Как устроена автозаправочная станция (АЗС). Топливораздаточные колонки отечественного производства Установка топливораздаточных колонок

Для выдачи топлива и масел потребителям применяются топливораздаточные, смесераздаточные и маслораздаточные колонки различных конструкций. Основной задачей колонок является выдача потребителям задаваемых доз топлива или масла с требуемой точностью (погрешность отпуска дозы не должна превышать ±0,5%).

На АЗС и АЗК используются, в основном, топливораздаточные колонки, управляемые дистанционно с помощью специальных пультов дистанционного управления либо с помощью специальных автоматизированных систем, в том числе и систем безналичного отпуска нефтепродуктов.

Несмотря на многообразие конструктивных исполнений, все типы и модели топливораздаточных колонок имеют общие узлы и детали. Рассмотрим схему топливораздаточной колонки и ее принцип действия на примере топливораздаточной колонки модели 1ТК-40 (подача 40 л/мин) с электромеханическим задающим устройством.

Задается требуемое количество топлива, при этом включается электродвигатель 15 колонки. Под действием разрежения, созданного роторно-шиберным насосом 3, топливо из резервуара поступает по трубопроводу через фильтр 1 и нижний обратный клапан 2, фильтр 4 в роторно-шиберный насос. Насос подает жидкость в отделитель газа 5, верхний обратный клапан 6, поршневой счетчик жидкости 11, поворотный прозрачный индикатор 12, раздаточный рукав, кран 13 и в бак автомашины.

При поступлении жидкости в газоотделитель скорость протекания ее резко снижается, одновременно происходит изменение направления потока, в результате чего из жидкости выделяются воздух и пары топлива. Воздух скапливается в верхней полости корпуса газоотделителя и через жиклер, вместе с некоторой частью жидкости, и сливную трубку попадает в поплавковую камеру, где воздух и пары через воздушную трубку выходят в атмосферу, а часть жидкости попадает через сливную трубку обратно в фильтр. Жидкость, поступая в счетчик, перемещает попеременно поршни счетчика жидкости, связанные с коленчатым валом и передающие ему вращение. Коленчатый вал, в свою очередь, передает вращение на счетное устройство 7, имеющее два циферблата (передний и задний), на каждом из которых установлено по одной стрелке, которые совершают один оборот при отпуске 100 л горючего.

На передний циферблат выходит окно шестибарабанного суммарного счетчика 8, который показывает нарастающий итог количества отпущенной жидкости в литрах.

По окончании выдачи дозы жидкости, что видно по стрелочному указателю, дозатор через импульс задатчика 10 автоматически отключает электродвигатель колонки, а нажатием на кнопку сброса 9 стрелку возвращают в нулевое положение.

Гидравлическая схема ТРК

Принцип работы колонки поясняется гидравлической схемой. На дистанционном устройстве (пульт, компьютер или кассовый аппарат) задается доза. При снятии раздаточного крана автоматически включается электродвигатель. Под действием разрежения, создаваемого насосом, топливо из резервуара через приемный клапан поступает в насос. Насос подает топливо в газоотделитель. Через клапан и измеритель объема отмеренное количество топлива поступает через раздаточный кран в бак потребителя.

При поступлении топлива в газоотделитель скорость потока резко снижается из-за увеличения проходного сечения потока жидкости, в результате чего из топлива происходит наиболее полное выделение паров топлива и воздуха как при малом, так и значительном его подсосе. Топливо из газоотделителя поступает в измеритель объема. Заполняя цилиндры, топливо приводит в движение поршни, которые перемещаются из одного крайнего положения в другое.

Поступательное движение поршня вместе с кулисой, на которой он жестко закреплен, преобразуется во вращательное движение вала, причем за один ход поршня коленчатый вал и золотник поворачиваются на угол 180°. Вращение коленчатого вала с золотником дает возможность заполнять поочередно каждый из четырех цилиндров, одновременно вытесняя топливо из противоположного цилиндра (два поршня закреплены на одной кулисе). Вращательное движение коленчатого вала измерителя объема передается через соединительную муфту на вал датчика расхода топлива.

Характеристика узлов ТРК

Рассмотрим краткую характеристику отдельных узлов гидравлической схемы.

Клапан приемный - обратный клапан, устанавливаемый в начале линии выдачи внутри резервуара и служащий для предотвращения слива топлива из линии выдачи обратно в резервуар при выключении насоса ТРК.

Всасывающий клапан монтируется на расстоянии 120 – 200 мм от дна резервуара, что обеспечивает поступление в раздаточную колонку чистого нефтепродукта. Клапан открывается под действием разрежения, создаваемого насосом во всасывающем трубопроводе. При прекращении работы насоса давление топлива в трубопроводе и резервуаре выравнивается и клапаны 2, под действием собственного веса, садятся на седла 4.

Фильтр предназначен для предохранения гидравлической системы колонок от попадания посторонних твердых частиц, что может привести к износу и поломке насоса и неточному замеру объема нефтепродукта. Различают фильтры грубой очистки (размер твердых частиц более 80…100 мкм) и тонкой очистки (размер твердых частиц до 20 мкм). В фильтрах применяются либо сетки, либо разнообразные фильтрующие материалы.

Насос топливораздаточной колонки предназначается для перекачки топлива из резервуаров АЗС в баки автомашин. Наибольшее применение получили насосы роторно-шиберного (пластинчатого) типа.

