專利名稱：對用于燃料填充裝置的蒸汽回收系統(tǒng)的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對用于燃料填充裝置的蒸氣(揮發(fā)氣體)回收系統(tǒng)的改進(jìn)，這個(gè)回收系統(tǒng)通過在地下罐(Underground tank)及排氣管道(vent pipe)中取得對吸入(indrawn)蒸氣的更有效且更快地再冷凝以及在所說排氣管中取得空氣-蒸氣混合物的物質(zhì)遞減密度分離(substantial decreasing-density separation)，使得可以對所有出現(xiàn)在要被填充的機(jī)動(dòng)車燃料箱中的蒸氣進(jìn)行有效的完全的回收，而不會(huì)出現(xiàn)爆炸或?qū)Φ叵鹿捱M(jìn)行所不希望的加壓的危險(xiǎn)且不使用另外的蒸氣再冷凝或分離裝置。
更具體地說，本發(fā)明涉及對先前由本申請者在1991年8月13日提出的美國專利第5，038，838號的蒸氣回收系統(tǒng)的改進(jìn)。
在所說的申請中，蒸氣的回收是通過使用輸送槍(delivery gun)，與一可變速正壓移動(dòng)泵(variable speed positive displarement pump)對正出現(xiàn)的蒸氣-空氣混合物進(jìn)行的有控制吸入一起來獲得的，輸送槍不帶有對要被填充的機(jī)動(dòng)車燃料箱的填料管實(shí)行封閉的組件，泵的速度依照被輸送燃料的體積流率來連續(xù)調(diào)節(jié)的，以便吸入與被輸送的燃料的體積量加上可能的空氣增量的體積量相等的空氣-蒸氣混合物體積量，空氣增量依賴于地下罐與要填充的機(jī)動(dòng)車燃料箱的溫度，泵的排卸管道(discharge pipe)沿伸到地下罐的底部結(jié)果，在所說罐中通過燃料的空氣-蒸氣混合物發(fā)泡產(chǎn)生了混合物溫度;因而混合物氣泡體積迅速調(diào)整到罐自身的溫度。此外，一個(gè)昂貴的再冷凝裝置用于在地趔下罐圓頂結(jié)構(gòu)(dome)里的蒸氣增量，這個(gè)蒸氣增量出現(xiàn)在回收蒸氣的溫度低于地下罐的時(shí)候，它發(fā)生在比如冬季。
由于這個(gè)已知裝置連續(xù)地使混合物流率適應(yīng)了被輸送的燃料的體積流率以及改成所說罐的溫度，所以它使得可以進(jìn)行空氣-蒸氣混合物的有效的開放系統(tǒng)(open-system)的回收。然而由于一定的“香檳酒(champaghe)”效應(yīng)，不可能回收在機(jī)動(dòng)車燃料箱中產(chǎn)生的蒸氣增量，這在目前的回收體系中一直沒有被考慮，這個(gè)蒸氣增量是由不可避免的被輸送燃料對填料管(filler pipe)及燃料箱的強(qiáng)烈沖擊以及燃料與燃料箱中包含的殘存燃料的混合決定的，這導(dǎo)致了大量的微小汽泡或泡沫，這些汽泡由于增加了熱傳遞區(qū)域?qū)е铝嗽黾拥恼舭l(fā)。這個(gè)蒸氣增量主要依賴于燃料成分及溫度，依賴于其輸送速率。
實(shí)驗(yàn)表明，所說汽泡或泡沫引起蒸發(fā)增量，蒸氣的產(chǎn)生可以比所輸送燃料的體積多40%。
在這方面，在使用所述方法來調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中，這個(gè)蒸氣增量不能通過輸送槍來吸入結(jié)果它經(jīng)過填料管逃到大氣中，而如果用適當(dāng)?shù)脑黾诱龎阂苿?dòng)泵的容量來回收蒸氣增量，將會(huì)有不可避免的蒸氣通過地下罐排氣口進(jìn)入大氣的損失。
本發(fā)明的目標(biāo)是通過燃料填充裝置提供蒸氣回收系統(tǒng)來避免所說的缺陷，這個(gè)系統(tǒng)總是提供輸送槍對所有蒸氣的完全吸入，甚至在由“香檳酒(champagne)”效應(yīng)的影響所出現(xiàn)的最大蒸氣增量時(shí)，也是如此。
這個(gè)目標(biāo)實(shí)際上是在可以由溫度矯正的有效輸送流率的范圍外通過增加可變速正壓移動(dòng)泵的輸送率，通過與最大可能的“香檳酒(champagne)”效應(yīng)相等的另一個(gè)空氣-蒸氣混合物吸入率來獲得的。為了防止這個(gè)連續(xù)的較大的泵吸入給地下罐加壓或產(chǎn)生蒸氣向大氣的排卸，當(dāng)蒸氣從所說地下罐的底部發(fā)泡時(shí)，蒸氣再冷凝必須加到最大。為此目的，從可變速率正壓移動(dòng)泵而來的排卸管的端尾連到一個(gè)沿所說地下罐的底部沿伸并具有多孔性以便產(chǎn)生極小汽泡的封閉管上，排卸管的這個(gè)尾端到達(dá)燃料填充裝置的地下罐。
