива из коллекторов и возврата топлива в систему топливопитания двигателя. Система содержит дренажный бак и подкачивающее устройство, разделенные отсечным клапаном. В баке установлен датчик уровня топлива, соединенный с управляющей полостью поршня, пружинная полость которого соединена с баком по линии нижнего уровня топлива. Если уровень топлива в баке выше нижнего, пружинная полость поршня заполняется топливом, понижая уровень, а если ниже — то воздухом. При этом накопленное в полости топливо используется для повышения уровня топлива в баке при сработке датчика уровня. Это уменьшает количество сработок датчика и повышает надежность системы. 1 з.п.ф. 1 ил.

Полезная модель относится к топливным дренажным системам и может быть использована для дренирования различных утечек и сливов топлива из коллекторов и возврата топлива в систему топливопитания двигателя.

Известна топливная система ГТД с устройством возврата дренируемого топлива (см. патент США №3.774.394, F23N 5/24, 1971 г.), содержащая дренажный бак, соединенный с клапаном возврата топлива в систему через эжекторное устройство, связанное с входом и выходом подкачивающего насоса.

Клапан возврата топлива содержит подпружиненный поршень, с одной стороны которого установлен подпружиненный отсечной клапан, разделяющий дренажный бак и камеру смешения эжектора, с другой стороны расположена управляющая полость, соединенная с трубопроводом высокого давления топливной системы.

Недостатком данного устройства является низкая надежность, обусловленная тем, что перед запуском двигателя поршень находится в положении, когда с помощью его выточки выход топлива из насоса высокого давления соединен со входом эжектора, а пружина отсечного клапана находится в положении минимального поджатия, т.к. она контактирует с поршнем, который при останове двигателя переместился влево до упора.

При запуске двигателя топливо высокого давления сразу подается через выточку поршня к эжектору, в камере смешения которого создается определенное разряжение, передаваемое к отсечному клапану, пружина которого находится в расслабленном состоянии и возможно его открытие, что приведет к дополнительной (несанкционированной) откачке топлива из дренажного бака и к возможности попадания воздуха в топливную систему двигателя.

Кроме этого, т.к. возврат топлива в топливную систему двигателя происходит при его выключении, то на режимной работе, в случае повышенных дренажных утечек из элементов системы топливопитания, возможно переполнение дренажного бака и перетекание топлива в атмосферу, что ухудшает экологическую обстановку.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является система дренажа топлива (см. патент РФ на полезную модель №42626. кл. F23N 5/24. 2004 г.), содержащая дренажный бак с установленным в нем датчиком уровня топлива, соединенный с управляющей полостью подпружиненного поршня, на котором установлен подвижный отсечной клапан, разделяющий дренажный бак и откачивающее устройство.

Эта система недостаточно надежна, т.к. работает в режиме «частой откачки топлива и останова». Это происходит потому, что при малых поступлениях топлива в бак у датчика уровня появляется такое положение, когда сопло рычагом прикрывается не полностью и поршень то откроет сопло на откачку топлива, то закроет его при понижении уровня топлива в баке. Это отрицательно сказывается на ресурсе устройства.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности системы за счет уменьшения количества сработок на откачку топлива из бака и стабильной работы датчика уровня топлива в баке.

Технический результат достигается тем, что в системе дренажа топлива, содержащей дренажный бак с установленным в нем датчиком уровня топлива, соединенным с управляющей полостью подпружиненного поршня, на котором установлен отсечной клапан, разделяющий дренажный бак и откачивающее устройство, пружинная полость поршня соединена с дренажным баком по линии нижнего уровня топлива в баке и может быть дополнительно соединена с баком выше линии нижнего уровня топлива.

Видео:Водяная помпа для откачки воды без электричества и насосаСкачать

Отличительные признаки, а именно, соединение пружинной полости поршня с дренажным баком по линии нижнего уровня топлива в нем позволяет повысить надежность системы за счет уменьшения количества

сработок на откачку топлива из бака и стабильной работы датчика уровня топлива в баке.

Предложенная система дренажа топлива описана ниже и представлена на чертеже, где показана система дренажа при закрытом отсечном клапане.

