多个异形油箱组合的单管压力加油系统及加油方法与流程

1.本发明涉及一种用于多个异形油箱组合的单管压力加油系统及加油方法。

背景技术：

2.地面工程装备的加注方式为重力加油，由于参与人员多，加油时间长，易造成不安全因素。而压力加油可以减少操作人员工作强度，缩短准备时间，但是利用加油管道进行加油，因压力加油系统中加油流量较大，加油时易出现喷溅、滴漏、爆箱等隐患，且各油箱载油量不同，要满足各油箱同时加满油，就对压力加油系统管路匹配提出了新的要求。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决现有压力加油技术的不足之处而提供一种高效、安全可靠，且可以满足同时加满油的多个异形油箱组合的单管压力加油系统及加油方法。
4.为实现所述目的，本发明提供一种用于多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特殊之处在于：
5.包括进油管路系统，所述进油管路系统包括加油泵、主加油管路、与多个异形油箱分别连接的进油管路；所述主加油管路一端与加油泵连接，另一端与进油管路连接；其特征在于：还包括排气系统；所述排气系统包括与每个异形油箱分别连接的排气管路；所述加油系统各参数按照以下方式确定：
6.1)确定各个异形油箱的加油流量q：
[0007][0008]
其中，t-油箱加满油设计值，单位s；w－加油总容积，单位m3；q－加油流量，单位m3/s；
[0009]
2)根据加油流量q，确定油箱的排气管径d
排气
：
[0010][0011]
其中，d
排气-油箱排气管径，单位mm；v－流速，按设计流速计算，单位m/s；
[0012]
3)进油管路系统的管径di按照以下公式计算：
[0013][0014]
其中，d
i-各进油管路管径，单位mm；qi－加油流量，单位m3/s；
[0015]
4)进油管路系统入口压力按照以下公式计算：
[0016]
[0017]
其中，z
入
、z
出
—截面中心据基准面高度，单位m；ρ—油箱与管道内密度，认为两者值相等，单位kg/m3；v
入
、v
出
—管道入口与出口速度，单位m/s；p
入
、p
出
—管道入口与出口压力，单位mpa；hf1—管路阻力系数，hf1＝hζ1+hλ1；hζ1为沿程损失，hλ1为局部能量损失，其中re-雷诺数；ζ1为阻力系数。
[0018]
进一步地，所述主加油管路上设有超压回流系统和测压系统；所述超压回流系统上设有超压回流阀；所述测压系统上设有流量计、压力表、通断阀；所述进油管路上分别设有回油阀门。
[0019]
进一步地，所述多个异形油箱排气管路上均设有超压安全阀。
[0020]
进一步地，所述超压安全阀上设有回流管。
[0021]
进一步地，所述排气系统还包括主排气管路，所述多个异形油箱排气管路汇聚到主排气管路，进行排气。
[0022]
进一步地，所述所述多个异形油箱均由法兰与进油管路连接。
[0023]
进一步地，超压安全阀通过法兰与排气系统连接。
[0024]
进一步地，主排气管路与大气相通。
[0025]
同时，本发明还提供一种用于多个异形油箱组合的单管压力加油系统的加油方法，其特征在于：
[0026]
1)确定各个异形油箱的加油流量q：
[0027][0028]
其中，t-油箱加满油设计值，单位s；w－加油总容积，单位m3；q－加油流量，单位m3/s；
[0029]
2)根据加油流量q，确定油箱的排气管径d
排气
：
[0030][0031]
其中，d
排气-油箱排气管径，单位mm；v－流速，按设计流速计算，单位m/s；
[0032]
3)进油管路系统的管径di按照以下公式计算：
[0033][0034]
其中，d
i-各进油管路管径，单位mm；qi－加油流量，单位m3/s；
[0035]
4)进油管路系统入口压力按照以下公式计算：
[0036][0037]
其中，z
入
、z
出
—截面中心据基准面高度，单位m；ρ—油箱与管道内密度，认为两者值相等，单位kg/m3；v
入
、v
出
—管道入口与出口速度，单位m/s；p
入
、p
出
—管道入口与出口压力，单位mpa；hf1—管路阻力系数，hf1＝hζ1+hλ1；hζ1为沿程损失，hλ1为局部能量损失损失，其中
re-雷诺数；ζ1为阻力系数。
[0038]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0039]
1、实现多个异形油箱在规定时间内同时加满，并在压力加油过程中可主动关闭燃油加注，防止加油过量，不会对油箱造成内部容积压力。
[0040]
2、降低加工成本，具有无喷溅、滴漏等现象，无爆箱隐患，加油口与现行标准通用。
[0041]
3、易于改装，对地面工程装备的大流量快速加油关键技术探索试验具有指导作用。
[0042]
4、在规定的时间内，一定压力条件下，可根据油箱容积大小，计算出各油箱的加油管管径，合理布局，来实现同时加满油的目的。
[0043]