Ротор расположен эксцентрично относительно статора, образуя камеру всасывания и нагнетания. В роторе имеются пазы, в которых находятся пластины (лопатки). Под действием центробежных сил пластинки выдвигаются из пазов ротора. При расширении объема происходит процесс всасывания, а при уменьшении – нагнетание. Перепускной клапан поддерживает постоянное давление в полости нагнетания (например, 0,2 МПа).

Газоотделители топливораздаточных колонок предназначены для отделения от топлива воздуха, который может раствориться в нем при сливе топлива в резервуары.

В поплавковой камере происходит конденсация паров топлива, осаждение частиц топлива, унесенного вместе с паровоздушной смесью, и выброс выделенного воздуха и паров в атмосферу.

Клапан электромагнитный – устройство для снижения расхода в конце выдачи дозы с целью завершения работы колонки на малом расходе, что значительно повышает точность отпуска дозы. Различают клапаны электромагнитные одинарного или двойного действия.

Клапаны одинарного действия только снижают расход топлива в конце выдачи дозы. Клапаны двойного действия дополнительно после окончания выдачи дозы полностью перекрывают трубопровод.

Измеритель объема предназначен для измерения количества выдаваемого топлива. С ним связано отсчетное устройство, которое дает цифровую информацию о количестве отпущенного топлива.

Рассмотрим принцип действия поршневого измерителя объёма топлива. Поступательное движение поршня вместе с кулисой, на которой он жестко закреплен, преобразуется во вращательное движение вала. Кулиса (франц. – паз) имеет вырез, в котором движется кривошип коленчатого вала.

Вращение коленчатого вала с золотником дает возможность заполнять поочередно каждый из четырех цилиндров, одновременно вытесняя топливо из противоположного цилиндра (два поршня закреплены на одной кулисе). Вращательное движение коленчатого вала измерителя объема передается через соединительную муфту на вал датчика расхода топлива.

Отсчетные устройства могут быть различных конструкций: механические стрелочные, механические роликовые, электронно-механические, электронные.

В гидравлической системе колонок обычно перед выходом раздаточного рукава устанавливается индикатор со стеклянным колпачком или окном, через которое можно наблюдать за потоком топлива, выходящего из колонки, и контролировать его загазованность.

Раздаточные рукава колонок выполняются обычно резинотканевыми.

В последнее время стали применять рукава из полимерных материалов. Работа раздаточных рукавов осуществляется в сложных условиях, часто происходят их перегибы, скручивания, возможны наезды на них колесами заправляемых автомобилей.

Для удобства потребителей выполняются конструкции колонок, имеющих два раздаточных рукава, работающих от одной измерительной системы. В этом случае при выдаче топлива через один рукав второй блокируется специальным клапаном.

Находят широкое применение конструкции колонок, имеющих в одном корпусе две насосно-измерительные системы, работающих самостоятельно, каждая на свой раздаточный рукав. Такими колонками может осуществляться отпуск топлива двух сортов. Отсчетное устройство такой колонки либо двойное, либо одинарное с блокировкой.

С целью обеспечения выдачи топлива нескольких сортов одной колонкой применяются многорукавные колонки (4 – 6 рукавов) с самостоятельными гидравлическими системами, работающими на свои рукава. Такие колонки представляют сплошные агрегаты, позволяющие сокращать площади, необходимые для установки колонок.

На выходных концах раздаточных рукавов устанавливаются раздаточные краны или «пистолеты». Они могут быть автоматическими и механическими. Краны имеют выходные патрубки, которыми они вставляются в топливные баки заправляемых автомашин. Открытие кранов осуществляется вручную, нажатием на специальные рычаги. В зависимости от силы давления на рычаг регулируется степень открытия крана. В автоматических кранах при наполнении топливного бака до верхнего уровня, когда топливо достигает патрубка крана, происходит его автоматическое закрытие. В неавтоматических кранах закрытие осуществляется вручную. В этом случае существует риск перелива бака и разлива топлива на землю, что нежелательно с экологической и противопожарной точки зрения.

Раздаточный кран, являющийся замыкающим звеном бензоколонки, должен быть удобным в обращении, легким, без подтекания топлива, взрывобезопасным, красивым в оформлении и соответствующим всем требованиям эргономики.

Раздаточные краны имеют различные конструктивные решения, но выполняют одну функцию: наполнение бака топливом. Время заправки зависит от емкости бака и расхода жидкости через кран. Время, затрачиваемое на заправку одного автомобиля, принимается для бензина равным 3 мин, для дизельного топлива – 5 мин.

Виды топливораздаточных колонок

В настоящее время осуществляется выпуск отечественных колонок с расходом 50 л/мин серии 2000, многопостовых колонок серии 4000 с расходом 50 л/мин, колонок с повышенным расходом до 100 л/мин серии 6000, многопостовых блочных колонок с расходом 50 л/мин серии 5000.

ТРК серии 2000 - это одинарные топливораздаточные колонки с механическим или электромеханическим счетчиком разового учета топлива. Элементы облицовки ТРК серии 2000 (передние, задние, боковые панели) выполнены из обычной тонкой листовой стали, покрыты синтетической грунтовкой и эмалью. Все панели съемные.

Узлы ТРК монтируются на каркасе из стального уголка. Измеритель объема - 4-поршневой, из алюминиевого сплава с золотниковым распределителем. Для уплотнения поршней используются кожаные манжеты. Отсчетное устройство: роликового типа - для ТРК «Нара-27М1», стрелочного типа - для ТРК «Нара-27М1С», электромеханического типа - для ТРК «Нара-27М1Э».