Система дренажа топлива содержит дренажный бак 1, в котором установлен датчик 2 уровня топлива, выполненный, например, в виде поплавка 3, соединенного посредством рычага 4 с соплом 5, которое через управляющую полость 6 подпружиненного поршня 7 и жиклер 8 соединена с выходом 9 подкачивающего насоса 10.

Дренажный бак 1 через сопло 11 и подпружиненный отсечной клапан 12, установленный на поршне 7 с возможностью перемещения, соединен с камерой смешения 13 эжектора 14 (т.е. с откачивающим устройством).

На поршне 7 выполнен продольный паз 15, в котором установлена ось 16, закрепленная в отсечном клапане 12. Пружина 17 отсечного клапана 12 установлена с упором в корпус 18.

Читайте также: У дастера гнет клапана при обрыве грм

Пружинная полость 19 поршня 7 каналами 20 и 21 соединена с баком 1, преимущественно, по линии I-I нижнего уровня топлива и каналом 22 с баком 1 выше линии нижнего уровня топлива.

Система работает следующим образом.

При остановленном двигателе отсечной клапан 12 под действием пружины 17 прижат к седлу 11, не допуская перетечек топлива в дренажный бак 1, а подпружиненный поршень 7 находится в крайнем левом положении.

При запуске двигателя и при его режимной работе на выходе 9 подкачивающего насоса 10 появляется избыточное давление топлива, которое через жиклер 8 подается в управляющую полость 6 поршня 7 и к соплу 5 датчика 2 уровня топлива в дренажном баке 1.

Если в дренажном баке 1 уровень топлива такой, что поплавок 3 находится в нижнем положении, линия I-I, сопло 5 открыто, и избыточное давление из полости 6 стравливается на вход подкачивающего насоса 10, подпружиненный поршень 7 находится в крайнем левом положении, при

этом он может или упираться в корпус 18, тогда усилие его пружины не будет воздействовать на отсечной клапан 12, и клапан будет прижат к седлу 11 пружиной 17, обеспечивая герметичность, или через ось 16 поршень будет прижат к отсечному клапану 12, который будет находиться под воздействием двух пружин, т.е. с большим усилием прижиматься к седлу 11, обеспечивая более высокую герметичность.

Видео:насос Dub Divertron 1200 и дренажный клапан GardenaСкачать

При повышении уровня топлива выше линии I-I топливо по каналам 21 и 20 будет поступать в пружинную полость 19 поршня 7, вытесняя воздух в бак 1 по каналу 22.

При дальнейшем повышении уровня топлива в дренажном баке 1, примерно, до максимально допустимого, поплавок 3 датчик 2 переместится вверх и левым концом рычага 4 прикроет сопло 5. Давление топлива в управляющей полости 6 увеличится, и поршень 7, преодолевая усилие своей пружины, начнет перемещаться вправо, вытесняя топливо из полости 19 по каналам 20, 21, 22 в бак 1, еще больше увеличивая в нем уровень топлива.

Поплавок 3 датчика 2 дополнительно переместится вверх и левым концом рычага 4 закроет сопло 5, увеличивая давление топлива в управляющей полости 6 поршня 7.

Так как отсечной клапан 12 поджат к седлу 11 пружиной 17, поршень 7 перемещается относительно оси 16, закрепленной в отсечном клапане 12.

При дальнейшем ходе поршня 7 вправо, когда левый торец паза 15 коснется оси 16, клапан 12 начнет перемещаться вместе с поршнем 7, сжимая пружину 17 и открывая выход топлива из дренажного бака 1 через сопло 11 к камере смешения 13 эжектора 14 (т.е. к откачивающему устройству).

Начнется откачка топлива из бака 1.

Поршень 7 будет двигаться вправо до упора в корпус 18, вытесняя топливо из полости 19 в бак 1.

Таким образом, дренированное топливо будет возвращено в топливную систему двигателя через подкачивающий насос 10.

При понижении уровня топлива в дренажном баке 1 до минимально допустимого, когда поплавок 3 окажется в нижнем положении, левый конец рычага 4 откроет сопло 5, за счет чего уменьшится давление топлива в управляющей полости 6 поршня 7, который под действием своей пружины начнет перемещаться влево, образуя зазор между левой стороной паза 15 и осью 16.

