具有燃料调节组件的燃料储存和供应设备的制作方法
未命名
07-27
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具有燃料调节组件的燃料储存和供应设备
1.优先权
2.本技术基于并要求2020年9月30日提交的美国临时专利申请系列号63/085,697和2021年9月29日提交的美国专利申请第17/488,451号的权益,出于全部目的,它们通过引证全部结合于此。
技术领域
3.本发明通常涉及具有一个或多个燃料储存器(fuel storage tank)的燃料分配环境。更具体地,本发明涉及一种燃料分配环境,在该燃料分配环境中,一个或多个储存器配备有燃料调节组件。
背景技术:
4.诸如零售加油站和燃料库的燃料分配环境通常在燃料容器(诸如地下储存容器(ust))中储存燃料。在一些情况下,少量的水或碎屑可能被引入到储存器中,这可能使燃料降解。例如,在降雨期间,水通常在服务站的前面空地区域中的路面上流动并进入到雨水道中。偶然情况下,这种水中的一些水可能进入到地下储存器中。通常,水和碎屑的密度大于容器中储存的燃料的密度,并因此沉降在容器的底部附近。水和燃料是不混溶的,这使得在燃料下方形成水层,从而在储存器中形成燃料/水界面层。燃料/水界面的液位通常被监测以确保水不会被引入到燃料从容器中抽取所通过的入口中。
5.当储存超低硫柴油(ulsd)燃料和/或与生物柴油燃料产品混合的ulsd时,可能利用微生物(例如“绿脓杆菌(humbugs)”)产生碳氢化合物。这些微生物可能会在燃料输送系统和辅助部件中引起微生物诱导腐蚀(mic),这些辅助部件包括燃料分配器部件、计量装置、剪切阀和燃料喷嘴。此外,可能导致微生物引起的污染。
6.可以采取昂贵的主动措施来清洁受污染的容器、去除水并且抛光燃料。这需要停用容器,这会对已经很高的清洁成本增加额外的销售损失成本。这种主动措施通常涉及使容器的内容物多次通过逐步限制的过滤介质,并最终通过去除任何游离水的聚结式过滤器。这些清洁系统是大规模的,通常是车载的并设计成清洁污染,而不是防止污染。
7.已经利用被动手段来防止或检测水进入到燃料容器中,诸如通风管盖、入口密封件、容器检查和定期品质测试。然而,即使少量的水也可能引起燃料容器和/或燃料的降解。当检测水时,可能需要将储存器中的全部燃料泵入到沉降容器中以使水排出。在水排出后,燃料然后可以被重新引入到储存器。可替代地,可以允许燃料容器沉降,并且使用吸入软管将燃料容器的底部处的水抽出,直到水层被去除且仅燃料流经吸入软管。
技术实现要素:
8.本发明认识到并设法解决现有技术结构和方法的上述和其他考虑因素。在这方面,现在将描述本发明的某些示例性和非限制性方面。这些方面旨在为与本发明相关联的某些原理提供一些情景,而并非旨在限制本发明的全部范围。
9.根据一个方面,本发明提供了一种燃料储存和供应设备,用作将在燃料分配环境中经由至少一个燃料分配器分配的燃料的来源。该设备包括用于容纳一定量的燃料的储存器。还提供了用于从储存器中抽取燃料并在压力下提供燃料的泵组件。燃料供应管线构造成在来自泵组件的压力下运送燃料。
10.燃料储存和供应设备还包括燃料调节组件,该燃料调节组件包括:壳体,具有一储存容积;壳体入口,在由泵组件产生的压力下接收燃料;壳体出口,燃料通过该壳体出口离开壳体;以及壳体端口,燃料可以通过该壳体端口抽取到壳体中。与壳体出口流体连通的真空源可操作以地将真空选择性施加到壳体的出口使得流体可以经由端口抽取到壳体中。与壳体端口流体连通的进水装置具有位于燃料储存器的底部附近的至少一个入口。
11.根据一示例性实施方式,还提供了定位成允许流入到壳体入口中的入口阀以及定位成允许从壳体出口流出的出口阀。真空源可以包括虹吸元件,加压燃料流动通过该虹吸元件以在虹吸元件的真空端口处形成真空,真空端口经由出口阀与壳体出口选择性地流体连通。虹吸元件可以包括与泵组件的封隔器歧管(packer manifold)附接的虹吸筒。在该实施方式中,流经虹吸元件的加压燃料可以是在由泵组件提供的压力下转移量的燃料。燃料可以选择性地通过壳体端口经由进水装置返回到储存器。
12.根据一示例性实施方式,壳体还可以具有用于去除颗粒的过滤介质。此外,壳体可以具有水分离部分,该水分离部分去除经由壳体入口供应到壳体的燃料中的水。过滤器可以位于水分离部分上方。
13.根据一示例性实施方式,端口可以位于壳体中的最高允许水位以上。例如,燃料调节组件还可以具有可操作以指示壳体中的水位的液位指示器。
14.根据一示例性实施方式,进水装置可以具有多个平行管,该多个平行管终止于沿着进水装置的长度间隔开的多个位置处。在该实施方式中,多个平行管中的每个平行管可以根据燃料调节组件的操作方式来提供流入和流出。进水装置的至少一部分可以位于延伸到燃料储存器中的引导管的内部。
15.本发明的另一方面提供了一种用于在燃料储存器中使用的进水装置。该进水装置包括伸长流动结构,该伸长流动结构包括多个柔性流动管,该多个柔性流动管具有各自的不同长度的第一端并且具有位于公共位置处的第二端。集合歧管(header manifold)与流动管的第二端流体连通,集合歧管具有单个连接端口。此外,集合歧管构造成允许在流动管和连接端口之间的流动。