ТРК «Нара-27М1ЭН» отличаются более современным внешним видом и комплектуются 5-разрядным электромеханическим табло. Мощность двигателя - 0,55 кВт. Гидравлическая часть - бензонасос, газоотделитель, поплавковая камера, фильтр грубой очистки. Раздаточный рукав длиной 5 м может быть ручного или автоматического действия.

ТРК серии 4000 характеризуются блочно-модульной компоновкой, при которой устройство отображения информации и измерительная часть выполнены отдельными блоками, соединенными между собой коммуникациями.

ТРК серии 6000 - колонки повышенной производительности. Примером такой ТРК является «Нара 61-16». Отличительная особенность ТРК этой серии - наличие насосного агрегата производительностью 100 л/мин, в остальном - узлы и внешний вид унифицирован с ТРК серии 4000. ТРК серии 6000 рекомендуется использовать для заправки грузового транспорта.

Многошланговые модульные ТРК серии 5000 для 1…4 видов топлива обеспечивают оптимальные возможности оформления любой АЗС.

Смесераздаточные колонки предназначены для заправки транспортных средств с двухтактными двигателями смесью бензина с касторовым маслом в различных пропорциях. Такие колонки в России не производятся. При необходимости на АЗС и АЗК устанавливают колонки зарубежных фирм.

Требования к технической эксплуатации ТРК и МРК

Топливораздаточные колонки предназначены для измерения объема и выдачи топлива при заправке транспортных средств и в тару потребителя. Класс точности ТРК должен быть не более 0,25. Маслораздаточные колонки предназначены для измерения объема и выдачи масел в тару потребителя. Класс точности МРК должен быть не более 0,5.

ТРК и МРК отечественного и импортного производства должны иметь сертификат об утверждении типа средств измерений и номер Государственного реестра средств измерений. Сведения о сертификате и номере Госреестра указываются производителем в формуляре (паспорте) колонки.

Топливораздаточные колонки являются средствами измерения объема топлива и подлежат государственной поверке:

первичной - при выпуске из производства или после ремонта;
периодической - в процессе эксплуатации в установленном порядке.

При положительных результатах государственной поверки пломбы с оттиском государственного поверителя навешивают в местах в соответствии со схемой пломбирования, приведенной в эксплуатационной документации завода-изготовителя.

При ремонте или регулировке ТРК или МРК со снятием пломб государственного поверителя в журнале учета ремонта оборудования делается запись даты, времени и показаний суммарного счетчика в момент снятия пломб и по завершении ремонта и регулировки погрешности ТРК и составляется акт учета нефтепродуктов при выполнении ремонтных работ на ТРК (МРК).

С целью исключения смешения моторных топлив при выполнении операций по поверке ТРК, а также при контрольных проверках погрешности ТРК топливо из мерника сливается в те резервуары, с которыми работает ТРК.

После завершения ремонта и регулировки ТРК или МРК со снятием пломб государственного поверителя осуществляется вызов государственного поверителя для проведения их поверки и пломбировки.

В целях предотвращения разливов и проливов на АЗС должны использоваться ТРК, оснащенные раздаточным краном с автоматическим прекращением выдачи топлива при полном заполнении бака транспортного средства.

На ТРК и МРК наносятся порядковый номер колонок (либо сторон колонок), марка выдаваемого нефтепродукта. В необходимых случаях на ТРК, МРК должна быть нанесена или иным способом присутствовать информация об особых условиях работы устройства или заправки автотранспорта. На ТРК, предназначенных для отпуска этилированного бензина, должна быть нанесена надпись: «Бензин этилированный. Ядовито».

Техническое обслуживание, ремонт, поверку ТРК, МРК необходимо фиксировать в журнале учета ремонта оборудования. В формулярах (паспортах) ТРК и МРК делаются отметки о количестве отпущенного топлива с начала эксплуатации, ремонте и замене узлов агрегатов.

В случае технической неисправности, отсутствия нефтепродукта или в иных случаях невозможности работы ТРК (МРК) на ней вывешивается табличка с надписью «РЕМОНТ», «ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ» или иным содержанием, информирующим о ее нерабочем состоянии. Запрещается закручивать раздаточный шланг вокруг корпуса неисправной ТРК (МРК). На неработающих ТРК и МРК допускается осуществление механической блокировки, исключающей извлечение раздаточного крана из «гнезда» на корпусе.

Не допускается эксплуатация ТРК и МРК:

с погрешностью, превышающей установленную в описании типа данного средства измерений;

Устройство ТРК, Несмотря на большое многообразие типов и конструкций колонок, они содержат:

клапан приемный;
насос-моноблок с электроприводом;
счетчик жидкости;
счетное устройство;
индикатор;
раздаточный кран с рукавом

Схема топливораздаточной колонки

где, 1 - клапан приемный; 2 - насос-моноблок с электроприводом;3 - счетчик жидкости; 4 - счетное устройство; 5 - индикатор;6 - раздаточный кран с рукавом; 7 - фильтр; 8 - насос; 9 - газоотделитель; 10 - верхний обратный клапан.

КЛАПАН приемный на входе в насос-моноблок - предназначен для удер-жания топлива во всасывающей полости.

НАСОС-МОНОБЛОК включает в себя:

фильтр , предназначенный для очистки топлива от механических приме-сей: для бензина размером более 100 мкм, для дизельного топлива - с размером более 20 мкм;
насос 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 ло-патки под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверх* ности камеры корпуса насоса, образуют замкнутые объемы и переносят жид-кость из всасывающей полости в нагнетательную. Между всасывающей и на-гнетательной полостями расположен перепускной клапан с регулировочным винтом. Клапан открывается, если давление в нагнетательной полости пре-вышает 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».