Так как отсечной клапан 12 установлен на поршне 7 с возможностью относительного осевого перемещения, он вместе с осью 16 под действием пружины 17 начнет перемещаться на уменьшение проходного сечения между седлом 11 и клапаном 12 до их соприкосновения.

Откачка топлива из бака 1 прекращается.

Дальнейшее перемещение поршня 7 влево происходит до упора поршня 7 или в корпус 18 или через ось 16 в отсечной клапан 12, увеличивая усилие прижатия клапана к седлу 11.

Перемещение поршня 7 влево сопровождается заполнением пружинной полости 19 топливом через каналы 20 и 21, если уровень топлива в баке выше линии I-I и тем самым понижая уровень, или воздухом через каналы 20, 21, 22, если уровень топлива в баке находится на линии I-I или ниже ее. Это зависит от точности срабатывания датчика 2.

Видео:Дренажный клапан топлива Cummins 3028325, 216737, 3015026, 3032871.Скачать

Таким образом, соединение пружинной полости поршня с дренажным баком по нижнему уровню топлива в нем позволяет дополнительно накапливать в ней дренированное топливо, использовать его для повышения максимального уровня топлива в баке с дальнейшим возвратом его в систему топливопитания двигателя.

Это не только повышает стабильность работы датчика уровня топлива, но и уменьшает количество его сработок, что повышает надежность устройства.

1. Система дренажа топлива, содержащая дренажный бак с установленным в нем датчиком уровня топлива, соединенным с управляющей полостью подпружиненного поршня, на котором установлен отсечной клапан, разделяющий дренажный бак и откачивающее устройство, отличающаяся тем, что пружинная полость поршня соединена с дренажным баком по линии нижнего уровня топлива в нем.

Читайте также: Редукционного клапана для mwm

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что пружинная полость поршня дополнительно соединена с баком выше линии нижнего уровня топлива в баке.

Подсистема дренажа топливных баков

Подсистема дренажа топливных баков предназначена:

— для поддержания в баках давления близкого к атмосферному с целью предотвращения их разрушения на всех этапах эксплуатации, включая заправку и слив топлива;

— для обеспечения пожаробезопасности топливной системы путем выведения паров топлива за борт самолета.

В общем случае подсистема дренажа включает:

— воздухозаборники, обычно расположенные на нижней панели крыла в дренажных баках;

— систему трубопроводов, по которой воздух подается во все топливные баки системы;

— предохранительные клапаны, предотвращающие повышение давления в баках выше заданного;

Видео:Теперь я не жалею, что не выбросил ПЛАСТИКОВУЮ КАНИСТРУ от ТОСОЛА!Скачать

— вакуум- клапаны, обеспечивающие связь баков с атмосферой в случае засорения заборных патрубков;

— устройства, предотвращающие попадание пламени в подсистему дренажа при аварийных ситуациях (пламепреградители) и др.

В конструкции подсистемы учитывается, что на основных этапах полета (набор высоты, крейсерский полет, движение по аэродрому) наиболее «высокими» точками являются области отсеков вблизи передних лонжеронов. Именно в эти области выводятся выходные патрубки системы основного дренажа. Однако на некоторых этапах полета (торможение, аварийное снижение) топливо приливает к переднему лонжерону и перекрывает выходные патрубки основного дренажа. В этом случае на ряде самолетов используется система дополнительного дренажа, выходные патрубки которого расположены в области заднего лонжерона крыла.

Рассмотрим конструкцию и работу подсистем дренажа современных самолетов.

На рис.1.5 приведена схема дренажной системы самолета Ил-76.

Дренажная система выполнена раздельно для баков левого и правого полукрыла. В каждом полукрыле предусмотрено два дренажа: основной, обеспечивающий дренирование баков в горизонтальном полете, в наборе высоты и на земле, а также дополнительный, обеспечивающий дренирование баков при планировании (аварийном снижении), когда выходные патрубки основного дренажа будет залит топливом.

В каждом полукрыле имеется дренажный бак для сбора топлива, попадающего в дренажный трубопровод. Накопившееся в дренажных баках топливо автоматически перекачивается в резервные топливные баки двигателя 1 (из левого дренажного бака) и двигателя 4 (из правого дренажного бака). Перекачка может быть включена вручную с центрального пульта летчиков. Каждый дренажный бак сообщается с атмосферой посредством воздухозаборника, выведенного под нижнюю поверхность концевой части крыла.

