Топливораздаточные колонки. Классификация, устройство и эксплуатация

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное образовательное учреждение среднего

профессионального образования

Кемеровский профессионально-технический техникум

Обучающая статья

Топливораздаточные колонки.

Классификация, устройство и эксплуатация.

выполнил Кожанов Сергей Евгеньевич

преподаватель технических дисциплин

Кемерово 2014 г.

Назначение топливораздаточных колонок (ТРК)

Топливораздаточные колонки (ТРК) предназначены для заправки автотранспортных средств отфильтрованным топливом и выполняют следующие основные функции:

• отпуск топлива в бак потребителя по заданной оператором дозе в литрах;

• отпуск топлива в бак потребителя на заданную сумму денег;

• отображение информации о розничной цене одного литра топлива и возможность ее корректировки с контроллера;

• отображение информации о заданной и отпущенной дозе топлива в физических и денежных единицах при разовом отпуске;

• отображение информации о суммарном количестве отпущенного топлива по вызову оператора;

• сохранение в отсчетном устройстве информации о суммарном количестве отпущенного топлива;

• аварийное прекращение выдачи дозы непосредственно с колонки или контроллера;

• продолжение отпуска заданной дозы при устранении аварии с разрешения оператора;

• программная защита от несанкционированного доступа кода поста и значения юстировочного коэффициента;

• возможность монтажа колонки на расстоянии до 30 м от резервуара.

Классификация ТРК

ТРК классифицируют по следующим признакам:

• по мобильности: переносные, стационарные;

• виду привода: с ручным, электрическим, комбинированным;

• способу управления: ручного, от местного задающего устройства, от дистанцион-ного задающего устройства, от автоматического задающего устройства;

• способу размещения: одинарные - для обслуживания одного потребителя, двойные — для одновременного обслуживания двух потребителей;

• составу выдаваемого топлива: для выдачи однокомпонентного топлива, для образования и выдачи топливной смеси;

• номинальному расходу топлива, л/мин.: 25; 40; 50; 100; 160;

• основной погрешности, %: ± 0,25... 0,4;

• способу размещения сборочных единиц: в одном корпусе, в нескольких корпусах;

• по типу отсчетного устройства: с механическим и электрическим устройством.

Маркировка ТРК по ГОСТ 9018

ТРК выпускаются:

• однотопливные, двухтопливные с возможностью одновременной заправки двух автомобилей одним видом топлива с раздельным учетом выдаваемого топлива через каждый раздаточный кран;

• двухтопливные, четырехшланговые с возможностью одновременной заправки двух автомобилей одним или двумя видами топлив с учетом выдаваемых доз через каждый раздаточный кран;

• трехтопливные, шестишланговые с возможностью одновременной заправки двух автомобилей одним или двумя из трех видов топлива с учетом выдаваемых доз через каждый раздаточный кран;

• четырехтопливные, восьмишланговые с возможностью одновременной заправки двух автомобилей одним или двумя из четырех видов топлива с учетом доз топлива через каждый раздаточный кран.

Устройство ТРК

ТРК состоит из:

насоса, приводимого электрическим двигателем;

фильтра грубой очистки, установленного на всасывающем патрубке насоса;

газоотделителя, установленного на нагнетательной линии после насоса;

устройства для снижения производительности насоса в конце выдачи дозы, установленного после газоотделителя;

фильтра тонкой очистки; измерителя объема дозы топлива;

раздаточного крана;

индикатора рукава;

отсчетного устройства, связанного с измерителем объема.

Рис. 1. Принципиальная гидравлическая схема двухпостовой ТРК:

1- клапан приемный; 2 - счетчик с датчиком расхода; 3 - измеритель объема;

4 - клапан электромагнитный; 5 - рукав напорный; 6- индикатор; 7- кран раздаточный; 8 -моноблок; 9 — фильтр грубой очистки;10 - насос; 11 - фильтр тонкой очистки; 12- газоотделитель; 13 —камера поплавковая

Принцип работы ТРК

На дистанционном устройстве задается доза. При снятии раздаточного крана включается насос, который подает топливо в газоотделитель через клапан, измеритель объема и раздаточный кран топливо поступает в бак автомобиля.

С целью сокращения гидравлических сопротивлений и уменьшения габаритов трубопроводной обвязки колонок, осуществляется объединение ряда узлов гидравлической системы в один узел (моноблок). Как правило, в моноблок объединяют насос, фильтры, газоотделитель, поплавковую камеру, обратный клапан. В этом случае измеритель объема и электродвигатель устанавливают непосредственно на моноблок.

Насос-моноблок включает в себя:

Фильтр для очистки топлива от механических примесей в бензине — размером более 100 мкм, в дизельном топливе — с размером более 20 мкм.

Насос (рис.2) роторно-шиберный, роторно-поршневой или лопастной. Состоит из корпуса, ротора и двух крышек. Направление вращения ротора указано стрелкой на шкиве электродвигателя. Во время вращения ротора лопатки под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности камеры корпуса насоса, образуют замкнутые объемы и переносят жидкость из всасывающей полости в нагнетательную. Между всасывающей и нагнетательной полостями расположен перепускной клапан с регулировочным винтом. Клапан открывается, если давление в нагнетательной полости превышает 0,15...0,18 МПа, и насос начинает частично работать «на себя». При достижении давления 0,25...0,3 МПа насос полностью работает «на себя».

Газоотделитель с поплавковой камерой, предназначен для удаления из топлива газов и паров, которые мешают точной работе счетчика жидкости. В газоотделителе скорость потока жидкости уменьшается за счет увеличения площади проходного сечения, при этом пузырьки газов и паров выделяются в верхней части газоотделителя и удаляются. Газоотделитель состоит из двух камер - непосредственно газоотделителя и поплавковой камеры. В нем устанавливают при необходимости два фильтрующих элемента с тонкостью фильтрования 20 мкм. Корпус закрывается крышкой с прокладкой. В нижней его части имеется пробка для слива топлива при смене фильтрующих элементов или при ремонтах. Жиклерное отверстие соединено с поплавковой камерой, в корпусе которой расположен игольчатый клапан, обеспечивающий слив скопившегося горючего во всасывающую полость насоса. Воздух удаляется из камеры через отверстия в крышке, сообщающиеся с атмосферой.

Рис. 2. Роторно-шиберный насос:

1, 2, 4 - крышки;3 - корпус;5, 7, 8- втулки; 6- сальниковая набивка; 9 - пружина;

10- гайка; 11 -шкив; 12- специальная шайба; 13-пробка; 14 - прокладка; 15 -регулировочный винт; 7б-пружина; 77-клапан; 18- ротор; 19 - лопатка;20 штуцер

Верхний обратный клапан устанавливается между газоотделителем и счетчиком жидкости. Он состоит из корпуса, в котором запрессовано седло и установлен клапан. Корпус закрывает крышка с уплотнительной прокладкой. Когда колонка не работает, клапан препятствует обратному сливу горючего из системы измерения. Кроме того, обратный клапан выравнивает давление, когда колонка не работает и под действием внешних факторов в измерительной системе создается избыточное давление. В этом случае давление через отверстие в тарелке клапана открывает его и избыточное давление отводится через штуцер газоотделителя в поплавковую камеру.

Корпус насоса-моноблока с торцов закрыт крышками: задней и передней. В нижней части задней крышки имеется отверстие для слива остатков топлива при ремонтах с пробкой. Поплавковая камера закрыта крышкой.

Фильтры грубой очистки предназначены для предохранения насосов от твердых частиц размером более 80-100 мкм.

Фильтры тонкой очистки предназначены для очистки топлив от твердых частиц размером 5-20 мкм (обычно более 20 мкм) с целью предохранения от преждевременного износа и отказа в работе техники потребителя.

Насосы колонок бывают различных конструкций. Кроме роторно-пластинчатых объемных насосов применяют многоступенчатые погружные насосы, которые устанавливают отдельно от ТРК внутри резервуаров с топливом на всасывающих линиях трубопроводов. Такие насосы могут обслуживать несколько колонок одновременно.

Устройство для снижения расхода в конце выдачи дозы предназначено для повышения точности отпуска дозы и представляет собой электромагнитные клапаны одинарного или двойного действия. Клапаны одинарного действия только снижают расход в конце выдачи дозы, двойного действия - дополнительно перекрывают трубопровод после окончания выдачи дозы. Команды на снижение расхода и полное перекрытие трубопровода выдает система управления колонкой. Интервал между командами составляет 0,4-1,0 л.

Измеритель объема предназначен для измерения объема горючего, проходящего через колонку. Он состоит из корпуса цилиндров, основания, боковых крышек цилиндров, корпуса золотника. Корпус цилиндров является измерительной камерой. Он имеет четыре цилиндра с гильзами, в каждом из которых размещены поршни, попарно соединенные кулисой. Поршни снабжены манжетами. Объем каждого цилиндра равен 125 см3. Ход поршня ограничен четырьмя упорами, которые регулируют точность измерения горючего. Упоры закрываются крышками и пломбируются. Под давлением жидкости поршни поочередно перемещаются к оси счетчика, вытесняя жидкость из противоположного цилиндра через золотник и трубопровод. При этом движение поршней передается коленчатому и вертикальному валикам, связанным со счетным устройством. Коленчатый вал установлен вертикально в двух опорах скольжения. На верхнюю часть его посажен золотник, который под действием вращения коленчатого вала перераспределяет вход и выход горючего. Нижняя часть золотника притерта к корпусу, а верхняя — к уплотнению с пружиной. Валик корпуса золотника уплотняется манжетой. Ход поршней регулируется изменением зазора между кривошипом коленчатого вала и кулисой.

Счетное устройство представляет собой указатель объема разовой выдачи и суммарного объема горючего, прошедшего через счетчик жидкости. Счетное устройство приводится в действие вращением коленчатого вала счетчика жидкости. За один оборот коленчатого вала счетчик жидкости отмеряет объем горючего, равный 0,5 л.

Индикатор служит для контроля заполнения измерительной системы топливом. Появление пузырьков воздуха в индикаторе указывает на отклонения в режиме работы газоотделителя или негерметичность всасывающей системы.

Раздаточный кран с рукавом предназначен для заправки техники топливом. Рукав длиной от 3,5 до 5 метров маслобензостойкий, одним концом присоединяется к патрубку индикатора, другим к раздаточному крану с отсечным клапаном. Рукав заземляется проволокой, пропущенной внутри. Отсечной клапан предназначен для автоматической отсечки потока горючего после прекращения работы насоса. Он регулируется на давление 0,04- 0,06 МПа и предупреждает слив топлива из рукава.

Топливораздаточные краны являются неотъемлемой частью любой топливораздаточной колонки и непосредственно участвуют в обеспечении ее высоких метрологических характеристик.

Во всем мире для топливораздаточного оборудования АЗС принята система «полного рукава», т.е. вся гидросистема колонки должна быть постоянно заполнена топливом, поэтому для удержания топлива в гидравлической системе колонки в раздаточном кране предусматривается соответствующее устройство — отсечной клапан.

Среди топливораздаточных кранов самыми простыми являются краны с ручным управлением. Краны состоят из корпуса, соединительного устройства с рукавом сливного патрубка, рабочего клапана с рычагом управления и, при необходимости, отсечного клапана.

По конструкции рабочего клапана краны подразделяются на краны с клапанами, открывающимися по давлению и против давления. По конструкции механизма автоматического отключения: краны с роликовым механизмом расцепления штоков, и с шариковым механизмом и подвижной опорой. Кроме того, краны могут иметь отдельный или совмещенный с основным отсечной клапан. Все краны имеют вакуумный механизм автоматического отключения, состоящий из мембраны с роликами или шариками, эжектирующего устройства и системы каналов, связывающих надмембранную полость, эжектирующее устройство и сигнальное отверстие на конце сливного патрубка. Когда сигнальное отверстие не покрыто жидкостью, надмембранная полость связана непосредственно с атмосферой и отсос из нее воздуха постоянно компенсируется. Как только жидкость перекрывает отверстие, в надмембранной полости понижается давление и мембрана, сжимая возвратную пружину, втягивается, увлекая за собой механизм расцепления, и разрывает механическую связь рабочего клапана с рычагом управления, закрывая при этом клапан.

Рис. 3 Топливозаправочный кран

С целью сокращения потерь топлива при наливе в баки автомобилей применяют краны с откачкой вытесняемых из баков паров для последующей их утилизации, а также различные устройства для отключения крана при выпадении его из заправляемой емкости. Мировые фирмы выпускают ограниченное количество моделей кранов, совершенствование которых идет в основном за счет улучшения внешнего вида, повышения технологичности и надежности. Конструкция же кранов остается практически неизменной. В связи с ужесточением экологических требований ведущие фирмы выпускают краны для колонок с отводом паровоздушной смеси.

Краны изготавливаются с ниппельным или конусным присоединением к топливораздаточному рукаву, с вращающимся соединением, предотвращающим перекручивание рукава, а также с разрывной или предохранительной муфтами, предотвращающими повреждение топливораздаточной колонки при движении автомобиля с оставленным в бензобаке краном.

Поставляемая вместе с краном муфта разрывная предназначена для предотвращения повреждения топливораздаточной колонки, соединения топливораздаточного рукава с ТРК и краном. Разрывное усилие составляет 25 кгс.

Топливораздаточные колонки с насосно-измерительной системой, выделенной в самостоятельный блок, удобны в эксплуатации, т.к. они позволяют устанавливать блоки непосредственно у резервуаров в стороне от заправочных островков, что сокращает длину всасывающих трубопроводов, уменьшая тем самым гидравлические потери и потребляемую мощность электродвигателей, а также создает благоприятные условия для обслуживания и ремонта.

Для решения экологических проблем применяют специальные раздаточные краны, которые улавливают пары топлива, выбрасываемые из горловин топливных баков автомобилей при их заправке. Эти краны имеют дополнительные клапаны для забора паров из бака автомобиля, двухканальные (коаксиальные) раздаточные рукава, для отвода паров в резервуары, специальные клапаны, уравновешивающие расходы топлива и паров, огневые предохранители и т.п.

Краны состоят из корпуса, соединительного устройства с рукавом сливного патрубка, рабочего клапана с рычагом управления и, при необходимости, отсечного клапана.

Смесераздаточные краны, предназначенные для выдачи смеси бензина с маслом для заправки транспортных средств с двухтактными двигателями (мопеды, мотоциклы, мотороллеры и др.), представляют собой два крана, объединенных в одном корпусе и управляемых одним рычагом. Из-за своей сложности эти краны не получили большого распространения, как и смесераздаточные колонки, поскольку автомобильные масла в основном продают расфасованными в мелкую тару.

Недостатком устройств автоматического отключения является подсос воздуха и образование пены на поверхности топлива в баке, которая приводит к преждевременному срабатыванию механизма отключения.

Недостатком кранов с рабочим клапаном, открывающимся по давлению, является большое усилие на рычаге управления для удержания пружины в рабочем состоянии. Недостатком кранов с клапанами, открывающимися против давления, является большое начальное усилие при открытии крана.

Монтаж и эксплуатация ТРК

Раздаточные колонки устанавливаются на фундаменте в соответствии с проектом, согласованным с пожарной охраной и с соблюдением требований техники безопасности. Общие требования при монтаже:

• колонку устанавливают строго по вертикали, устойчиво, без вибрации при покачивании ее рукой;

• трубопроводы колонки соединяют с всасывающей и сливной линиями фланцами (муфтами), без подсоса воздуха из атмосферы;

• всасывающий и сливной трубопроводы должны иметь минимальное количество изгибов, увеличивающих потери в местных сопротивлениях;

• колонки должны иметь освещение для работы в ночное время.

Как правило, колонки поступают в заводской упаковке, с магнитными пускателями и фундаментными болтами. Монтаж проводят после проверки комплектности колонки и целостности стекол.