Роторно-шиберный насос

где, 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; 16 - пружина; 17 - клапан; 18 - ротор; 19 - лопатка;20 - штуцер.

Газоотделитель с поплавковой камерой, предназначен для удаления из топ-лива 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 уста-навливают при необходимости два фильтрующих элемента с тонкостью филь-трования 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 ско-пившегося горючего во всасывающую полость насоса. Воздух удаляется из камеры через отверстия в крышке, сообщающиеся с атмосферой.
Верхний обратный клапан устанавливается между газоотделителем и счет-чиком жидкости. Он состоит из корпуса, в котором запрессовано седло и ус-тановлен 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 измеритель-ной системе создается избыточное давление. В этом случае давление через от-верстие 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 топли-ва при ремонтах с пробкой. Поплавковая камера закрыта крышкой.

СЧЕТЧИК ЖИДКОСТИ. Предназначен для измерения объема горюче-го, проходящего через колонку. Он состоит из корпуса цилиндров, основа-ния, боковых крышек цилиндров, корпуса золотника. Корпус цилиндров яв-ляется измерительной камерой. Он имеет четыре цилиндра с гильзами, в каж-дом из которых размещены поршни, попарно соединенные кулисой. Поршни снабжены манжетами. Объем каждого цилиндра равен 125 см 3 . Ход поршня ограничен четыремя упорами, которые регулируют точность измерения го-рючего. Упоры закрываются крышками и пломбируются. Под давлением жид-кости поршни поочередно перемещаются к оси счетчика, вытесняя жидкость из противоположного цилиндра через золотник и трубопровод. При этом дви-жение поршней передается коленчатому и вертикальному валикам, связан-ным 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 горю-чего. 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 ку-лисой.

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

ИНДИКАТОР служит для контроля заполнения измерительной системы топливом. Появление пузырьков воздуха в индикаторе указывает на откло-нения в режиме работы газоотделителя или негерметичность всасывающей системы.

РАЗДАТОЧНЫЙ КРАН С РУКАВОМ предназначен для заправки тех-ники топливом. Рукав длиной от 3,5 до 5 метров маслобензостойкий, одним концом присоединяется к патрубку индикатора, другим к раздаточному кра-ну с отсечным клапаном. Рукав заземляется проволокой, пропущенной внут-ри. Отсечной клапан предназначен для автоматической отсечки потока го-рючего после прекращения работы насоса. Он регулируется на давление 0,04- 0,06 МПа и предупреждает слив топлива из рукава.

Топливораздаточная колонка используется при изменении объемов горючего, выдаваемого топливным бакам транспорта или в канистры покупателей. Колонка является конструкцией, состоящей из 1-4 блоков гидравлики. Модели могут отличаться. Каждый блок снабжен техническими свойствами колонки одинарного типа, одновременно заправляет 1-2 транспортных средств. Блоки устанавливаются на опорах, расположенных в нижней области конструкции.

Состав гидравлической схемы:

Приемный клапан блока.
Система фильтрации грубого и тщательного очищения.
Насосный механизм, снабженный газоотделительной системой.
Система электромагнитного уменьшения расхода.
Измеритель топливного объема, состоящий из 4х поршней.
Опто-электрический датчик.
Датчик, следящего за газоотделением.
Кран для раздачи горючего с использованием шланга.

Как работают топливораздаточные колонки ТРК?

Принцип работы ТРК довольно простой. Пульт удаленного регулирования обозначает дозу топлива. Этот процесс повторяется на самой колонке, задающей дозу. Активация электродвигателя происходит при снятии крана раздачи. Далее происходит перемещения горючего из места хранения посредством высасывающего трубопровода и клапана, принимающего топливо, в насосный блок. Его движение продолжается в измеритель объемов, состоящий из 4-х поршней.

Следующим этапом является прохождения горючего сквозь газоотделительный датчик, поступая на кран раздачи, снабженный астматическим отделением горючего. Сам измеритель объемов топливораздаточных колонок соединяется с системой шестеренок, обеспечивающих движение специального вала, создаваемого сигнал опто-электрического индикатора, который измеряет импульсы, поступающие в электрический блок.

Далее происходит процесс преобразования информации об объеме пройденного сквозь измеритель горючего. Результат появляется на экране и на самом счетчике объема горючего топливораздаточной колонки .

Стабильность в работе современной автозаправочной станции любой вариации зависит от качества и функциональности используемого оборудования, обеспечивающего бесперебойную деятельность. Топливораздаточные колонки ТРК выполняют данные функции продуктивно, обеспечивая подачу горючего, контролируют этот процесс, измеряя его объем. Высокотехнологичные агрегаты - путь к успеху АЗС.

ТРК — это устройства, предназначенные для заправки автотранспортных средств качественным топливом и учета выданного количества. Они классифицируются по следующим признакам:

■ по степени мобильности (переносные, стационарные);

■ по виду привода (ручной, электрический, комбинированный);

■ по способу управления (ручной, от местного задающего устройства, от дистанционного задающего устройства, от автоматического задающего устройства);

■ по числу постов налива (однопостовые, многопостовые);

■ по номинальному расходу топлива (25, 40, 50, 100, 160 л/мин);

■ по основной погрешности (±0,25-0,4%);

■ по типу отсчетного устройства (механические, электрические) и т.д.

