專利名稱：液壓式天然氣汽車加氣子站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液壓式天然氣汽車加氣子站。
背景技術：
目前國內(nèi)外普遍應用的天然氣汽車加氣站分兩類1)由管道輸送系統(tǒng)(管 網(wǎng))取用天然氣，經(jīng)壓縮后就地銷售的加氣站稱為標準站；2)由管道取用天然
氣，以多臺大型設備集中壓縮，以高壓容器運輸至異地分散銷售的加氣站群稱 為母子站系統(tǒng)。集中壓縮站稱為母站，以車載壓力容器為氣源的加氣站為子站
即CNG子站。CNG子站所用長管式運輸車上裝有8只鋼瓶，8只鋼瓶全部并聯(lián)為 一組，共用一個進出口，在運輸車對外供氣時，每只鋼瓶的氣壓同步下降。由 于鋼瓶的容積不可改變，長管式運輸車向受氣車輛供氣后鋼瓶內(nèi)氣壓下降。為 了運輸車氣壓不斷下降的同時保證受氣車輛氣瓶壓力達到20MPa，通用的工藝是 在子站設置由壓縮機補氣增壓的站用儲氣瓶組，其作用是在車載容器向受氣車 輛的氣瓶供氣后，再次向受氣車輛供氣補足汽車氣瓶的壓力至20MPa。子站的站 用儲氣瓶組有最高工作壓力25MPa的高壓儲氣瓶組與相同耐壓的中壓儲氣瓶組 成，這種先低壓后中壓再高壓分三次向受汽車輛供氣的方法稱為三線順序加氣 方法，他雖然可以提高氣瓶的取氣率和壓縮機的工作效率，但是補充站用儲氣 瓶組壓力的設備是子站壓縮機，其設備復雜、造價昂貴。由于氣體的可壓縮性 和壓縮熱，機械性能轉(zhuǎn)換為壓縮能的效率不高、動力消耗較大，這是子站投資 最大、運行成本據(jù)高不下的原因。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明提供一種液壓式天然氣汽車加氣子站， 它具有CNG子站建設投資少、工作能力高、出氣率高、運行費用低、自動控制、 極少維護、運行穩(wěn)定的特點。
本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是它包括CNG子站拖車、子站 撬體、PLC控制柜、風氣源設備、燃氣報警器和加氣機，所述的風氣源設備、燃 氣報警器固定在子站撬體內(nèi)，所述的PLC控制柜用于自動控制，指示和儀表檢 測的信號自動運算，且有有掉電數(shù)據(jù)保護、數(shù)據(jù)延時顯示及重復顯示功能，以 觸摸屏、現(xiàn)場按鈕、現(xiàn)場傳感器為檢測輸入信號，氣動電磁閥、中間繼電器為 輸出的執(zhí)行信號，進行整套CNG子站的自動工作；所述的風氣源設備包括小型 壓縮機、分子篩、深度脫水設備、高精度除油過濾器，它為控制系統(tǒng)提供干燥、 潔凈的壓縮空氣，供氣動閥使用；所述的燃氣報警器對撬體內(nèi)的天然氣濃度進行不間斷的檢測，當濃度達到危險值后進行報警，并自動啟動撬體內(nèi)的排風裝
置，開始換氣；其特征在于所述的CNG子站拖車上固定有8個獨立的壓力容 器，每個壓力容器前端分別固定氣動出氣閥，后端分別固定并接的氣動進油閥 和氣動回油閥，所述所有的氣動出氣閥通過管路并接至出氣閥臺，所述所有的 氣動進油閥通過管路并接至進油閥臺，所述所有的氣動回油閥通過管路并接至 回油閥臺，所述的出氣閥臺、進油閥臺和回油閥臺固定在CNG子站拖車尾部， 分別有快裝接口，所述的氣動出氣閥、氣動進油閥和氣動回油閥的控制氣路與 所述的風氣源設備連通，所述的出氣閥臺通過管路與所述的加氣機連通，CNG子 站拖車有舉升油缸，舉升油缸的液壓管路在車尾留有快裝接口，以便與子站撬 體的舉升管路連接；所述的子站撬體包括撬體、液體儲罐、增壓系統(tǒng)、介質(zhì)液 體和卸氣裝置，所述的撬體為框架結構，其內(nèi)固定有液體儲罐、增壓裝置和卸 油裝置，液體儲罐內(nèi)有不溶于天然氣的介質(zhì)液體，增壓裝置包括防爆電機、高 壓泵、壓力控制閥、高壓管件，它將液體儲罐與所述的進油閥臺連通，卸油裝 置將液體儲罐與所述的回油閥臺連通。