16.根据一示例性实施方式,所述伸长流动结构在燃料储存器中展开(deploy)时优选地呈现大体上l形的构造。此外,滑车(sled)结构可以位于伸长流动结构的远端处。此外,可以提供容纳多个柔性流动管的护套。例如,护套可以在相应的流动管的第一端处限定开口。此外,伸长基板可以位于护套中,该伸长基板诸如为大体上平坦的带(例如,由不锈钢形成)。
17.本发明的又一方面提供了一种用于在燃料储存器中使用的进水装置。该进水装置包括伸长流动结构,该伸长流动结构包括具有远侧的第一段和近侧的第二端的至少一个柔性流动管。集合歧管与流动管的第二端流体连通,集合歧管具有至少一个连接端口。根据该方面的集合歧管构造成允许在流动管和连接端口之间的流动。伸长基板邻近流动管,其中,所述伸长流动结构在燃料储存器中展开时呈现大体上l形的构造。
18.本发明的又一方面提供一种控制燃料调节组件的方法,该燃料调节组件可操作以从燃料储存器中去除水。本方法的一个步骤涉及提供壳体,该壳体具有:一水分离储存容积;壳体入口,在压力下接收燃料;壳体出口,燃料通过该壳体出口离开壳体;以及壳体端口,位于壳体中的最高允许水位以上,燃料可以通过壳体端口抽取到壳体中。入口阀定位成允许流入到壳体入口中,并且出口阀定位成允许从壳体出口中流出。经由出口阀与壳体出口流体连通的真空源可操作以将真空选择性地施加到壳体的出口使得流体可以经由端口抽取到壳体中。与壳体端口流体连通的进水装置具有位于燃料储存器的底部附近的至少一个入口。
19.该方法的另一个步骤涉及打开出口阀,同时关闭入口阀,以经由进水装置和端口将来自燃料储存器的流体抽取到壳体中并通过出口阀使燃料返回到燃料储存器。该方法的另一个步骤涉及打开入口阀,同时关闭出口阀,以经由入口阀将流体从燃料储存器接收到壳体中并通过端口和进水装置使燃料返回到燃料储存器。
20.本发明的另一方面提供了一种在燃料储存器中布置进水装置的方法。该方法的一个步骤涉及提供进水装置,该进水装置具有包括至少一个柔性流动管的伸长流动结构并且包括邻近流动管的伸长基板,其中,该基板提供允许伸长流动结构被引导的半刚性特性。该方法的另一个步骤涉及提供引导管,该引导管具有直的部分和位于引导管的远端处的弓形部分。该方法的另一个步骤涉及将引导管大体上竖直地安装到燃料储存器中,且使弓形部分指向期望的引导方向。该方法的另一个步骤涉及使进水装置的伸长流动结构通过引导管移动到部署位置中。
21.本发明的不同系统和方法利用了本文中的整个公开内容所支持的公开元件和方法步骤的多个组合。因此,可以要求保护除以上所讨论的元件之外的元件组合。此外,结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的一个或多个实施方式,并且与描述一起用于说明本发明的原理。
附图说明
22.参考所附附图,本说明书中阐述了本发明的完整且可行的公开内容,包括针对本领域中的普通技术人员的最佳方式,在附图中:
23.图1是根据本发明的一实施方式的具有燃料调节组件的燃料储存和供应设备的示意图。
24.图2是类似于图1的视图,示出了在一个操作方式下的燃料调节组件。
25.图3是类似于图1的视图,示出了在另一个操作方式下的燃料调节组件。
26.图4是根据本发明的另一实施方式的具有燃料调节组件的燃料储存和供应设备的示意图。
27.图5是可以与本发明的燃料调节组件一起使用的进水装置的立体图。
28.图6a是图5的进水装置的联接(歧管)部分的局部视图。
29.图6b是图6a的联接部分的一部分的截面。
30.图7a是图5的进水装置的中间部分的局部视图。
31.图7b是沿7b-7b截取的图7a的中间部分的截面。
32.图8是图5的进水装置的端部部分的局部截面图。
33.图9示出了燃料储存器的一部分,示出了燃料储存容器中的用于进水装置插入的引导管。
34.图10示出了加油地点处的集油槽,其中进水装置在安装之前。
35.图11示出了部分插入到燃料储存器中的进水装置。
36.图12示出了完全插入到燃料储存器中的进水装置。
37.图13至图16是根据本发明的各方面的燃料调节方法的过程流程图。
38.图17是使用了根据本发明的进水装置的替代实施方式的地上储存器的截面图。
39.图18是图17的地上储存器和进水装置的一部分的等距的、放大的、局部的截面。
40.图19是图17的地上储存器和进水装置的一部分的等距的、放大的、局部的截面。
41.图20是图17的地上储存器和进水装置的一部分的等距的、放大的、局部的截面。
具体实施方式
42.现在将详细参考本发明的当前优选实施方式,它们的一个或多个实例在附图中示出。每个实例通过对本发明进行说明的方式而非对本发明进行限制的方式来提供。事实上,对本领域中的技术人员来说显而易见的是,在不背离本发明的范围或精神的情况下,可以对本发明进行修改和变型。例如,作为一个实施方式的一部分而示出或描述的特征可以在另一个实施方式上使用以产生又一个实施方式。因此,本发明旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的这种修改和变型及其等同替代。