Воздухозаборник 6 дренажа состоит из трех патрубков: заборного, клапанного и внутрибакового. Конец заборного патрубка, выведенный под нижнюю панель крыла, имеет срез под углом 46° к направлению набегающего в полете потока воздуха. В расточках четырех приливов клапанного патрубка установлены три вакуумных клапана 5 и один предохранительный 4. Вакуумные клапаны 5 служат для сообщения дренажной магистрали с атмосферой, если перекроется заборный патрубок и в надтопливном пространстве баков образуется разрежение, предохранительный клапан 4 сообщает дренажную магистраль с атмосферой при повышении давления в магистрали.

В горизонтальном полете и наборе высоты при наличии топлива в баке магистраль дополнительного дренажа перекрыта заслонками поплавковых клапанов. Дренирование топливного бака происходит через магистраль основного дренажа: поток набегающего воздуха через воздухозаборник создает избыточное давление в дренажном баке и через трубопровод дренажной магистрали в надтопливном пространстве бака. Если перекрыто входное сечение воздухозаборника (обмерзание), дренажная магистраль разобщается с атмосферой и в баках при снижении самолета или по мере выработки топлива в горизонтальном полете будет уменьшаться давление. При увеличении перепада между давлением в дренажном баке и давлением в дренажной магистрали и топливных баках до величины 0,02кгс/см 2 откроется три вакуумных клапана, установленных в клапанном патрубке воздухозаборника, и соединят дренажную магистраль и надтопливное пространство баков с атмосферой. Если давление в топливных баках будет выше атмосферного, срабатывает предохранительный клапан, установленный в клапанном патрубке воздухозаборника, надтопливное пространство баков через дренажную магистраль соединится с атмосферой и давление в баках выравнивается.

Бак 1Г

Бак 1Р

Бак 2Г

Бак 2Р

Бак 2Д

Бак 1Д

Трубопроводы основного дренажа

Трубопровод дополнительного дренажа

Поплавковые клапаны

Дренажный бак

Рис.1.5. Принципиальная схема системы дренажа топливных баков самолета Ил-76,где 1- топливный насос; 2- сигнализатор давления; 3- фильтр; 4- предохранительный клапан; 5- вакуумный клапан; 6- воздухозаборник

Дренажная система топливных баков самолета Суперджет предназначена для предотвращения возникновения таких величин перепадов давлений между баками и атмосферой, которые могли бы привести к повреждению топливных баков. Кроме того, дренирование баков позволяет снизить пожаробезопасность путем выведения топливно-воздушной смеси за борт ЛА.

Система дренажа топливных баков, схема которой показана на рис.1.6, поддерживает давление воздуха в надтопливном пространстве топливных баков близким к давлению наружного воздуха во всех ожидаемых условиях эксплуатации, в том числе в процессе:

Читайте также: Если зажат клапан может пропасть компрессия

— заправки или слива топлива на земле;

— набора высоты и снижения самолета.

Видео:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Система дренажа топливных баков включает:

— два воздухозаборника дренажа, расположенные под пламепреградителями в дренажных баках левой и правой консоли;

— дренажный короб, соединяющий дренажные баки;

— трубопроводы дренажа, откачки;

— струйные насосы и трубопроводы откачки;

— предохранительные пружинные клапаны;

— предохранительные разрывающиеся диски;

Надтопливное пространство топливных баков сообщается с атмосферой с помощью трубопроводов дренажа через два воздухозаборника 1, расположенные в каждом дренажном баке в местах вне вероятных зон удара молнии. Дренажный короб, выполненный между стрингерами верхних панелей крыла, соединяет дренажные баки. Каждый топливный бак соединяется с дренажным коробом трубопроводом, передний конец которого выведен к переднему лонжерону. На заднем конце этого трубопровода установлен поплавковый клапан, предотвращающий попадание топлива в дренажный короб. На ответвлениях дренажного трубопровода в центральном баке установлены поплавковые клапаны, предотвращающие попадание топлива в дренажный короб при кренах самолета. На нервюре 16 установлены поплавковые клапаны, предотвращающие попадание топлива из отсеков №2 в дренажные баки через отверстия, соединяющие надтопливные полости. Также на нервюрах 16 установлены клапаны сброса давления (на рисунке не показаны), отрегулированные на избыточное относительно атмосферы давление 40кПа (0,4 кгс/см 2 ).