5、加油过程中，多个油箱的加油管根据油箱容积、时间、流量，通过计算，当改变管道内径时，管路内的加油流速也将随之发生改变，选用不同管径，均可实现多个异形油箱同时加满。
附图说明
[0044]
图1为本发明多个异形油箱组合的单管压力加油系统示意图；
[0045]
图2为本发明多个异形油箱组合的结构示意图；
[0046]
图3为本发明多个异形油箱组合的立体示意图。
[0047]
附图标记如下：
[0048]
1-进油管路系统；11-加油泵；12-加油管路；121-超压回流阀；122-流量计；123-压力表；124-通断阀；13-第一油箱进油管路；14-第二油箱进油管路；15-第三油箱进油管路；21-第一油箱；22-第二油箱；23-第三油箱；3-排气系统；31-第一油箱超压安全阀；32-第二油箱超压安全阀；33-第三油箱超压安全阀；34-主排气管路；35-第一油箱回流管；36-第二油箱回流管；37-第三油箱回流管。
具体实施方式
[0049]
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步的详细描述：
[0050]
如图1至图3所示，多个异形油箱组合的单管压力加油系统，包括进油管路系统1、排气系统3；进油管路系统1包括加油泵11、加油管路12、三个进油管路。主加油管路12一端与加油泵11连接，另一端与三个进油管路连接，主加油管路12上设有超压回流系统、测压系统；超压回流系统上设有超压回流阀121，超压回流阀121通过法兰与超压回流系统连接；测压系统上设有流量计122、压力表123、通断阀124；三个进油管路包括第一油箱进油管路13、第二油箱进油管路14和第三油箱进油管路15，第一油箱进油管路13、第二油箱进油管路14、第三油箱进油管路15均设有回油阀门。
[0051]
三个异形油箱，分别为278l的第一油箱21、383l的第二油箱22和88l的第三油箱23。第一油箱21置于地面工程装备中间，通过法兰与第一油箱进油管路13连接；第二油箱22置于地面工程装备左侧，通过法兰与第二油箱进油管路14连接；第三油箱23置于地面工程装备右侧，通过法兰与第三油箱进油管路15连接。
[0052]
排气系统3包括第一油箱排气管路、第二油箱排气管路和第三油箱排气管路。第一
油箱排气管路通过法兰与第一油箱21连接，上设有超压安全阀31，超压安全阀31上设有第一油箱回流管35；第二油箱排气管路通过法兰与第二油箱连接，上设有超压安全阀32，超压安全阀32上设有第二油箱回流管36；第三油箱排气管路通过法兰与第三油箱23连接，上设有超压安全阀33，超压安全阀33上设有第二油箱回流管37。第一油箱排气管路、第二油箱排气管路和第三油箱排气管路汇聚到主排气管路34，实现排气。
[0053]
使用上述多个异形油箱组合的单管压力加油系统的具体加油方法如下：
[0054]
(1)首先根据系统功能需求确定第一油箱21加油流量q1、第二油箱22加油流量q2和第三油箱23加油流量q3，其中第一油箱21容积为278l,第二油箱22容积为383l，第三油箱22容积为88l；具体计算公式如下：
[0055][0056]
式中：
[0057]
t-油箱的加满油的时间，单位s；
[0058]
w－加油总容积，单位m3；
[0059]
q－加油流量，单位m3/s；
[0060]
得到三个油箱的加油流量：q1＝0.0023m3/s，q2＝0.0032m3/s，q3＝0.000733m3/s；
[0061]
(2)根据加油流量q，确定三个油箱的排气管径d
排
，计算公式如下：
[0062][0063]
式中：
[0064]d排气-各油箱排气管径，单位mm；
[0065]
v－流速，单位m/s，其中第一油箱排气管流速v1＝6m/s,第二油箱排气管流速v2＝6m/s,第三油箱排气管流速v3＝5m/s；
[0066]
根据上述公式计算得到第一油箱排气管直径d
排气1
＝24mm,第二油箱排气管直径d
排气2
＝22mm和第三油箱排气管直径d
排气3
＝13mm；
[0067]
(3)进油管路的管径按照以下公式计算：
[0068][0069]
式中：
[0070]di-各进油管路管径，单位mm；
[0071]
qi－各油箱加油流量，单位m3/s；
[0072]
根据上述公式计算得到第一油箱进油连接管直径d1＝22mm,第二油箱进油连接管直径d2＝32mm和第三油箱进油连接管直径d3＝14mm；
[0073]
(4)、进油管路系统1入口压力按照以下公式计算：
[0074][0075]
式中：
[0076]z入
、z
出
—截面中心距基准面高度，单位m，za＝zb＝0；
[0077]
ρ—油箱与管道内密度，认为两者值相等，单位kg/m3；
[0078]v入
、v
出
—管道入口与出口速度，单位m/s，v
入
＝7m/s，v
出
＝0m/s；
[0079]
p
入
、p
出
—管道入口与出口压力，单位mpa，其中出口压力p
出
＝0.101325mpa；
[0080]
hf1—管路阻力系数，hf1＝hζ1+hλ1；
[0081]
根据公式计算得到第一油箱入口压力p
入1
＝0.148mpa、第二油箱入口压力p