在這種方式中，通過所說封閉管的多孔性而發(fā)泡的微小汽泡的高面積體積比率和由此在汽泡中的蒸汽與地下罐中的液體燃料之間的高的熱傳輸面積確保了有效的旦可靠的蒸氣再冷凝，這個(gè)再冷凝進(jìn)一步由于較長的時(shí)間而容易進(jìn)行，這段時(shí)間汽泡由于其向上運(yùn)動(dòng)的速率被降低所以保持在液體燃料中。
這樣一種裝置較好地適應(yīng)于回收甚至很大量的蒸汽增量，這個(gè)蒸汽增量是由“香檳酒(champagne)”效應(yīng)產(chǎn)生的，但是這種裝置不能解決任何超過在地下罐中處于平衡態(tài)時(shí)應(yīng)有量的空氣這個(gè)問題，這個(gè)空氣增量發(fā)生在比如處于特殊溫度條件下象輸送的燃料溫度低于燃料填充裝置設(shè)定的溫度。
為了解決這后一個(gè)問題，改進(jìn)裝置中的排氣管道，使得在管中除了空氣-蒸氣混合物中的蒸氣再冷凝以外，所說混合物在遞減密度條件下也被分離，這個(gè)管的最上部只會(huì)有空氣，如果地下罐接受所說混合物增量的話，這個(gè)空氣然后排卸到大氣中，所以使得可以進(jìn)一步省去蒸汽再冷凝或省去分離裝置。所說遞減密度分離實(shí)際上是通過使所說排氣管的幾何形狀最優(yōu)化來取得的以便在所有操作條件包括最不利的條件下取得空氣-蒸汽混合物的慢的流動(dòng)和/或?qū)恿?。這些是通過減少所有二種混合物速度來取得的，混合物速度是通過相應(yīng)增加管道橫截面積以及被稱做管液壓直徑來降低的，而管液壓直徑是通過將適當(dāng)?shù)膿醢逄峁┑脚艢夤艿膬?nèi)部來增加的。
為了在外部溫度低于排氣管內(nèi)溫度因而低于混合物溫度的情況下易于使排氣管中的混合物冷凝，排氣管的外部帶有散熱片(heat dispersion fins)。
因而，用于燃料填充裝置的蒸汽回收系統(tǒng)，包括用于將空氣-蒸汽混合物從輸送槍經(jīng)電動(dòng)可變速正壓移動(dòng)泵返回裝置的地下罐，該輸送槍插入機(jī)動(dòng)車燃料箱的填料管，該泵的排卸管的末端沿伸至所說地下罐的底部，蒸汽回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于所說地下罐的排氣管，這個(gè)蒸汽回收系統(tǒng)的特征根據(jù)本發(fā)明在于所說正壓移動(dòng)泵的速度被增加直到它可以吸入出現(xiàn)在所說填料管的任何蒸汽增量的全部，所說排卸管的末端連到一封閉管上，該封閉管沿所說地下罐的底部伸展且具有多孔性以便產(chǎn)生許多微小汽泡，所說排氣管形成有大的橫截面積并在其內(nèi)部有擋板。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，被連到所說正壓移動(dòng)泵排卸管末端的所說封閉管，它沿所說地下罐的底部伸展并具有多孔性以便產(chǎn)生微小汽泡，這個(gè)封閉管由在其表面帶有孔洞，并被很密集編織的金屬或塑料網(wǎng)或纖維復(fù)蓋的封閉管道組成，它可以帶有進(jìn)一步的寬網(wǎng)格纖維(wide-mesh fabric)，這個(gè)被插入的寬網(wǎng)格纖維使得空氣-蒸汽混合物分布在所說密集編織的復(fù)蓋網(wǎng)或纖維的全部表面上，可以通過一系列沿管安置的鉛套筒(lead sleeves)使所說封閉管加重(weighted)來防止封閉管浮動(dòng)。
此外，為了可以容易地將所說封閉管插入所說地下罐而不必修改或抽空該罐，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例，所說封閉管是由韌性材料制成的。
本發(fā)明將參照附圖僅以舉例的方式在這之后進(jìn)一步來被闡述，附圖示出了一個(gè)最佳實(shí)施例，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可以對其進(jìn)行技術(shù)或結(jié)構(gòu)上的修改。


圖1是使用本發(fā)明的被改進(jìn)的蒸汽回收系統(tǒng)的燃料填充裝置的剖面示意圖;
圖2沿圖1AA線的截面圖;
圖3是沿圖1BB線的截面圖;
在這些圖中，參數(shù)1代表燃料填充裝置的吸柱(pumping column)，2代表所說裝置的地下罐，罐的燃料3通過一個(gè)泵被吸入饋給管4，燃料3通過帶有一輸送槍6的輸送管道5被傳輸。所說輸送槍6也帶有一個(gè)用于吸入的第二剛性運(yùn)送通道7且由此從要被填充的機(jī)動(dòng)車燃料箱的填料管(在圖中未示出)中回收空氣-蒸汽混合物，所說通道通過一消焰器(flame trap)8連到返回管道9，返回管在可變速度正壓移動(dòng)泵10的作用下經(jīng)一過濾元件(filter car-tridge12)、單向閥13、另一個(gè)消焰器14及排卸管道15，運(yùn)送這些混合物到地下罐2的底部，正壓移動(dòng)泵10由發(fā)動(dòng)機(jī)11來驅(qū)動(dòng)。所說排卸管15的浸入端15′連到一封閉的且可以是韌性的管16上，這個(gè)管16沿地下罐2的底部沿伸并具有多孔性以便產(chǎn)生極小的回收空氣-蒸汽混合物的汽泡17，這些汽泡跑向罐2的圓頂18。