Дренажный короб

Активное топливо

Переливной короб

Поплавковый клапан

Дренажный бак

Топливные отсеки левой консоли крыла

Рис.1.6. Принципиальная схема системы дренажа самолета Суперджет,где 1- воздухозаборник; 2- пламепреградитель; 3- разрывающийся диск; 4- струйный насос перекачки топлива из дренажного бака

В дренажных баках на нижней обшивке консоли крыла между нервюрами 16 и 17 установлены разрывающиеся диски 3, которые рассчитаны на разрушение в случае повышения избыточного давления в топливных баках выше 70кПа (0,7кгс/см 2 ) относительно атмосферного давления и в случае создания отрицательного перепада давления относительно атмосферного давления более 15 кПа (0,15кгс/см 2 ). В нижней зоне каждого из дренажных баков установлен датчик – сигнализатор уровня (на рисунке не показан), посылающий сигнал в систему заправки топливом на блокировку заправки при заполнении 1/3 высоты дренажного бака топливом, и всасывающие патрубки струйных насосов 4, предназначенных для откачки топлива, попавшего в дренажные баки.

В отсеках №2 каждой консоли установлено по одному струйному насосу 4, предназначенному для удаления из дренажного бака топлива, попавшего в дренажный бак при рулении или эволюциях самолета. На всасывающих патрубках установлены обратные клапана. Сопла струйных насосов подключены к напорным трубопроводам активного топлива, а выходные патрубки сообщены с отсеками №3, куда подается топливо из дренажных баков. Для предотвращения проникновения пламени в топливные баки, в случае аварийной посадки, в воздухозаборниках дренажной системы между нервюрами 17 и 18 установлены пламепреградители.

Описание основных элементов конструкции подсистемы дренажа, размещенных в дренажном баке (см. Рис.1.7) приведено ниже.

Разрывающийся диск установлен внутри дренажного бака на обшивке крыла между нервюрами №16, 17. Разрывающийся диск предназначен для предотвращения резкого изменения давления в топливных баках относительно атмосферного давления. При повышения избыточного давления в топливных баках выше 70кПа (0,7кгс/см 2 ) относительно атмосферного давления и в случае создания отрицательного перепада давления относительно атмосферного давления более 15кПа (0,15кгс/см 2 ) происходит разрушение разрывного диска и выравнивание внутрибакового давления с атмосферным.

Видео:Меняйте клапан обратки на топливном фильтре раз в несколько лет на Sprinter 313CDI 2.1d OM611Скачать

Пламепреградитель установлен внутри дренажного бака между нервюрами №17, 18. Пламепреградитель предназначен для предотвращения проникновения пламени в топливные баки при аварийной посадке. Пламепреградитель работает по принципу лабиринтного воздушного фильтра, отсекая пламя, возникшее снаружи самолета в систему дренажа, где присутствуют пары топлива.

Клапан сброса давления установлен на нервюре №16. Клапан предназначен для сброса избыточного давления в баках относительно атмосферного давления воздуха. Клапан сброса давления закрыт при внутрибаковом давлении менее 40кПа (0.4кгс/см 2 ). Тарелка клапана под действием загрузочных пружин плотно прижата к седлу клапана и закрывает отверстие, соединяющее полости дренажного бака с отсеком №2 крыльевого топливного бака. При повышении давления внутри топливного бака до 40кПа (0.4кгс/см 2 ) избыточное давление преодолевает усилие пружин и открывает клапан, стравливая давление.

Принципиальная схема подсистемы дренажа самолета А-320 показана на рис.1.8. По конструкции и принципу работы она подобна подсистеме дренажа самолета Суперджет.

Рис.1.8. Система дренажа топливных баков на самолете А-320,где 1- воздухозаборник; 2- пламепреградитель; 3- разрывающийся диск; 4- поплавковый клапан; 5- обратный клапан; 6- предохранительный клапан

Дренажный бак

Дренажный трубопровод в межстрингерном пространстве

Дренажный трубопровод центрального бака

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет