2.8.2. Элементы газобаллонных установок: вентили, болоны, клапаны, фильтры

Газовое оборудование, приборы и линии, применяемые для сжатых и сжиженных газов не имеют существенных отличий по принципу действия и конструкции за исключение баллонов и ГРВД для сжатых газов.

Баллоны для сжатых газов изготавливают из цельнотянутых стальных труб. К горловине баллона крепят переходник для присоединения трубопроводов, вентилей и манометров высокого р. Баллон рассчитан на хранение 50 л газа при р = 20 МПа. Масса одного баллона от 62,5 кг до 93 кг.

Для сжиженных газов применяют сварные стальные баллоны из тонкостенной трубы или листа. Баллоны оборудуют комплектом наполнительно-расходной и контрольно-предохранительной аппаратуры. Их рассчитывают на р = 1,6 МПа. Масса баллонов от 45 до 102 кг, а вместимость от 117 до 225 л. Аппаратура располагается на одном или обоих днищах или на цилиндрической части: паровой вентиль, предохранительный клапан, контрольный вентиль, указатель уровня сжиженного газа, сливная пробка, жидкостный вентиль. Расходный вентиль паровой фазы имеет трубку, выведенную в верхнюю зону баллона, где всегда находится газовая фаза, как и трубка предохранительного клапана (1,68 МПа). Трубка расходного вентиля жидкостной фазы располагается в самой нижней части баллона.

Количество сжиженного газа в баллоне ограниченно 85…90 % по объему, для чего трубка вентиля контрольного выведена на соответствующий уровень. Перед началом заправки этот вентиль открывают.

Газовые трубопроводы представляют собой стальные трубки с d_нар= 10 мм и толщиной стенки для высокого давления– 2 мм до 20 МПа, для низкого – 1 мм до 1,6 МПа и рукава, тонкостенные трубки р до 0,08 МПа. Они имеют на своих концах соединения беспрокладочные ниппельные типа «врезающееся кольцо» с накладной гайкой.

Вентили по назначению разделяют на: наполнительные, контрольные и расходные. Наполнительные, в основном, диафрагменного типа служат для заполнения баллонов сжиженным газом и размещаются на днище баллона. В состав вентиля входят резьбовой патрубок с обратным клапаном. В патрубок ввертывают наконечник заправочного рукава, а после заправки – пробку. При заправке вентиль открывают, после закрывают вращением маховика. Обратный клапан служит для предотвращения выхода газа из баллона в случае обрыва рукава или неисправности вентиля. Клапан вентиля и обратный клапан плоские с уплотнителем. Расходный вентиль по конструкции такой же, как наполнительный, но не имеет в составе обратного клапана.

Контрольный вентиль– для контроля за максимальным наполнением бака и состоит из корпуса, (вентиля), уплотнителя, маховика и контрольных отверстий или штуцера с пробкой в который ввертывают специальный рукав со специальным смотровым окном для контроля для отвода лишнего газа в безопасное место.

Предохранительный клапан– для предотвращения повышения р газа в баллоне <1,6 МПа. Основные элементы: корпус, клапан, пружина, крышка, регулировочные шайбы, шток принудительного открытия клапана. При р – 1,68 МПа клапан с уплотнителем открывается и газ выходит через дренажные отверстия в корпусе. Полное открытие при 1,8 МПа.

Скоростной клапан– для перекрытия газовой магистрали в аварийных случаях. Устанавливают на выходных штуцерах парового и жидкостного вентилей газового баллона. При нормальном расходе клапан открыт, а при увеличенном расходе скоростной поток закрывает клапан.

ГРВД– для уменьшения давления сжатого газа с 20 МПа до 0,9…1,15 МПа. Снижение р в редукторе происходит вследствие расширения газа при прохождении между клапаном и седлом. Принцип работы, как у редукционного клапана. Регулирование зазора между клапаном (плоский) и седлом – за счет мембраны, поджатой пружиной и штока, давящего на клапан. Если давление в полости низкого р выше заданного, клапан закрывается, если меньше – открывается. При Р_вых> 1,7 МПа срабатывает предохранительный клапан в отводящем канале. Регулируют выходное р винтом и контролируют р манометром на входе и аварийными датчиками на выходе.

Подогреватель газа– для предварительного подогрева сжатых газов, имеющих повышенное содержание влаги и углекислоты. Для подогрева можно использовать тепло отработанных газов или охлаждающей жидкости. В первом случае через корпус теплообменника происходит змеевик с двумя штуцерами. Подогреватель устанавливается между выпускным трубопроводом и глушителем. Выхлопные газы, пройдя подогреватель, уходят в атмосферу.

Испаритель газа– для превращения сжиженного газа в газообразное состояние перед поступлением его в редуктор. Он состоит из двух полукорпусов, в которых циркулирует охлаждающая жидкость, и расположен змеевик, через который поступает газ. Охлаждающая жидкость омывает змеевик и подогревает газ, который при нагреве испаряется. Испаритель обеспечивает нормальную работу двигателя при Т_о.ж.> 80^оС.

Фильтры газа– для очистки его от механических примесей. В качестве фильтрующего элемента применяют войлок (сжиженный и сжатый газ), а так же сетку (сжиженный газ). В установках на сжиженном газе войлочный и сеточный фильтры устанавливаются после испарителя. Сетчатый – на корпусе редиктора. В установках на сжатом газе войлочные фильтры устанавливаются: один на входе в ГРВД, другой – в линии низкого давления перед входом в ГРНД. Конструктивно их объединяют с электромеханическим клапаном. Фильтр состоит из корпуса, стакана, фильтрующего элемента, стяжного винта.

Электромеханические запорные клапаны– для включения подачи газа при включенном зажигании и отключения при выключенном. Состав: корпус, электромагнит, клапан, пружина. В выключенном состоянии клапан закрыт (прижат пружиной). При включении зажигания клапан закрыт и газ из фильтра поступает в ГРНД. Выполняют вместе с фильтром, как для газа, так и для бензина. Выполняют роль магистральных клапанов в газовой и бензиновой системах подачи топлива. Управляются они переключателем вида топлива, которое имеет 3 положения: газ, бензин, нейтральные положения.

Магистральный вентиль– для прекращения подачи газа из баллона к неработающему двигателю и предотвращения утечки газа. Он расположен в кабине водителя. Состоит из корпуса, штока с уплотнителями, плоского клапана, маховика. При работе вентиль открывают полностью.