Перед монтажом снимают облицовку колонки. Для этого на передней дверке откидывают шторку, ключом открывают замок и снимают дверь. Затем ослабляют крепления и снимают заднюю стенку. Всасывающий трубопровод опрессовывают под давлением 0,3 МПа, а на конец его, находящийся в резервуаре, ставят приемный клапан на удалении 200 мм от дна и укладывают с уклоном не менее 2 ° в сторону резервуара.

Подводка электроэнергии к колонке должна отвечать требованиям взрывозащищенного оборудования. Подводящая электропроводка прокладывается в газовой трубе и заканчивается при вводе в колонку воронкой, заливаемой битумом.

Рубильник и магнитный пускатель монтируются вне колонки в здании АЗС.

Корпус колонки, электродвигатель и пусковое устройство надежно подключают в общий контур заземления оборудования.

Электродвигатель соединяют с электросетью бронированным кабелем с наружным диаметром 12 мм. Оболочку кабеля заземляют при помощи заземляющего болта внутри коробки выводов. Броню кабеля заземляют наружным болтом. Жилы питающего кабеля надежно соединяют с выводами обмотки статора электродвигателя. Предварительно проверяют соответствие напряжения и частоты тока в сети напряжению и частоте, указанным в паспорте электродвигателя. Проверяют правильность соединения выводных концов. Болты крепления подшипников, щитов, коробки выводов, крышки и гайки сальника коробки выводов затягивают до требуемых моментов затяжки.

После монтажа колонку осматривают, проверяют электрооборудование, заземление и соединения гидросистемы. Затем устанавливают и крепят облицовку колонки.

Условия эксплуатации. Особенности условий эксплуатации колонок заключаются в большой загруженности и высоких требованиях к точности отпуска топлива и пожарной безопасности. В среднем по Российской Федерации на одну колонку приходится до 1000 т реализуемого топлива в год. Остановка колонки даже на непродолжительное время вызывает значительные простои автотранспорта под заправкой. Для предотвращения срывов в заправке требуется своевременное и качественное техническое обслуживание колонок.

Точность выдачи доз топлива через колонку должна быть в пределах ±0,25% от отпущенного количества по объему и ±0,4% - по массе (ГОСТ 8595-02).

Операции с топливом представляют опасность в пожарном отношении, поэтому высоки требования по герметизации оборудования.

Важным моментом поддержания колонок в исправном состоянии является содержание их в чистоте. В процессе работы необходимо следить за герметичностью колонки, наблюдать за потоком топлива через индикатор и за показаниями счетчиков. При обнаружении неисправностей следует остановить колонку и устранить дефекты.

В процессе эксплуатации колонки подвергаются механическому износу и коррозии. Изнашиваются трущиеся детали насосов, счетчиков жидкости, счетные устройства, раздаточные крапы и др. Для уменьшения износа деталей требуется регулярная смазка трущихся поверхностей. Коррозия возникает в результате воздействия атмосферных осадков и агрессивных компонентов топлива на незащищенные места деталей, при нарушении окраски и гальванических покрытий. Коррозионному износу подвергаются детали счетных механизмов и наружные части узлов и корпуса колонки.

Подготовка к работе и порядок отпуска топлива:

• надеть клиновой ремень на шкивы насоса и электродвигателя и установить достаточное натяжение ремня при усилии 4-5 кг, ремень должен прогнуться на 10±15 мм;

• нажать на кнопку «Пуск» и убедиться в правильном вращении шкивов — направление вращения указано стрелкой на шкиве;

• нажать на кнопку «Стоп» и остановить электродвигатель;

• отвернуть верхний болт фильтра, снять крышку и залить горючее до уровня 2/3 емкости фильтра;

• закрыть крышку, установить скобу, затянуть болт, обеспечив герметичность соединений;

• включить колонку на одну минуту и убедиться в исправной работе насоса, счетчика жидкости, счетного механизма и раздаточного крана. Горючее слить в отдельную емкость, так как в процессе пуска происходит расконсервация гидравлической системы.

При пробном пуске следует учитывать, что суммарный указатель показывает нарастающий итог выдачи горючего и в исходное положение не возвращается. Обслуживающему персоналу необходимо проверить герметичность мест соединений и уплотнений и заполнение гидравлической системы горючим. В случае подтекания топлива устранить течь.