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點1、運行費用低。液壓式天然氣汽車加氣子站系統(tǒng)充 分利用液體的相對不可壓縮性，以液壓系統(tǒng)取代天然氣壓縮機系統(tǒng)，使無用工
大大減少，機械效率大大提高。它特有的從CNG運輸車卸氣至為天然氣用戶加 氣的全過程不減壓作業(yè)更是節(jié)約能源的關鍵。所以每個新型CNG子站系統(tǒng)裝機 功率僅37KW，對比同等工作能力的傳統(tǒng)子站系統(tǒng)至少少1000 KW的裝機功率， 節(jié)電效果非常顯著；2、維護費用低。液壓式天然氣汽車加氣子站系統(tǒng)自動化程 度高、設備數(shù)量少、操作簡單系統(tǒng)維護工作量極小，相對傳統(tǒng)式加氣子站運行 費用大為降低；3、占地面積小。液壓式天然氣汽車加氣子站系統(tǒng)為撬裝式，結 構緊湊，占地面積小，可省去天然氣增壓機和站內(nèi)地面儲氣組，大大降低建站 成本。在建設管網(wǎng)成本較高的地段以及加油站基礎上的改擴建項目，其優(yōu)勢更 是無與倫比。4、運行效率高。液壓式天然氣加氣子站能使天然氣在幾乎恒定的 高壓(20MPa)下、近乎常溫的狀態(tài)下充入車載瓶，較傳統(tǒng)式加氣子站充氣速度 快、充滿度高。并能使CNG運輸車的卸凈率達到95。/^，大大提高了運行效率。5、 安裝速度快。設備簡單，安裝方便，建設周期短，機會成本大大降低。為企業(yè) 增加了效益。6、環(huán)保優(yōu)勢顯著。液壓式天然氣加氣子站車系統(tǒng)設備震動十分小， 噪音低于15分貝，即使在離居民居住區(qū)較近的地方也可正常工作不會擾民，較 之傳統(tǒng)式加氣子站所用氣體壓縮機噪聲污染嚴重的情況，其環(huán)境保護非常顯著。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖l為本發(fā)明原理圖2為本發(fā)明CNG子站拖車前試圖。
具體實施例方式
本發(fā)明包括CNG子站拖車6、子站撬體8、 PLC控制柜、風氣源設備、燃氣 報警器和加氣機9，如圖l所示。
所述的PLC控制柜(圖中未畫出)是由西門子S7-200型PLC為核心的控制 系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)根據(jù)編號的程序，按照現(xiàn)場操作人員的指示和儀表檢測的信號自 動運算，有掉電時數(shù)據(jù)保護、數(shù)據(jù)延時顯示及重復顯示功能。以觸摸屏、現(xiàn)場 按鈕、現(xiàn)場傳感器為檢測輸入信號，氣動電磁閥、中間繼電器為輸出的執(zhí)行信 號進行整套CNG子站的自動工作。
所述的風氣源設備由名牌優(yōu)質(zhì)小型壓縮機、分子篩、深度脫水設備、高精 度除油過濾器等組合而成，它的作用是為控制系統(tǒng)提供干燥、潔凈的壓縮空氣， 供氣動執(zhí)行器使用，最大限度的減少壓縮空氣中的水、油等雜質(zhì)對自控系統(tǒng)的 影響，使系統(tǒng)電磁閥、氣動執(zhí)行器能長期穩(wěn)定工作。
所述的燃氣報警器對子站撬體8內(nèi)的天然氣濃度進行不間斷的檢測，當濃 度達到危險值后進行報警，并自動啟動子站撬體8內(nèi)的排風裝置，開始換氣。
所述的CNG子站拖車6上固定有8個獨立的壓力容器2，每個壓力容器2前 端分別固定氣動出氣閥10，如圖2所示，后端分別固定并接的氣動進油閥1和 氣動回油閥3，如圖1所示。所述所有的氣動出氣閥1通過管路并接至出氣閥臺 7，所述所有的氣動進油閥1通過管路并接至進油閥臺4，所述所有的氣動回油 閥3通過管路并接至回油閥臺5。所述的出氣閥臺7、進油閥臺4和回油閥臺5 固定在CNG子站拖車6的尾部，分別有快裝接口。所述的氣動出氣閥IO、氣動 進油閥1和氣動回油閥3的控制氣路與所述的風氣源設備連通。所述的出氣閥 臺7通過管路與所述的加氣機9連通。CNG子站拖車6有舉升油缸，舉升油缸的 液壓管路在車尾留有快裝接口，以便與子站撬體8的舉升管路連接。
所述的子站撬體包括①撬體主體框架采用不小于100X100mm的方鋼制 作，外涂防腐涂料，設有吊環(huán)螺釘，方便吊裝移動，設有平開門2個，通風用 防爆風機，防爆接線箱，氣體緩沖罐，照明燈、燃氣報警探頭；②液體儲罐 含液位計、低壓過濾器等，具有指示液位，控制液位等功能；③增壓系統(tǒng)含 國產(chǎn)防爆電機、進口高壓泵、壓力控制閥、高壓管件等；④介質(zhì)液體在環(huán)境 溫度-40nC 5(TC時保證系統(tǒng)正常工作，天然氣不溶于的介質(zhì)；⑤卸氣裝置由
高壓液體快裝管路2條(進油管路、回油管路)、CNG快裝管路1條(天然氣出氣
管路)、控制氣管路、各管路快裝接頭。工作過程將CNG子站拖車6停到指定位置，固定好。打開拖車上各塊體 處的放散閥門，將該部分卸壓，以便連接高壓軟管。將子站上的兩條高壓液體 管路(進油管和回油管)， 一條高壓天然氣管路， 一條高壓舉升管路，三條控制 氣快裝接頭等各自分別連在相應的位置上，關閉拖車及子站系統(tǒng)中的放散閥門。 打開子站的注液手動控制閥，回液手動控制閥和CNG卸氣手動控制閥門，打開 拖車上的加氣總閥門，出氣總閥門。系統(tǒng)送電，等待PLC和觸摸屏啟動完畢， 氣源設備的氣體儲罐壓力達到設定壓力后(0.65 0.8 MPa)，啟動主電機，液 壓系統(tǒng)開始工作，當系統(tǒng)壓力達到設定值后(22MPa)，升起液壓支撐架使拖車 前部適當抬高，仰角約為10°。按下系統(tǒng)啟動按鈕，此時系統(tǒng)處于自動的工作狀 態(tài)，ltt瓶的出氣闊打開，系統(tǒng)檢測1#瓶的氣壓，當氣壓小于19MPa時，1#瓶進 油閥打開，系統(tǒng)開始往ltt瓶內(nèi)泵油，此時氣壓升高，當氣壓大于等于21MPa時， 進油閥關閉，系統(tǒng)停止往瓶內(nèi)泵油，如此下去。撬體內(nèi)的油箱上安裝有液位檢 測裝置，從進油開始計算，當液位下降到設定值時(此設定值是根據(jù)每個瓶容 積的90%計算得出的)，PLC得到回油信號，關閉1#瓶的出氣閥和進油閥，打開 1#瓶的回油閥和2tt瓶的出氣閥，ltt瓶進油完畢，靠瓶內(nèi)殘留的氣體壓力把瓶內(nèi) 的油排出。回油開始計時1分鐘后2#瓶開始進油，工作狀態(tài)和1#瓶相同?；赜?檢測裝置安裝在撬體內(nèi)的回油管路上，當油回完時，光電開關檢測得到信號， 傳給PLC， PLC關閉ltt回油閥，此時1#瓶工作結束。如此往復從1#瓶開始直到 8#瓶。當前一輛拖車的天然氣卸完后，由人工調(diào)換快裝接頭到第二輛拖車(轉(zhuǎn) 換時間為3-5分鐘，此時停止加氣)，在人工調(diào)換快裝接頭時須注意關閉前一 車的舉升管路的閥門，打開子站注油放散閥和天然氣放散閥，將注油軟管，高 壓氣管，舉升軟管，3個控制氣快裝接頭調(diào)換過去，留下回油軟管和第8個鋼瓶 的回油閥門控制氣管，待第8個鋼瓶回油完畢后，立即把回油軟管，第8個鋼 瓶的回油閥門控制氣管換至第二輛車上，使加氣過程繼續(xù)進行。
權利要求
1. 一種液壓式天然氣汽車加氣子站，其特征在于它包括CNG子站拖車(6)、子站撬體(8)、PLC控制柜、風氣源設備、燃氣報警器和加氣機(9)，所述的風氣源設備、燃氣報警固定在子站撬體(8)內(nèi)，所述的PLC控制柜用于自動控制，以觸摸屏、現(xiàn)場按鈕、現(xiàn)場傳感器為檢測輸入信號，氣動電磁閥、中間繼電器為輸出的執(zhí)行信號，進行整套CNG子站的自動工作；所述的風氣源設備包括小型壓縮機、分子篩、深度脫水設備、高精度除油過濾器，它為控制系統(tǒng)提供干燥、潔凈的壓縮空氣，供氣動閥使用；所述的燃氣報警器對撬體內(nèi)的天然氣濃度進行不間斷的檢測，當濃度達到危險值后進行報警，并自動啟動撬體內(nèi)的排風裝置，開始換氣；其特征在于所述的CNG子站拖車(6)上固定有8個獨立的壓力容器(2)，每個壓力容器(2)前端分別固定氣動出氣閥(10)，后端分別固定并接的氣動進油閥(1)和氣動回油閥(3)，所述所有的氣動出氣閥(10)通過管路并接至出氣閥臺(7)，所述所有的氣動進油閥(1)通過管路并接至進油閥臺(4)，所述所有的氣動回油閥(3)通過管路并接至回油閥臺(5)，所述的出氣閥臺(7)、進油閥臺(4)和回油閥臺(5)固定在CNG子站拖車(6)的尾部，分別有快裝接口，所述的氣動出氣閥(7)、氣動進油閥(1)和氣動回油閥(3)的控制氣路與所述的風氣源設備連通，所述的出氣閥臺(7)通過管路與所述的加氣機(9)連通，CNG子站拖車(6)有舉升油缸，舉升油缸的液壓管路在車尾留有快裝接口；所述的子站撬體(8)包括撬體、液體儲罐、增壓系統(tǒng)、介質(zhì)液體和卸氣裝置，所述的撬體為框架結構，其內(nèi)固定有液體儲罐、增壓裝置和卸油裝置，液體儲罐內(nèi)有不溶于天然氣的介質(zhì)液體，增壓裝置包括防爆電機、高壓泵、壓力控制閥、高壓管件，它將液體儲罐與所述的進油閥臺(4)連通，卸油裝置將液體儲罐與所述的回油閥臺(5)連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓式天然氣汽車加氣子站，它包括CNG子站拖車、子站撬體、PLC控制柜、風氣源設備、燃氣報警器和加氣機，CNG子站拖車上固定有8個獨立的壓力容器，每個壓力容器前端分別固定氣動出氣閥，后端分別固定并接的氣動進油閥和氣動回油閥，氣動出氣閥、氣動進油閥和氣動回油閥分別通過管路與加氣機、子站撬體連通，子站撬體包括撬體、液體儲罐、增壓系統(tǒng)、介質(zhì)液體和卸氣裝置。它具有CNG子站建設投資少、工作能力高、出氣率高、運行費用低、自動控制、極少維護、運行穩(wěn)定的特點。
文檔編號B60S5/00GK101298244SQ200810055199
公開日2008年11月5日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權日2008年5月30日
發(fā)明者姚振龍, 李國前, 彬 楊, 杰 楊, 楊麗芬, 武常生, 王東方, 王汝通, 陳英加 申請人:邯鄲新興重型機械有限公司