入2
＝0.148mpa和第三油箱入口压力p
入3
＝0.23mpa。
[0082]
通过上述加油方法，确定好每个油箱的加油流量、进油管路的直径、排气管路的直径以及入口压力，则可以实现多个异形油箱在单管压力加油下同时加满油的效果。
[0083]
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.多个异形油箱组合的单管压力加油系统，包括进油管路系统(1)，所述进油管路系统(1)包括加油泵(11)、主加油管路(12)、与多个异形油箱分别连接的进油管路；所述主加油管路(12)一端与加油泵(11)连接，另一端与进油管路连接；其特征在于：还包括排气系统(3)；所述排气系统(3)包括与每个异形油箱分别连接的排气管路；所述加油系统各参数按照以下方式确定：1)确定各个异形油箱的加油流量q：其中，t-油箱加满油设计值，单位s；w－加油总容积，单位m3；q－加油流量，单位m3/s；2)根据加油流量q，确定油箱的排气管径d
排气
：其中，d
排气-油箱排气管径，单位mm；v－设计流速，单位m/s；3)进油管路系统的管径d
i
按照以下公式计算：其中，d
i-各进油管路管径，单位mm；q
i
－加油流量，单位m3/s；4)进油管路系统入口压力按照以下公式计算：其中，z
入
、z
出
—截面中心据基准面高度，单位m；ρ—油箱与管道内密度，单位kg/m3；v
入
、v
出
—管道入口与出口速度，单位m/s；p
入
、p
出
—管道入口与出口压力，单位mpa；hf1—管路阻力系数，其中hf1＝hζ1+hλ1，hζ1为沿程损失，hλ1为局部能量损失损失，re-雷诺数；ζ1为阻力系数。2.根据权利要求1所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：所述主加油管路(12)上设有超压回流系统和测压系统；所述超压回流系统上设有超压回流阀(121)；所述测压系统上设有流量计(122)、压力表(123)、通断阀(124)；所述进油管路(13)上分别设有回油阀门。3.根据权利要求2所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：所述多个异形油箱排气管路上均设有超压安全阀(31)。4.根据权利要求3所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：所述超压安全阀(31)上设有回流管。5.根据权利要求1-4任一所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：所述排气系统(3)还包括主排气管路(34)，所述多个异形油箱排气管路汇聚到主排气管路(34)，进行排气。6.根据权利要求5所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：所述多
个异形油箱均由法兰与进油管路连接。7.根据权利要求6所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：超压安全阀(31)通过法兰与排气系统(3)连接。8.根据权利要求7所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统，其特征在于：主排气管路(34)与大气相通。9.根据权利要求1-8任一所述的多个异形油箱组合的单管压力加油系统的加油方法，其特征在于：1)根据系统功能需求确定各个异形油箱的加油流量q，计算公式如下：t-油箱加满油设计值，单位s；w－加油总容积，单位m3；q－加油流量，单位m3/s；2)根据加油流量q，确定油箱的排气管径d
排气
，计算公式如下：d
排气-油箱排气管径，单位mm；v－流速，按照实际流速计算，单位m/s；3)进油管路系统的管径d
i
按照以下公式计算：d
i-各进油管路管径，单位mm；q
i
－加油流量，单位m3/s；4)进油管路系统入口压力按照以下公式计算：其中，z
入
、z
出
—截面中心据基准面高度，单位m；ρ—油箱与管道内密度，认为两者值相等，单位kg/m3；v
入
、v
出
—管道入口与出口速度，单位m/s；p
入
、p
出
—管道入口与出口压力，单位mpa；hf1—管路阻力系数，hf1＝hζ1+hλ1；其中hζ1为沿程损失，hλ1为局部能量损失损失；re-雷诺数；ζ1为阻力系数。

技术总结

本发明提供了一种多个异形油箱组合的单管压力加油系统，包括进油管路系统、排气系统；所述进油管路系统包括加油泵、主加油管路、进油管路；所述主加油管路一端与加油泵连接，另一端与进油管路连接；主加油管路上设有超压回流系统、测压系统；所述超压回流系统上设有超压回流阀；所述进油管路包括第一油箱进油管路和副油箱进油管路；所述受油系统包括第一油箱和副油箱；所述排气系统包括第一油箱排气管路和副油箱排气管路，同时，本发明还提供了多个异形油箱组合的单管压力加油系统的加油方法，通过该方法可以实现多个异形油箱在规定时间内同时加满。内同时加满。内同时加满。