Отечественная промышленность выпускала и выпускает топливораздаточные колонки следующих типов:

КЭР — колонка стационарная с электроприводом и ручным управлением;

КЭК — колонка стационарная с электроприводом и комбинированным (т.е. с дистанционным и ручным) управлением;

кэдколонка стационарная с электроприводом и дистанционным управлением;

КЭМ — колонка стационарная с электроприводом и местным управлением;

КА — колонка стационарная с электроприводом и автоматическим задающим устройством (перфокарта, макеты и т.д.);

КР — колонка переносная с ручным приводом и ручным управлением.

Пример маркировки ТРК по ГОСТ 9018:

Сборочные единицы размещены в одном корпусе. Многопостовые ТРК бывают следующих типов: однотопливные, двухтопливные с возможностью заправки одновременно двух автомобилей одним видом топлива с раздельным учетом выдаваемого топлива через каждый раздаточный кран (например, 2КЭД50-0,25-1/1 т);

двухтопливные, четырехшланговые с возможностью одновременной заправки двух автомобилей одним или двумя видами топлив с учетом выдаваемых доз через каждый раздаточный кран (например, 2КЭД-50-0,251/2 т);
трехтопливные, шестишланговые с возможностью одновременной заправки двух автомобилей одним или
двумя из трех видов топлива с учетом выдаваемых доз через каждый раздаточный кран (например, 2КЭД50-0,25-1/4 т).

Независимо от типа и марки каждая топливораздаточная колонка состоит из гидравлической системы и отчетного механизма.

Колонка работает следующим образом. Объем отпускаемого топлива задается с дистанционного устройства, роль которого могут играть пульт, компьютер или кассовый аппарат. После снятия раздаточного крана и установки его в горловину топливного бака транспортного средства автоматически включается электродвигатель насоса 3. Под действием создаваемого топливным насосом разряжения топливо из резервуара через приемный клапан 1 и фильтры 2, 4 подается в газоотделитель 5.

Принципиальная технологическая схема топливораздаточной колонки:
1 — клапан приемный; 2 — фильтр грубой очистки; 3 — насос; 4 — фильтр тонкой очистки; 5 — газоотделитель; 6 — поплавковая камера;
7 — клапан обратный; 8 — измеритель объема; 9 — счетчик объемный; 10 — клапан электромагнитный; 11 — индикатор; 12 — рукав напорный;
13 — кран раздаточный; 14 — перепускной клапан

Отделенная здесь паровоздушная смесь направляется в поплавковую камеру 6, откуда воздух стравливается в атмосферу, а жидкость поступает во всасывающую линию насоса 3. Основной же поток топлива из газоотделителя 4 через обратный клапан 7, объемный счетчик 9, электромагнитный клапан 10, индикатор 11 и раздаточный рукав 12 подается в раздаточный кран 13, из которого попадает в топливный бак транспортного средства.

Приемный клапан — это обратный клапан, устанавливаемый в начале линии выдачи внутри резервуара и служащий для предотвращения слива топлива из линии выдачи обратно в резервуар при выключении насоса ТРК (тем самым обеспечивается постоянное заполнение линии выдачи топливом).

Клапан приемный типа КП:
1 — заборник; 2 — шток; 3 — корпус; 4 — шайба — груз; 5 — клапан

Он представляет собой конструкцию тарельчатого типа, состоящую из корпуса 3, седла клапана и тарелки клапана 5. Соосность перемещения тарелки клапана обеспечивается с помощью штока 2.

При включенном насосе топливораздаточной колонки тарелки обратного клапана приподнимаются и пропускают топливо. Когда насос выключен, под действием силы тяжести и веса столба жидкости тарелки опускаются на гнезда и препятствуют сливу топлива из трубопровода выдачи.

Фильтр грубой очистки, устанавливаемый во всасывающем трубопроводе, предназначен для предохранения гидравлической системы колонок от попадания твердых частиц, что может привести к износу и поломке насоса, а также к неточному замеру количества нефтепродукта.

В корпусе 2 установлены фильтрующий элемент 1 и обратный клапан 3. Фильтр грубой очистки обеспечивает отделение частиц размером более 80-100 мкм.

Фильтр грубой очистки:
1 — фильтрующий элемент; 2 — корпус; 3 — клапан обратный

Топливные насосы ТРК могут быть различных конструкций. Наибольшее распространение получили насосы роторно-шиберного типа.

Их основными элементами являются корпус 3, ротор 18 и крышки 2, 4.

В радиальных пазах ротора свободно перемещаются лопатки 19. Во время его вращения они под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности камеры корпуса насоса, образуя замкнутые объемы, и переносят топливо из всасывающей полости в нагнетательную. Благодаря установке между всасывающей и нагнетательной полостями перепускного клапана 14 данный тип насоса обладает свойством саморегулирования. 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».

Роторно-шиберный насос:
1,2, 4 — крышки; 3 — корпус; 5, 7,8 — втулки; 9 — пружина; 10 — гайка; 11 — шкив; 12 — специальная шайба; 13 — пробка;
14 — прокладка; 15 — регулировочный винт; 16 — пружина; 17 — клапан; 18 — ротор; 19 — лопатка; 20 — штуцер

В последнее время в некоторых ТРК в качестве топливного используются погружные насосы. В этом случае образование паровоздушных пробок во всасывающем трубопроводе не нарушает работу колонок.

Газоотделитель ТРК предназначен для отделения от топлива воздуха, который может попасть в него при сливе топлива в резервуары, а также вследствие негерметичности всасывающего трубопровода.

Он представляет собой цилиндрический корпус 2, внутри которого находится фильтрующий элемент 4. В крышку 10 ввинчен штуцер для присоединения трубки, по которой паровоздушная смесь отводится в поплавковую камеру.

