Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЕМКОСТИ

Изобретение относится к ракетно-космической технике и служит для обеспечения и автоматического поддержания избыточного давления газа в тонкостенных емкостях, например в топливных емкостях ракет-носителей при транспортировании к пусковым установкам наземных стартовых комплексов.

Известно устройство выдачи сжатого газа (см. патент №2215235 - аналог), содержащее основную пневмолинию выдачи с последовательно установленными на ней запорным органом, редуктором давления, предохранительным клапаном и реле давления, выходной и дренажный трубопроводы, дополнительную пневмолинию выдачи, выполненную в виде электропневмоклапанов, обе линии выдачи соединены между собой посредством обратных клапанов, установленных между реле давления и выходным трубопроводом, а на дренажных трубопроводах последовательно установлены реле давления, электрически связанные с электропневмоклапанами, и обратные клапаны.

Известна система наддува емкости сжатым газом (см. авторское свидетельство №558130 - прототип), состоящая из нескольких параллельных пневмолиний выдачи, каждая из которых включает последовательно соединенные трубопроводом ресивер, пневмоклапан, обратный клапан, и из управляющей пневмолинии с отводами к пневмоклапанам и с дифференциальными реле, одна из управляющих камер которых связана с ресивером предыдущей пневмолинии выдачи.

Недостатком известного устройства, а также вышеописанной системы является их недостаточная надежность, так как при транспортировке ракет-носителей к пусковым установкам наземных стартовых комплексов возможно как превышение максимального допустимого давления газа, так и снижение давления в емкости ниже минимального допустимого в случае отказа электропневмоклапанов, например при попадании в них посторонних частиц из источника сжатого газа, что ограничивает эксплуатационные возможности системы. Недостаточный уровень давления газа может привести к деформации емкости. Повышенный уровень давления газа может привести к уменьшению ресурса агрегатов и к аварийной ситуации вследствие их отказа.

Задачей предложенного технического решения является повышение надежности, расширение эксплуатационных возможностей системы за счет введения фильтров в пневмолинии наддува, введения дренажной пневмолинии, введения пневмолинии измерений, сигнализирующей о выходе величин давления за пределы допустимого диапазона, и байпасной линии в пневмолинии наддува, позволяющей в случае отказа электропневмоклапанов обеспечить ручной режим работы.

Поставленная задача решается тем, что в систему поддержания давления в емкости, состоящую из пневмолинии наддува, сопряженной с манометром, включающей последовательно соединенные трубопроводами ресивер, электропневмоклапан, введены фильтры, установленные до и после ресивера, расходная шайба, дополнительно предусмотрены пневмолинии дренажа и измерений, причем пневмолиния дренажа, сопряженная с манометром, включает электропневмоклапан с последовательно соединенным вентилем, параллельно установленные предохранительный клапан и вентили, а линия измерений включает параллельно соединенные датчики давления, при этом в пневмолинии наддува перед электропневмоклапаном установлен вентиль, а также пневмолиния наддува включает параллельную байпасную линию с установленным в ней вентилем, причем пневмолинии наддува и дренажа связаны между собой посредством вентиля.

На чертеже приведена принципиальная пневматическая схема системы поддержания давления в емкости (Фиг. 1).

Система поддержания давления в емкости состоит из нескольких параллельных пневмолиний - наддува I, дренажа II и измерения III. Пневмолиния наддува I включает последовательно соединенные трубопроводами ресивер 1 с установленными до и после него фильтрами 2 и 3, электропневмоклапан 4, расходную шайбу 5, вентили 6, 7, 8, 9, 10. В пневмолинии наддува установлен манометр 11. Пневмолиния дренажа II включает электропневмоклапан 12 с последовательно соединенным вентилем 13, параллельно которым установлены предохранительный клапан 14 и вентили 15, 21. В пневмолинии дренажа установлен манометр 16. В пневмолинии измерений параллельно установлены датчики давления 17, 18, 19. Для связи пневмолиний наддува и дренажа установлен вентиль 20.

Система работает следующим образом.

При давлении в емкости ниже минимального допустимого давления от датчиков давления 17, 18, 19 пневмолинии измерений поступает электрический сигнал на открытие электропневмоклапана 4 для наддува емкости сжатым газом из ресивера 1 через фильтр 3, расходную шайбу 5 с контролем давления по манометру 11 перед расходной шайбой 5. В этом случае открыт вентиль 8 и закрыт вентиль 9. По достижении минимального допустимого давления в емкости поступает сигнал от датчиков давления 17, 18, 19, электропневмоклапан 4 закрывается, наддув газа прекращается. В системе предусмотрено дополнительное ручное регулирование давления в пневмолинии наддува при закрытии вентиля 8 и открытии вентиля 9.

При давлении в емкости выше максимального допустимого давления включается пневмолиния дренажа. От датчиков давления 17, 18, 19 пневмолинии измерений поступает электрический сигнал на открытие электропневмоклапана 12 для дренажа газа из емкости в атмосферу с контролем давления по манометру 16. В случае дальнейшего повышения давления дренаж из емкости производится дополнительным открытием предохранительного клапана 13. По достижении максимального избыточного давления в емкости поступает сигнал от датчиков давления 17, 18, 19, электропневмоклапан 12 закрывается, дренаж газа прекращается.

Пневмолиния измерения дополнительно оборудована световой и звуковой сигнализацией, срабатывающей при поступлении электрического сигнала от датчиков давления 17, 18, 19 при давлении в емкости ниже минимального допустимого давления и выше максимального допустимого давления.

Для обеспечения проведения подготовительных работ с системой поддержания давления в емкости, таких как продувка пневмолиний наддува и дренажа и проверка их герметичности, и для связи пневмолиний наддува и дренажа необходимо открыть вентили 20, 21.

Предложенное техническое решение по сравнению с известными устройствами позволяет повысить надежность и расширить эксплуатационные возможности системы. Это достигается за счет введения фильтров в пневмолинии наддува, предотвращающих попадание посторонних частиц в полости электроклапанов, вентилей и трубопроводов. В случае отказа электропневмоклапанов, введенная в систему линия измерений позволит обслуживающему персоналу при включении световой и звуковой сигнализации обеспечить ручной режим управления наддувом и дренажом газа за счет предусмотренной байпасной линии.