43.图1示出了具有燃料储存器12(诸如地下储存器(ust))的燃料储存和供应系统10,该燃料储存器储存在燃料分配环境(诸如零售加油站)中由燃料分配器分配的一定量的燃料14。在这种情况下,一定量的水16(或者燃料和水的混合物)位于容器12的底部处。虽然未示出,但是容器探头通常延伸到储存器12中。容器探头具有用于确定储存器12中的燃料14的液位的燃料液位传感器和用于确定储存器12中的水16的液位的水位传感器。燃料泵(诸如所示的实施方式中的泵组件18)与储存器12关联以将燃料14泵送到一个或多个燃料供应管线20中,该一个或多个燃料供应管线向燃料分配器提供燃料。使燃料14从燃料泵流到燃料分配器的路径是分配器流动路径。
44.在所示出的实施方式中,泵组件18包括在柱24的下端处浸入燃料14中的泵22,诸如潜水式涡轮泵(stp)。限定主流体通道的封隔器歧管26位于柱24的上端处。泵22将燃料14从容器12通过柱24传送到封隔器歧管26,并继续传送到燃料供应管线20。止回阀28位于泵组件18的出口处,以在泵22关闭时(例如,当未进行分配时)将燃料14在压力下保持在燃料供应管线20中。如本领域中的技术人员将理解的,当储存器12是ust时,封隔器歧管26将通常位于限定在地面以下的安全壳地坑(containment sump)中。此外,本领域中的技术人员将明白和理解,虽然示出为潜水式涡轮泵,但是泵22可以是任何适于从储存器12抽取燃料14的机构。泵22的一个实例是由康涅狄格州的锡姆斯伯里的veeder-root公司销售的red jacket潜水式涡轮泵。
45.储罐自动计量仪(atg)30管理燃料14的储存和供应。(合适的atg包括由veeder-root公司销售的tls-450atg和tls-350atg)。在这方面,atg 30电连接到容器探头以确定容器12中的燃料14和水16的液位。atg 30还电连接到燃料分配器中的燃料分配器仪表,或以其他方式连接到燃料分配器的控制电路,并连接到泵22。atg 30优选地还与沿燃料供应管
线20布置的压力传感器电通信。
46.利用从燃料分配器仪表和压力传感器接收到的信息,atg 30可以操作泵22以满足燃料分配器的需要。此外,利用来自管线压力传感器的读数,atg 30可以检测燃料供应管线20中的潜在泄漏。例如,atg 30可以在燃料分配器不分配燃料14的停止期间利用泵22来对燃料供应管线20加压。一旦燃料供应管线20被加压,atg 30关闭泵22并利用管线压力传感器监测供应管线中的压力。由于止回阀28的存在,燃料供应管线20应当保持压力一预定时间段。如果atg 30确定燃料供应管线20中的压力降低得太多或太快,则这可以指示在燃料储存和供应系统10中的某处发生泄漏。用于测量燃料供应管线20中的压力的管线压力传感器可以布置在泵组件18和燃料分配器之间的任何合适的点处。
47.燃料调节组件(诸如槽内燃料调节(isfc)组件100)设置成提高储存器10中的燃料14的品质。具体地,isfc组件100操作以接收来自储存器12的燃料14且在水16存在时接受水。除水装置102起到从燃料中去除并收集水的作用。除水装置102也可以包括过滤元件以去除燃料中的颗粒或其他污染物。在水被去除且/或燃料被过滤之后,使燃料回到容器12。除水装置102可以有利地位于上述的安全壳地坑中,尽管这对于操作来说不是必需的。
48.根据这一实施方式,水在聚结式壳体(coalescing housing)104中通过重力与燃料分离。在这方面,聚结式壳体104具有一容积,容器12的底部处的燃料和/或水抽取到该容积中。如可以看出的,isfc组件100包括与聚结式壳体104中限定的端口108流体连通的进水装置(wid)106。例如,端口108可以在最高允许水位以上的位置处位于聚结式壳体104的一侧上。
49.在这一实施方式中,wid 106包括沿着容器12的底部定位的部分。优选地,wid 106的入口110可以基本上位于wid 106的远端(即,流动路径中远离端口108的一端)。因此,考虑到容器的几何形状和容器12的定向上的任何倾斜,入口110可以定位在容器12中的最低点附近。这将有助于从容器12中取回比其他情况下可能更多的水。在该实施方式中,wid 106还在某些操作模式下用于使燃料返回到容器12。
50.除水装置102包括提供聚结式壳体104中的水位(或量)的指示的液位指示器112。在该实施方式中,液位指示器112是探头的形式,该探头具有遵循壳体中的燃料-水界面116的浮子114。水位用于确定何时需要清空聚结式壳体104。此外,如下面将更充分地说明的,水位的改变可以用于指示组件100的操作的某些方面。
51.入口阀118(诸如电操作的球阀)打开以允许燃料在压力下流到水分离装置102中。如可以看出的,入口阀118沿着分支管线120设置,该分支管线在止回阀28的下游与泵组件18的出口流体连通。当入口阀118打开时,燃料将流到除水装置102的入口中,在这种情况下,该入口是过滤单元122的入口。类似地,出口阀124(诸如电操作的球阀)位于过滤单元122的出口处(因此该出口是除水装置102的出口)。
52.在该实施方式中,过滤单元122包括过滤介质126,燃料通过该过滤介质以去除可过滤的颗粒等。在从入口通过过滤介质之后,燃料在这种情况下流到过滤单元122的水分离部分128中。水分离部分128去除并收集在其他洁净燃料中乳化的任何水。最终,这些收集到的水落到聚结式壳体102的底部。
53.真空源(诸如真空泵或虹吸管)沿着出口管线130位于出口阀124的下游,以将流体从除水装置102中抽出。在该实施方式中,真空源包括虹吸装置132,该虹吸装置当出口阀
124打开时将真空施加到除水装置102的出口。当燃料通过虹吸装置132中的收缩部时,通过文丘里效应(venturi effect)产生真空。在该实施方式中,用于产生真空的燃料通过泵组件18沿着分支管线134供应通过虹吸装置132并返回到容器12。优选地,如所示出的,该返回将位于更靠近容器的顶部而不是底部的位置处,以便使底部处的水的干扰最小化。出口管线130在与收缩部流体连通的端口处连接到虹吸装置132。虽然虹吸装置132在图1中示出为单独的装置,但是它也可以优选地构造为插入到封隔器歧管26的一个端口中的虹吸筒,如美国专利第7,726,336号中所公开的,出于全部目的其全部内容通过引证结合于此。
54.可以在除水装置102的入口和/或出口处设置一个或多个压力传感器,以确定过滤介质126的状况。例如,所示出的实施方式利用了位于除水装置102的出口处的压力传感器135。在使用期间获取的压力读数可用于与当过滤介质126是新的时获取的基线压力读数进行比较。如果压力已经从基线值(例如,20psi)降到预定阈值以下,则这表明过滤介质126需要维修或更换。如可以看出的,液位指示器112、入口阀118、出口阀124和压力传感器135全部与atg 30电通信,在这种情况下,atg适当地被编程以控制isfc组件100。在其他实施方式中,可以设置与atg 30电通信的单独的控制器。
55.现在参考图2,isfc组件100可以在入口阀118关闭且出口阀124打开的情况下操作。在这种情况下,泵组件18使得加压燃料流经虹吸装置132。然而,由于入口阀118关闭,没有燃料流到除水装置102的入口中。因此,除水装置102将被排空。容器12的底部处的水和/或燃料由此通过wid 106抽取并经由端口108进入到聚结式壳体104中。进入聚结式壳体104的水通过重力落到底部并收集,如136处所示。燃料-水界面116上方的燃料抽取到出口管线130中并经由虹吸装置132循环回到容器12。
56.来自液位指示器112的读数由atg 30解读以确定是否正在从燃料中去除水。例如,液位指示器112可以在水和/或燃料正在从容器12的底部被吸入的周期期间由atg 30中运行的软件监测。如果在吸入周期期间正在收集水(如通过燃料-水界面116上升所示出的),则isfc组件100将继续操作以获得额外的水。如果不再通过吸入收集水,则ifsc组件100可以开始间歇性的反向流动周期,以沿着容器底部将水推向wid 106的入口110或清除管中的任何潜在阻塞物。一旦去除了全部水,isfc组件100可以停用并等待下一次将燃料输送到容器12中。通过监测燃料-水界面116的液位,直接控制入口阀和出口阀118、124可以防止任何水从除水装置102的出口端口喷出。这防止了乳化水和燃料产品返回到容器的不希望的状况。
57.如可以看出的,在该实施方式中,不存在有意地对燃料和水进行混合。具体地,通过端口108的位置和液位指示器112的操作来防止水进入并夹带在虹吸管中。因此,保护过滤单元122不受大量水的影响,并且该过滤单元仅用于精细除水和燃料抛光。因此降低了过滤单元122需要维修的频率。也降低了难以去除的乳化水的发生率。
58.现在参考图3,isfc组件100可以在入口阀118打开且出口阀124关闭的情况下操作。在这种情况下,聚结式壳体102由泵组件18加压。因此,燃料通过过滤单元122流到聚结式壳体102中。因此,燃料中的颗粒通过介质126来去除,并且可能存在的少量水通过水分离部分128来去除。如上所述,去除的水滴到聚结式壳体104的底部,而燃料通过端口108和wid 106返回到容器12。例如,当需要利用由泵组件18在容器12中的水16的液位上方获得的燃料来填充聚结式壳体102时,可以打开入口阀118。通过wid 106返回到容器12的燃料可以用于
沿着容器12的底部将水扫动(推)向入口110(或者疏通wid 106的一个或多个管)。
59.因此,在该实施方式中,wid 106用于在加压状态(当入口阀118打开时)或排空状态(当入口阀118关闭且出口阀124打开时)将容器12的底部交替地联接到聚结式壳体102。在这方面,wid 106可以具有一个或多个管,诸如多个平行管。在多个平行管的情况下,一个或多个管可以仅在吸入模式下操作,而其他管作为扫动管线操作。可替代地,wid 106可以构造成使得全部管线(管)同时在吸入模式和扫动模式下操作。在设置单独的扫动管线的情况下,可以设置检查机构138来防止吸入到扫动管中。在这种情况下,单个最长的管延伸到wid 106的入口110以处于容器12内的与任何倾斜一致的最低点。这样,水通过由于重力或利用来自扫动管的附加动力而收集在低点处来获取,该附加动力允许燃料沿着容器底部流动使得收集的水将倾向于流向最低点。wid 106设计成使得使水缓慢地移动,从而降低了水与燃料乳化的风险。如下面将说明的,扫动管可以优选地终止于沿着wid 106与入口110所位于的远端间隔开的多个位置处。(在没有检查机构的实施方式中,全部管线将根据流动方向来吸入或扫动。)
60.图4示出了根据本发明的isfc组件200的一替代实施方式。与前面的实施方式相比未改变的元件将用相同的参考标号来标识。类似的元件将由前面的实施方式的参考标号增加一百的参考标号来标识。在这种情况下,示出了单独的吸入管线和扫动管线206a和206b。如上所述,管线可以封装到单件的进水装置中,但在这种布置中进水装置不需要具有检查机构。相反,检查机构238可以位于端口208处。扫动管线206b可以包括出口在不同位置处的多个管,以将水引向如上所述的容器12的最低部分(吸入管线206a的入口210所在的位置)。在该图示中,扫动管线206b示出为略高于容器12的底部,但是实际上可以与吸入管线206a一起放置在容器底部上。
61.在该实施方式中,燃料沿着流体连接到出口阀224的管线240供应到扫动管线206b。出口阀224具有一个入口和两个出口,该两个出口中的一个出口打开而另一个关闭,这取决于出口阀224的激活状态。例如,如果出口阀224停用,则离开聚结式壳体104的加压燃料通过扫动管线206a来送入。加压燃料由泵组件18沿着分支管线120通过入口阀118(其是打开的)来供应。燃料在被供应回容器12之前通过过滤单元122以用于抛光和精细除水。
62.可替代地,出口阀224可以接通,该出口阀关闭通向管线240的出口。相反,通向管线230的出口将打开。如上所述,燃料从泵组件18流过虹吸装置132以在聚结式壳体102处形成真空。在入口阀118关闭的情况下,容器12的底部处的水和/或燃料将抽取到聚结式壳体102中,用于如上所述通过重力进行总的水分离。
63.现在参考图5至图8,将说明wid 106的附加细节。如上简要描述的,已经发现在燃料储存器的底部处剧烈搅拌水可能导致水与燃料乳化的不希望的液位。wid 106的设计使在容器底部处产生的湍流不超过非常低的液位,同时为吸水提供了广阔的通道。在扫动模式下,来自泵组件18的压力形成沿着容器底部喷出燃料的缓慢的扫动运动。水集中在收集点处,该收集点位于下一个可用的下游通道管处或者最终位于端部吸入点(例如,容器中的最低点处)。
64.在该实施方式中,wid 106包括位于其近端处(即,其连接到ifsc组件100的其他管子的一端)的联接元件或集合歧管502,并且包括伸长流动结构503。如图6a和6b中所示,歧管502在该实施方式中构造为“6对1”歧管,由此流动结构503的六个管(诸如管504)汇聚到
单个入口/出口506。管504优选地由任何合适的柔性材料(诸如fep)构成。在一优选实施方式中,管504可以具有1/4”或3/8”的直径。此外,管504可以包装在合适的护套508(诸如pvc热收缩材料)中。基板或带510沿着wid 106的整个长度延伸以限制移动并允许将wid 106的远端精确放置在容器中的最低点处。在一优选实施方式中,带510可以是不锈钢。带510提供允许伸长结构503被引导的半刚性特性,下面将更充分地描述。无论尺寸和材料如何,优选实施方式以的方式定位,即,管沿着容器长度的等距间隔以及管直径与由此引起的流动面积的平衡,产生小于2磅每平方英寸(psi)的操作压差和小于2加仑每分钟(gpm)的吸入流量,这形成用于除水的最佳效率。
65.如图5中所示,流动结构503在安装时通常呈现l形的构造,从而具有大体上竖直的支管以及沿着容器的底部的大体上水平的支管。虽然设想相应的管504终止于沿着水平支管的一个位置处的实施方式,但是在所示出的实施方式中,相应的管504终止于沿着水平支管间隔开的多个位置处,以产生用于在扫动期间的水收集和燃料喷出的多个入口/出口。图7a和7b中示出了一个这种位置,其中,入口/出口512通过管504的终止而产生。在这方面,不同的管可以具有不同的直径以优先流经延伸到wid 106的端部的最长的管。例如,最长的管可以具有3/8”的内直径,较短的管具有1/4”的内直径。
66.现在参考图8,流动结构503的远端具有扩大的顶端部分516,该顶端部分包围最长的管504的终端。在该实例中,顶端部分516承载成角度的“滑车(sled)”518,该滑车有助于顶端部分516在安装期间沿着容器底部的移动。如所示出的,直角分流器520使端部开口522指向容器的底部。本领域中的技术人员将理解,也设想不具有这种滑车结构的实施方式。
67.在该实施方式中,wid 106形成为柔性元件,其中所有流量均通过公共管系统分成腔室。这一设计引导所有流量通过公共的室和公共的管,并且通过一个没有阀门的敞开端口连接到槽内燃料调节器(过滤单元)。此外,在两个模式下,wid 106经由吸入获得水并以完全分布的方式引导任何积聚的水和加压清洁燃料。
68.此外,wid 106简单地被引导至容器底部并经由引导管沿着容器底部的长度被推动。该wid基本上是自行布置的,并且对容器结构的影响和破坏最小。为此,图9示出了位于燃料储存器12中的引导管550以有助于wid 106的插入。引导管550包括竖直地延伸到容器12的内部中的基本上直的部分552。弓形部分554位于引导管550的远端处。在该实施方式中,引导管550经由位于槽558中的管状立管556来安装。引导管550的近端承载附接到立管556(诸如通过螺栓)的法兰560。优选地,法兰560可以带有指示弓形部分554的方向的标记(诸如箭头),使得安装者可以将弓形部分指向容器的最低部分(水易于收集的位置)。
69.图10示出了wid 106在其安装在燃料储存器12中之前的情况。如可以看出的,在该实施方式中,伸长流动结构503最初是被卷绕的以用于有效储存。安装开始于将顶端部分516插入到在槽558中引导管550的近端中。(槽盖561被去除并示出为处于靠近槽开口的前面的空地表面上。)当展开流动结构503时,流动结构503的附加长度被送入到引导管550中。如图11中所示,流动结构503的顶端部分516最终离开引导管550的弓形部分554。由于弓形部分554的定向,随着该安装朝向容器中的期望位置(通常处于最低点处或靠近最低点)前进,顶端部分516将沿着容器底部移动。一旦歧管502位于引导管550的法兰560处,顶端部分516将位于期望位置处。
70.图13至图16示出了根据某些方面的ifsc组件100和200(例如,在atg 30的控制下)
的操作的多个方面。现在参考图13,一旦系统启动完成(如步骤1300所示),就要确定燃料输送是否正在进行(如步骤1302所示)。如果确定,则ifsc组件进入抛光模式(如步骤1304所示),在该抛光模式下,过滤由泵组件供应的加压燃料并且完成精细除水。抛光模式可以在燃料输送完成之后持续一段时间(例如,30分钟),以确保燃料在由于输送而在容器中引起搅拌之后得到适当地调节。如果前一天未收集到水(如决定点1306所示),则ifsc组件进入闲置模式(如步骤1308所示)。如果收到到水,则该过程继续(如步骤1310所示)到图14。
71.现在参考图14,ifsc组件确定一天中的该时间是否大于或等于编程开始时间(如步骤1400所示)。例如,编程开始时间可以基于一天中预计燃料分配器不活动的时间,诸如深夜。如果未达到开始时间,则ifsc组件保持在闲置模式下(如步骤1402所示)。如果达到开始时间,则确定由于上次开始产生的水是否已从聚结式壳体中排出(如步骤1404所示)。如果未排出,则确定除水装置102中的任何过滤介质是否已经更换(如步骤1406所示)。如果水已经排出或者过滤介质已经更换,则系统进入填充模式(如步骤1408所示),在填充模式下,加压燃料被送入到聚结式壳体中。
72.接下来,系统开始在吸入模式下运行,同时计数器在n=0(如步骤1410、步骤1412和步骤1414所示)。然后,确定聚结式壳体中的水浮子是否向上移动,从而指示水正在从储存器收集(如步骤1416和步骤1418所示)。如果水浮子保持在聚结式壳体的底部处,则吸入过程如步骤1420和步骤1422所指示的继续,直到n大于某一计数(例如,3或者用户编程极限)。如果水浮子已上升量超过由先前确定的阈值(例如,0.025英寸或以其他方式选择的),则重复吸入。如果水浮子不再向上移动(例如,向上移动量小于阈值),则该过程增加,直到n大于3或用户编程限制(如步骤1420和步骤1422所示)。如果水浮子不再向上移动(例如,向上移动量小于阈值),则该过程前进到图15(如步骤1424所示)
73.现在参考图15,计数器再次设定成n=0(如步骤1102所示)。如果安装扫动器(如步骤1500所示),则该过程进入扫动模式(如步骤1504所示)一段时间(例如,两分钟或者由用户设定的)。如上所述,这倾向于清洁管并且还使任何水沿着储存器底部移动。然后,ifsc组件再次进入吸入模式(如步骤1506所示)。确定水浮子是否已向上移动,即指示水正在被收集(如步骤1508所示)。如果水浮子向上移动,则吸入模式继续(至少直到聚结式壳体达到其水极限)。
74.如果水浮子未向上移动(例如,向上移动量小于阈值),则计数器增加(如步骤1510和步骤1512所示)直到n大于某一计数(例如,2或者用户编程极限)。如果n不大于某一计数(例如2),则再次开启扫动模式。如果n大于某一计数(例如2),则该过程前进到图16(如步骤1514所示)。
75.现在参考图16,ifsc组件然后可以确定是否已安装过滤器(如步骤1600所示)。如果已安装并且编程的抛光时间大于零(如步骤1602所示),则ifsc组件进入抛光模式(如步骤1604所示)。然后,ifsc回到闲置模式(如步骤1606所示)。
76.图17至图20示出了根据本发明的进水装置(wid)1700的替代实施方式的多个方面。wid 1700可以在多个方面中类似于wid 106,但是安装在地上燃料储存器1702中。由于容器1702的侧部暴露出来(即,未被掩埋),wid 1700可以是基本上直的(即,非l形的)并且通过孔口1704靠近容器的底部安装。例如,wid 1700的集合歧管1706可以限定接合孔口1704的内螺纹的外螺纹1708,以使wid 1700保持在位。如本领域中的技术人员将认识到的,
集合歧管1706可以在其他方面类似于如上所讨论的集合歧管502。在这方面,集合歧管1706可以包括允许与端口108流体连通的入口/出口1710(图20)。在该实施方式中,入口/出口1710和端口108之间的管子将位于容器1702的外部。
77.wid 1700还包括沿着容器1702的底部延伸的伸长流动结构1712。如本领域中的技术人员将理解的,流动结构1712可以在多个方面类似于如上所讨论的流动结构503。例如,流动结构1712可以具有基板或带1714(例如,半刚性的带),一个或多个管沿着该基板或带延伸。虽然在图18至图20的局部视图中仅示出了一个这种管1716,但是通常可以设置多个平行管。为此,平行管可以位于且保持在沿着带1714的长度设置的多个间隔结构1718中。此外,类似于以上描述,这些管可以包装在护套中。
78.虽然设想了多个实施方式,但是该实施方式中的wid 1700引导所有流量通过公共室和公共管,并且通过一个没有阀门的敞开端口连接到槽中燃料调节器。
79.参考美国公开申请第2020/0102207a1号,出于全部目的,其全部内容通过引证完全结合于此。
80.应理解,本发明的实施方式提供了紧凑且有效的燃料调节和过滤能力。在这方面,从ust中去除水是有必要的以防止燃料输送系统的ust和其他部件受到污染和腐蚀。本文中描述的设备和方法在除水方面提供了直接益处,这是因为与收集水的容器底部的更广泛的接触以及当水不存在或不可获取时适应现场条件。关于水收集的实时和历史信息允许预测性维护以及从聚结式壳体本身去除水。此外,通过自适应除水,当水不存在或不可获取时,泵不运行,这与在编程时段内的编程时间点运行的系统相比显著地节约能源。此外,通过在沿着容器的长度的大面积上接触容器底部,该系统可以获取到比其他情况下更多的水。
81.在受益于前述描述和相关联的附图中提出的教导的情况下,本发明所属技术领域中的技术人员将想到本文中阐述的本发明的多个修改和其他实施方式。因此,应当理解,本发明的实施方式不限于所公开的具体实施方式并且这些修改和其他实施方式旨在包含在本发明的范围内。此外,虽然前述描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施方式,但是应当理解,在不背离本发明的范围的情况下,元件和/或功能的不同组合可以由替代实施方式来提供。在这方面,例如,还设想元件和/或功能的与上面明确描述的组合不同的组合落入本发明的范围内。虽然本文中使用了特定的术语,但是这些术语仅用于通用的含义,而不出于限制的目的。
技术特征:
1.一种燃料储存和供应设备,用作将在燃料分配环境中经由至少一个燃料分配器分配的燃料的来源,包括:储存器,用于容纳一定量的所述燃料;泵组件,用于从所述储存器中抽取所述燃料并在压力下提供所述燃料;燃料供应管线,构造成在来自所述泵组件的压力下运送所述燃料;燃料调节组件,包括:壳体,具有一储存容积,所述壳体具有:壳体入口,在由所述泵组件产生的压力下接收所述燃料;壳体出口,燃料通过所述壳体出口离开所述壳体;以及壳体端口,燃料能通过所述壳体端口抽取到所述壳体中;真空源,与所述壳体出口流体连通,所述真空源能操作以将真空选择性地施加到所述壳体的所述出口,使得流体能经由所述端口抽取到所述壳体中;以及进水装置,与所述壳体端口流体连通,所述进水装置具有位于所述燃料储存器的底部附近的至少一个入口。2.根据权利要求1所述的燃料储存和供应设备,还包括:入口阀,定位成允许流入到所述壳体入口中;以及出口阀,定位成允许从所述壳体出口中流出。3.根据权利要求2所述的燃料储存和供应设备,其中,所述真空源包括虹吸元件,加压燃料流动通过所述虹吸元件以在所述虹吸元件的真空端口处形成真空,所述真空端口经由所述出口阀与所述壳体出口选择性地流体连通。4.根据权利要求3所述的燃料储存和供应设备,其中,所述虹吸元件包括与所述泵组件的封隔器歧管附接的虹吸筒。5.根据权利要求3所述的燃料储存和供应设备,其中,流动通过所述虹吸元件的所述加压燃料是在由所述泵组件提供的压力下的转移量的所述燃料。6.根据权利要求2所述的燃料储存和供应设备,其中,燃料经由所述进水装置通过所述壳体端口选择性地返回到所述储存器。7.根据权利要求1所述的燃料储存和供应设备,其中,所述壳体还具有用于去除颗粒的过滤介质。8.根据权利要求7所述的燃料储存和供应设备,其中,所述壳体具有水分离部分,所述水分离部分去除经由所述壳体入口供应到所述壳体的燃料中的水。9.根据权利要求8所述的燃料储存和供应设备,其中,所述过滤器位于所述水分离部分上方。10.根据权利要求1所述的燃料储存和供应设备,其中,所述端口位于所述壳体中的最高允许水位以上。11.根据权利要求1所述的燃料储存和供应设备,其中,所述燃料调节组件还具有能操作以指示所述壳体中的水位的液位指示器。12.根据权利要求1所述的燃料储存和供应设备,其中,所述进水装置具有多个平行管,所述多个平行管终止于沿着所述进水装置的长度间隔开的多个位置处。13.根据权利要求12所述的燃料储存和供应设备,其中,所述多个平行管中的每个平行管根据所述燃料调节组件的操作方式来提供流入和流出。14.根据权利要求1所述的燃料储存和供应设备,其中,所述进水装置的至少一部分位