Поплавковая камера состоит из корпуса закрытого крышкой 4, в котором находится поплавок 3, жестко связанный с игольчатым клапаном 1. Попавшая в поплавковую камеру двухфазная смесь разделяется в ней под действием сил гравитации. Когда уровень жидкости в камере становится достаточным, поплавок 3 всплывает и игольчатый клапан 1 открывается, благодаря чему топливо возвращается во всасывающий трубопровод.

Газоотделитель:
1 — пробка; 2 — корпус; 3 — трубка;
4 — фильтрующий элемент; 5 — корпус;
6 — пружи на; 7 — прокладка; 8 — винт;
9 — втулка; 10 — крышка; 11 — кольцо

Камера поплавковая:
1— клапан игольчатый;
2— корпус; 3 — поплавок; 4 — крышка

Электромагнитный клапан мембранного типа предназначен для снижения расхода топлива перед окончанием выдачи дозы и прекращения подачи топлива после выдачи заданной дозы. Поскольку он выполняет сразу две функции, то его называют клапаном двойного действия.

Клапан электромагнитный двойного действия:
1 — электромагниты; 2 — жиклер; 3 — крышка; 4 — корпус; 5 — основной клапан;
6 — мембрана; 7 — жиклер; 8 — якорь; 9 — резиновые уплотнения

Измеритель объема представляет собой четырехцилиндровый гидравлический двигатель, цилиндры которого отлиты в общем блоке. В цилиндрах размещены кулисы с поршнями, уплотненными манжетами, которые прижимаются к цилиндрам специальными спиральными пружинами. С помощью золотника поток топлива направляется поочередно в каждый из цилиндров, перемещая поршни из одного крайнего положения в другое. Поступательное движение кулис с поршнями преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое передается датчику расхода с выносным топливом. Ход кулис с поршнями регулируется юстировочными винтами.

Отсчетный механизм измерителя представляет собой указатель объема разовой выдачи и суммарного объема горючего, прошедшего через счетчик жидкости. Он приводится в действие вращением вала счетчика жидкости.

Индикатор служит для визуального определения наличия воздуха в выдаваемом топливе. Он состоит из корпуса, уплотнительного кольца 3, прокладки 2 и прозрачного бензостойкого стаканчика 1.

Индикатор:
1 — стаканчик бензостойкий; 2 — прокладка; 3 — кольцо уплотнительное

Раздаточный рукав предназначен для заправки техники топливом. Маслобензостойкий рукав имеет длину 3,5—4 м. Одним концом он присоединен к патрубку индикатора, а другим — к раздаточному крану с отсечным клапаном. Рукав заземляется проволокой, пропущенной внутри.

Раздаточный кран может быть автоматическим и неавтоматическим (с ручным управлением). Последний состоит из корпуса, соединительного устройства (с рукавом сливного патрубка), рабочего клапана с рычагом управления и отсечного клапана (поскольку во всем мире для топливораздаточного оборудования АЗС принята система «полного рукава», т.е. гидравлическая система должна быть полностью заполнена топливом).

Открытие кранов с ручным управлением осуществляется нажатием на специальный рычаг. Соответственно, для их закрытия рычаг надо опустить. В автоматических кранах при наполнении топливного бака до верхнего уровня закрытие происходит автоматически. Это удобно, обеспечивает предотвращение переливов, но при их использовании, вследствие подсоса воздуха, происходит образование пены на поверхности топлива в баке, которая приводит к преждевременному срабатыванию механизма отключения.

Основные характеристики топливораздаточных колонок

Модель ТРК		Допустимая погрешность,	Тип насоса	Количество постов заправки / видав топлива	Мощность электродвигателя, кВт	рукава, м
	ОАО «Автозаправочная техника» (Россия)
Нара-21М1С			Лопастной
			Лопастной
			Лопастной
			Лопастной
			Лопастной
			Лопастной
	ADAST-SYSTEMS (Чехия)
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
	ESSER WAYNE (DINVEKSAN — Россия)
			Вакуумный Погружной Погружной Погружной
INSTRUMENTOINTI OY (Финляндия)











			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
			Пластинчатый
	TANKANLAGESNALZKOTTEN			(Германия)
396(7)/1 ER (EL)
396(7)/2 ER (EL)			поршневой поршневой

Колонка устанавливается на фундаменте, в котором предусматривается возможность прокладки от 1 до 4 (в зависимости от модификации колонки) всасывающих трубопроводов и по одному трубопроводу для силового и контрольного кабелей.

Диаметр всасывающих трубопроводов составляет 4050 мм, глубина их прокладки — не менее 0,7 м, уклон 1-3 градуса в сторону резервуаров.

Колонки должны монтироваться на расстоянии не менее 5 и не более 18 м от резервуаров при высоте вертикального участка всасывающих трубопроводов до 4 м.

Каждая ТРК, независимо от ее общей конструкции, состоит из:

Топливного насоса, приводимого во вращение электрическим двигателем;

Фильтра грубой очистки, установленного на всасывающем патрубке насоса;

Газоотделителя, установленного после насоса на нагнетательной линии;

Устройства для снижения расхода в конце выдачи дозы, которое устанавливается обычно после газоотделителя;

Измерителя объема для заказа дозы;

Раздаточного рукава с клапаном, индикатора перед раздаточным рукавом или раздаточным краном для контроля качества выдаваемого топлива (проверяется отсутствие пузырьков воздуха в топливе);

Отсчетного устройства, связанного с измерителем объема, для отображения информации о количестве выданного топлива и устройства, приводящего колонку в действие.