Перед началом работы необходимо проверить правильность отпуска топлива колонкой в образцовые мерники 2-го разряда вместимостью 10-50 литров. Допускаемая погрешность показаний не должна превышать значений указанных в эксплуатационной документации. Мерники должны иметь клеймо Государственной поверки.

Порядок отпуска топлива:

• установить нулевое показание на отсчетном устройстве;

• опустить раздаточный кран в горловину топливного бака;

• включить электродвигатель;

• открыть раздаточный кран;

• выдать требуемое количество топлива, наблюдая за показаниями отсчетного устройства;

• закрыть раздаточный кран;

• выключить электродвигатель.

Работа колонки при закрытом раздаточном кране более трех минут не допускается, так как это ведет к перегреву электродвигателя и выходу его из строя. После окончания выдачи топлива раздаточный кран установить на кронштейн.

Сроки службы колонок зависят от правильной организации технического обслуживания и своевременного ремонта.Топливо отпускают только после проверки технического сос тояния заправочных колонок, исправности пломб и точности измерений.

При внешнем осмотре колонок проверяют:

• правильность подключения всех выводов электродвигателя к сети и надежность контактов соединительных проводов;

• крепление электродвигателя к корпусу колонки;

• правильность сопряжения валов электродвигателя и насоса;

• свободное вращение насоса вручную и от сутствие стука;

• наличие смазки в подшипниках;

• заземление электродвигателя и раздаточного рукава с краном.

Если привод насоса осуществляется через клиновой ремень, то проверяют натяжение и установку ремня. Во избежание загазованности рабочего места все соединения внутри корпуса колонки, раздаточные рукава, клапаны, краны и фланцевые соединения труб проверяют на герметичность.

После монтажа колонки проверяется работа электродвигателя без нагрузки, при отключении насоса. Цель пробного пуска убедиться в исправности механической части. После пробного пуска и устранения замеченных недостатков производят второй пуск под нагрузкой, на нормальном режиме работы. Перед первым пуском и после длительного бездействия колонки необходимо залить топливом насос-моноблок через отверстие в корпусе фильт ра. При пробном пуске проверяют контрольно-измери тельные приборы, герметичность всех соединений и сальниковых уплотнений, фильтрующие элементы, работу счетчиков суммарной и разовой выдачи горючего.

При осмотре насоса-моноблока проверяют: крепление всех его соединений, соединение насоса с электродвигателем, обеспечивающее соосность, а также осевой зазор между валами насоса и электродвигателя. Вал насоса, соединенный с электродвигателем, должен легко проворачиваться от руки.

В раздаточных кранах проверяют :

• надежность открытия клапана;

• фиксацию клапана в открытом положении и его закрытие;

• надежность соединения крана с рукавом.

Обнаруженные неисправности устраняют.

Погрешность показаний ТРК не должна превышать указанной в технической документации. Все механизмы, показывающие точность измерения и суммарного учета выданного топлива, пломбируются. Схема пломбирования счетчика и счетного устройства показывается в эксплуатационной документации. Категорически воспрещается эксплуатировать колонку с превышением погрешности измеряемого объема.

Список используемой литературы:

Коваленко, В.Г. Автозаправочные станции: Оборудование, эксплуатация, безопасность / В.Г. Коваленко, А. С. Сафонов, А. И. Ушаков. – М.: Изд-во НПИКЦ, 2011. – 280 с.

Волгушев, А. Н. Автозаправочные станции: Оборудование. Эксплуатация/ А. С. Сафонов, А. И. Ушаков. - СПб.: ДНК, 2001. - 176 с.

Список интернет источников:

Техническая литература [Электронный ресурс]. –http//www.tehlit.ru ,– (Дата обращения: 18.10.2014).

Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - http://wikipedia.org . - (дата обращения: 18.10.2014). 

Большая энциклопедия нефти и газа [Электронный ресурс].- http://www.ngpedia.ru. – (Дата обращения: 18.10.2014).

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/74773-toplivorazdatochnye-kolonki-klassifikacija-us