所說封閉管16由一封閉管道19構(gòu)成，管道19在其表面帶有孔，20并通過一層寬網(wǎng)格纖維22。被非常密集偏織的金屬或塑料網(wǎng)21所復(fù)蓋，重套筒系列23比如是鉛套筒將韌性管16維持在罐2的底部。
最后，所說圓頂18經(jīng)連接管24連到排氣管25上，排氣管形成有大的橫截面積，其直徑為通常所用排氣管橫截面積數(shù)量級的2-3倍，且排氣管在其內(nèi)部帶有擋板26，在其外表面帶有散熱片27。
權(quán)利要求
1.用于燃料填充裝置的蒸汽回收系統(tǒng)，它包括一個(gè)管道，該管道用于將空氣-蒸汽混合物從輸送槍經(jīng)電動(dòng)可變速正壓移動(dòng)泵返回裝置的地下罐，輸送槍插入要填充的機(jī)動(dòng)車填充管，泵的排卸管的端部沿伸到所說地下罐的底部，蒸汽回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于所說地下罐的排氣管，該系統(tǒng)其特征在于增加所說正壓移動(dòng)泵的速度直到它可以吸入出現(xiàn)在所說填料管的任何蒸汽增量的全部，所說排卸管的端部連到封閉管，該封閉管沿所說地下罐的底部沿伸且具有多孔性以便產(chǎn)生微小汽泡，所說排氣管形成有大的橫截面積并在其內(nèi)部帶有擋板。
2.如權(quán)利要求1所要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于所說排氣管在其外部帶有散熱片。
3.如權(quán)利要求1所要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于被連到所說正壓移動(dòng)泵排卸管端部并沿所說地下罐的底部沿伸而且?guī)в卸嗫仔砸员惝a(chǎn)生微小汽泡的所說封閉管由一封閉管道構(gòu)成，封閉管道在其表面帶有孔沿洞且被很密集編織的網(wǎng)所復(fù)蓋，在它們之間可以插入大網(wǎng)格纖維(物)。
4.如權(quán)利要求1所要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于被連到所說正壓移動(dòng)泵排卸管的端部且沿所說地下罐的底部沿伸并具有多孔性以便產(chǎn)生微小汽泡的所說封閉管由一封閉管道構(gòu)成，這個(gè)封閉管在其表面帶有孔洞且被非常密集編織的纖維所復(fù)蓋。在它們之間可以插入另一個(gè)寬網(wǎng)格纖維(物)。
5.如權(quán)利要求3要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于所說非常密集編織網(wǎng)是金屬制成的。
6.如權(quán)利要求3所要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于所說非常密集編織的網(wǎng)是塑料材料的。
7.如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)所要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于所說封閉管沿其長度帶有一系列重物。
8.如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)所要求的蒸汽回收系統(tǒng)，其特征在于所說封閉管是由韌性材料構(gòu)成的。
全文摘要
用于燃料填充裝置的蒸汽回收系統(tǒng)，在這里，從可變速度正壓移動(dòng)泵(variable speed positive dis-placement pump)而來的排卸管(discharge pipe)的浸入端被連到一個(gè)封閉管道中(closed pipe)，該封閉管道沿所說地下罐的底部沿伸且具有多孔性以便從被回收的空氣-蒸汽混合物中產(chǎn)生很微小的汽泡，地下罐的排氣管道(vent pipc)具有大的模截面積且在其內(nèi)部帶有一擋板(baffle)；本文也提供特殊的實(shí)施例。
文檔編號B65B3/18GK1067016SQ9210391
公開日1992年12月16日 申請日期1992年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月24日
發(fā)明者吉爾吉奧·伯爾加米尼, 厄奈斯托·帕里斯 申請人:努弗彼格諾工業(yè)機(jī)械及鑄造有限公司