Принципиальная гидравлическая схема работы ТРК:

Обозначение:

1 - клапан приемный; 2 - счетчик с датчиком расхода; 3 - измеритель объема; 4 - клапан электромагнитный; 5 - рукав напорный; 6 - индикатор; 7 - кран раздаточный; 8 - насосный моноблок; 9 - фильтр грубой очистки; 10 - насос; 11 - фильтр тонкой очистки; 12 - газоотделитель; 13 - камера поплавковая.

На современных АЗС для управления ТРК используется система отпуска топлива, в которую входит: системный блок компьютера, дисплей, клавиатура и контрольно-кассовый аппарат. Системой отпуска топлива задается доза.

При снятии раздаточного крана автоматически включается электродвигатель. Под действием разрежения, создаваемого насосом, топливо из резервуара через приемный клапан поступает в насос. Насос подает топливо в газоотделитель. Через клапан я измеритель объема отмеренное топливо поступает через раздаточный кран в бак потребителя. При поступлении топлива в газоотделитель скорость потока резко снижается из-за увеличения проходного потока жидкости, в результате чего из топлива происходит наиболее полное выделение паров топлива и воздуха, как при малом, так и значительном его подсосе.

Топливо из газоотделителя поступает в измеритель объема. Заполняя цилиндры, топливо приводит в движение поршни, которые перемещаются из одного крайнего положения и другое. Поступательное движение поршня вместе с кулисой, на которой он жестко закреплен, преобразуется во вращательное движение вала, причем за один ход поршня коленчатый вал и золотник поворачиваются на 180°. Вращение коленчатого вала с золотником дает возможность заполнять поочередно каждый из четырех цилиндров, одновременно вытесняется топливо из противоположного цилиндра (два поршня закреплены на одной кулисе). Вращательное движение коленчатого вала измерителя объема передается через соединительную муфту на вал датчика расхода топлива.

Насос получает вращательное движение через клиноременную передачу от электродвигателя.

С целью сокращения гидравлических потерь и уменьшения габаритов гидравлической системы колонок, в настоящее время наблюдается тенденция объединения ряда узлов гидравлической системы в один узел (моноблок), в котором функции объединяемых узлов выполняются отдельными камерами моноблока. Как правило, в моноблок объединяются насос, фильтры, газоотделитель, поплавковая камера, клапан работы насоса. В этом случаен измеритель объема и электродвигатель навешиваются непосредственно на моноблок.

Топливные насосы колонок могут быть различных конструкций. Наибольшее распространение получили насосы роторно-пластинчатого типа.

Некоторые зарубежные фирмы-изготовители топливораздаточных колонок применяют многоступенчатые погружные насосы, которые устанавливаются отдельно от ТРК внутри резервуаров с топливом на всасывающих линиях колонок. Такие насосы могут обслуживать либо одну колонку, либо несколько. Примером таких колонок могут служить колонки корпораций «Tokheim» (США) и «Dresser Wayne» (Швеция). Топливные насосы должны иметь предохранительные клапаны, обеспечивающие постоянное давление топлива в нагнетательной линии, и обводную линию для топлива на случай включения ТРК при закрытом топливораздаточном кране.

Фильтры грубойочистки предназначены для предохранения гидравлической системы колонок от попадания посторонних твердых частиц крупного размера (более 80-100 мкм), что может привести к износу, поломке насоса и измерителя объема.

На колонках устанавливается также фильтр тонкой очистки с целью выдачи потребителям топлива, очищенного до определенной степени (обычно до 20 мкм). В фильтрах применяются либо сетки, либо разнообразные фильтрующие материалы.

Газоотделители топливораздаточных колонок предназначены для отделения от топлива воздуха, который может попадать в него при сливе топлива в резервуары, а также во всасывающий трубопровод при работе топливного насоса колонки. В большинстве случаев отделение воздуха от топлива в газоотделителях происходит за счет резкого уменьшения скорости потока топлива путем его прохождения через резко расширяющийся трубопровод. Существуют конструкции газоотделителей для колонок, в которых газоотделение осуществляется за счет закручивания потока топлива в трубопроводе по винтовой линии. При этом жидкая фаза топлива, как более тяжелая, центробежными силами прижимается к стенкам трубопровода, а газовая фаза перемещается по центральной оси трубопровода, отбирается через специальное отверстие и отводится из трубопровода. Примером такого газоотделителя могут служить газоотделители колонок фирмы «Беннет» (США).

Паровоздушная смесь из газоотделителя обычно поступает в специальный узел колонки, называемый поплавковой камерой, где происходит некоторая конденсация паров топлива, осаждение частиц топлива, унесенного вместе с паровоздушной смесью и выброс выделенного воздуха и паров в атмосферу. Жидкое топливо, осаждаемое в поплавковой камере, по мере наполнения камеры поднимает специальный поплавок, который открывает отверстие в дне камеры я выпускает топливо во всасывающий трубопровод колонки. В конце выпуска жидкого топлива из камеры отверстие закрывается, и работа поплавковой камеры продолжается.

Обычно после газоотделителя в гидравлической системе топливораздаточных колонок устанавливается устройство для снижения расхода в конце выдачи дозы с целью завершения работы колонки на малом расходе, что значительно повышает точность отпуска дозы. В качестве таких устройств обычно устанавливаются электромагнитные клапаны одинарного или двойного действия. Клапаны одинарного действия только снижают расход топлива в конце выдачи дозы. Клапаны двойного действия дополнительно после окончания выдачи дозы полностью перекрывают трубопровод. Команды на снижение расхода и полное перекрытие трубопровода клапанам дает система управления колонкой, включая или выключая электромагниты клапанов. В существующих колонках интервал между командой на снижение расхода и окончанием выдачи дозы топлива составляет от 0,4 до 1 литра.