于延伸到所述燃料储存器中的引导管的内部。15.一种进水装置,用于在燃料储存器中使用,所述进水装置包括:伸长流动结构,包括多个柔性流动管,所述多个柔性流动管具有各自的不同长度的第一端并且具有位于公共位置处的第二端;集合歧管,与所述流动管的所述第二端流体连通,所述集合歧管具有单个连接端口;以及所述集合歧管构造成允许所述流动管和所述连接端口之间的流动。16.根据权利要求15所述的进水装置,其中,所述伸长流动结构在所述燃料储存器中展开时呈现大体上l形的构造。17.根据权利要求16所述的进水装置,还包括位于所述伸长流动结构的远端处的滑车结构。18.根据权利要求15所述的进水装置,还包括容纳所述多个柔性流动管的护套。19.根据权利要求18所述的进水装置,其中,所述护套在所述流动管的各自的第一端处限定开口。20.根据权利要求19所述的进水装置,还包括位于所述护套中的伸长基板。21.根据权利要求20所述的进水装置,其中,所述伸长基板包括大体上平坦的带。22.根据权利要求21所述的进水装置,其中,所述大体上平坦的带包含不锈钢。23.一种进水装置,用于在燃料储存器中使用,所述进水装置包括:伸长流动结构,包括具有远侧的第一端和近侧的第二端的至少一个柔性流动管;集合歧管,与所述流动管的所述第二端流体连通,所述集合歧管具有至少一个连接端口;所述集合歧管构造成允许所述流动管和所述连接端口之间的流动;以及伸长基板,邻近所述流动管,其中,所述伸长流动结构在所述燃料储存器中展开时呈现大体上l形的构造。24.根据权利要求23所述的进水装置,其中,所述基板提供允许所述伸长流动结构被引导的半刚性特性。25.根据权利要求23所述的进水装置,其中,所述伸长基板包括大体上平坦的带。26.根据权利要求24所述的进水装置,其中,所述大体上平坦的带包含不锈钢。27.根据权利要求23所述的进水装置,还包括位于所述伸长流动结构的远端处的滑车结构。28.根据权利要求23所述的进水装置,还包括容纳所述流动管和所述伸长基板的护套。29.根据权利要求24所述的进水装置,其中,所述伸长流动结构从非l形的构造展开到所述大体上l形的构造。30.一种控制燃料调节组件的方法,所述燃料调节组件能操作以从燃料储存器中去除水,所述方法包括以下步骤:(a)提供:壳体,具有:一水分离储存容积;壳体入口,在压力下接收燃料;壳体出口,燃料通过所述壳体出口离开所述壳体;以及壳体端口,位于所述壳体中的最高允许水位以上,燃料能通过所述壳体端口抽取到所述壳体中;
入口阀,定位成允许流入到所述壳体入口中;以及出口阀,定位成允许从所述壳体出口中流出;真空源,经由所述出口阀与所述壳体出口流体连通,所述真空源能操作以将真空选择性地施加到所述壳体的所述出口,使得流体能经由所述端口抽取到所述壳体中;以及进水装置,与所述壳体端口流体连通,所述进水装置具有位于所述燃料储存器的底部附近的至少一个入口;(b)打开所述出口阀,同时关闭所述入口阀,以经由所述进水装置和所述端口将流体从所述燃料储存器抽取到所述壳体中并通过所述出口阀使燃料返回到所述燃料储存器;以及(c)打开所述入口阀,同时关闭所述出口阀,以经由所述入口阀将流体从所述燃料储存器接收到所述壳体中并通过所述端口和所述进水装置使燃料返回到所述燃料储存器。31.根据权利要求30所述的控制燃料调节组件的方法,其中,当所述入口阀打开时,所述流体通过过滤器。32.根据权利要求30所述的控制燃料调节组件的方法,还包括:(d)监测所述壳体中的水位。33.根据权利要求32所述的控制燃料调节组件的方法,还包括:(e)如果所述壳体中的所述水位超过所述最高允许水位,则使所述入口阀和所述出口阀将处于关闭位置中或保持在关闭位置中。34.一种在燃料储存器中展开进水装置的方法,所述方法包括以下步骤:(a)提供进水装置,所述进水装置具有包括至少一个柔性流动管的伸长流动结构并且包括邻近所述流动管的伸长基板,其中,所述基板提供允许所述伸长流动结构被引导的半刚性特性;(b)提供引导管,所述引导管具有基本上直的部分和位于所述引导管的远端处的弓形部分;(c)将所述引导管大体上竖直地安装到燃料储存器中,且使所述弓形部分指向期望的引导方向;(d)使所述进水装置的所述伸长流动结构通过所述引导管移动到展开位置中。
技术总结
一种燃料储存和供应设备用作将经由至少一个燃料分配器分配的燃料的来源。该设备包括用于容纳一定量的燃料的储存器。泵组件从储存器中抽取燃料,在压力下将燃料提供到燃料供应管线。燃料调节组件包括:壳体,具有一储存容积;壳体入口,在由泵组件产生的压力下接收燃料;壳体出口,燃料通过该壳体出口离开壳体;以及壳体端口,燃料能通过该壳体端口抽取到壳体中。真空源可操作以将真空选择性地施加到出口,使得流体能经由端口抽取到壳体中。与壳体端口流体连通的进水装置具有位于容器的底部附近的至少一个入口。附近的至少一个入口。附近的至少一个入口。
技术研发人员:理查德
受保护的技术使用者:维德路特公司
技术研发日:2021.09.30
技术公布日:2023/7/25
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