Измеритель объема предназначен для измерения количества выдаваемого топлива. Как правило, количество топлива в ТРК измеряется в единицах объема. Отдельными производителями топливораздаточных колонок делаются попытки измерения количества выдаваемого топлива в единицах массы. Но это пока не находит массового применения в топливораздаточных колонках в связи со значительным усложнением их конструкции.

Метод измерения количества топлива в единицах объема наиболее простой, но он требует введения поправок на объемное изменение количества топлива в зависимости от изменения температуры. Это производится либо конструктивными элементами в колонке, либо путем пересчета с помощью специальных таблиц. В колонках обычно применяются измерители объема уплотненного типа. Это, в основном, поршневые измерители объема, в которых измерительными элементами являются цилиндры, из которых топливо выталкивается поршнями. Распределение потока по поршням осуществляется с помощью специальных золотников. Перемещающиеся поршни вращают коленчатый вал, с выходным концом которого связано отсчетное устройство, которое дает цифровую информацию о количестве отпущенного топлива.

Отсчетные устройства могут быть различных конструкций: механические стрелочные, механические роликовые, электро-механические, электронные. Они могут отображать информацию только о величине выданной дозы или, дополнительно к этой информации, еще информацию о цене одного литра топлива и стоимости выданной дозы. Все механические отсчетные устройства отображают еще информацию о суммарном количестве топлива, выданного колонкой с момента ее установки на АЗС.

Отсчетные устройства механического типа устанавливаются на выходной вал измерителя объема, либо имеют какую-либо механическую связь с ним. Отсчетные устройства электромеханического и электронного типа устанавливаются независимо от измерителей объема. При использовании электромеханических и электронных отсчетных устройств, вводится дополнительный узел - датчик импульсов, который устанавливается на выходной вал измерителя объема и дает электрические импульсы электронному отсчетному устройству, переводя каждый оборот выходного вала в строго определенное количество импульсов. А так как за один оборот измерителя объема выдается строго определенное количество топлива (в зависимости от конструкции – 0,5 л или 1 л), то отсчетное устройство в зависимости от количества полученных импульсов отображает информацию о количестве отпущенного топлива в литрах. Эти же значения в литрах поступают и на пульт дистанционного управления колонки. Колонка с электронными отсчетными устройствами имеет значительно больше возможность для автоматизации технологических процессов на АЗС, чем колонки с механическими отсчетными устройствами.

В гидравлической системе колонок обычно перед выходом раздаточного рукава или раздаточного крана устанавливается индикатор со стеклянным колпачком или окном, через которое можно наблюдать за потоком топлива, выходящего из колонки, и контролировать его загазованность. При обнаружении в индикаторе пузырьков воздуха в топливе работа колонки должна быть прекращена, т. к. это свидетельствует о нарушении всасывающего трубопровода, из-за которого происходит большой подсос воздуха вместе с топливом, с которым газоотделитель колонки уже не справляется. Необходим ремонт всасывающего трубопровода.

Раздаточные рукава колонок выполняются обычно резинотканевыми. В последнее время стали появляться рукава из полимерных материалов. Работа раздаточных рукавов осуществляется в сложных условиях. Часто происходят их перегибы, скручивания, воздействие нефтепродуктов. Возможны наезды на них колесами заправляемых автомобилей. Поэтому на качество рукавов, устанавливаемых на колонки, необходимо обращать особое внимание.

На выходных концах раздаточных рукавов устанавливаются раздаточные краны. Они могут быть автоматическими и неавтоматическими. Краны имеют выходные патрубки (носики), которыми они вставляются в топливные баки заправляемых автомашин. Открытие крана осуществляется вручную, нажатием на специальные рычаги. В зависимости от силы давления на рычаг регулируется степень открытия крана. В автоматических кранах при наполнении топливного бака до верхнего уровня, когда топливо достигает патрубка крана, происходит его автоматическое закрытие.

Все описанные выше основные узлы объединяются в 2-3 блока и компонуются в одном корпусе ТРК.

С целью обеспечения возможности выдачи топлива нескольких сортов на две стороны одной колонкой, применяются многорукавные колонки (4, б, 8 и более рукавов) с самостоятельными гидравлическими системами, работающими на свои рукава. Такие колонки представляют единые агрегаты, позволяющие сокращать площади, необходимые для установки колонок.

Помимо описанных выше узлов, в колонках могут применяться другие дополнительные узлы, в зависимости от дополнительных задач, выполняемых колонками. Для решения экологических проблем колонки оснащаются узлами для улавливания паров нефтепродуктов, выбрасываемых из горловин топливных баков автомобилей при их заправке топливом. Это специальные раздаточные краны, имеющие дополнительные клапаны для забора паров нефтепродуктов из бака к колонке, двухканальные (коаксиальные) раздаточные рукава, насосы для перекачивания паров от колонки в резервуары, специальные клапаны, уравновешивающие расходы топлива и паров, огневые предохранители и т.п.

В соответствии с государственными строительными нормами Украины ДБН 360-90 (изменение №10) на АЗС, расположенных в черте населенных пунктов, должны использоваться колонки, оборудованные разрывной муфтой, предотвращающей утечку топлива в случае отрыва раздаточного рукава колонки, что может иметь место при отъезде автотранспортного средства с места заправки с невытянутым из топливного бака пистолетом.