專利名稱：一種cng加氣子站的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種CNG加氣子站，屬于CNG加氣設備生產制造技術領域。
背景技術：
一般加氣站類型是根據(jù)現(xiàn)場或附近是否有天燃氣管網，分為常規(guī)站、母站和子站。 常規(guī)站是建在有天燃氣管網的地方，直接在天燃氣高壓管網上取氣，天燃氣經過脫硫、脫水、壓縮，進入加氣瓶組儲存或給汽車加氣。加氣母站建設在臨近天燃氣管網的地方，而子站建在用氣量較大的城市中或公路旁，然后通過轉運車將天燃氣從母站運到子站，通過子站的加氣設備給汽車加氣，此時，一般都設置有站內固定儲氣瓶組或儲氣井。目前，國內外CNG加氣子站基本上都是傳統(tǒng)機械式壓縮機加氣子站。當機械式壓縮機加氣子站采用加氣瓶組儲存天燃氣時，一般都將站內儲氣瓶分為高壓組、中壓組和低壓組，根據(jù)加氣過程中需要加氣的汽車的儲氣瓶內氣體壓力的變化來選擇高壓組和低壓組；同時，在加氣過程中，隨著天燃氣的分發(fā)，高、低壓組儲氣瓶內的壓力還會不斷降低。為了維持正常壓力，同時能將儲氣瓶中的天燃氣最大程度的置換出來加入汽車中，并提高加氣速度，需要通過壓縮機不斷的給站內儲氣瓶組增壓，以保證加氣瓶中的天燃氣能加入汽車中。而氣體在減壓時要吸收熱量，增壓時要釋放出熱量，并且在機械壓縮過程中，隨著進口壓力的不斷降低，壓縮機運行時間將逐步延長，能量損耗加大，機械效率降低，進而影響壓縮機的壽命。而且，一般CNG拖車長管鋼瓶中的天燃氣利用率僅為75% 80%，大約 SOONm3的天燃氣不能置換出來，只能隨拖車往來于運輸途中，使運輸成本提高。另外，機械式壓縮機加氣子站機械填料和油水分離器的氣體泄漏率較高，通常在0. 5 % 1 %，造成天燃氣氣體浪費。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能有效提高加氣瓶組中天燃氣的利用率的CNG加氣子站。為解決上述技術問題所采用的技術方案是一種CNG加氣子站，包括加氣機、液壓活塞式天然氣壓縮機和布置在拖車上的至少三組CNG加氣瓶組，液壓活塞式天然氣壓縮機具有一個輸入接口和一個輸出接口，所述多組CNG加氣瓶組中，有一組為高壓瓶組，其余各組為取氣瓶組；高壓瓶組具有一個高壓輸出端和一個高壓輸入端，高壓輸出端與加氣機連接，高壓輸入端與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸出接口連接；取氣瓶組具有一個氣體輸出端，取氣瓶組的氣體輸出端與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸入接口連接。進一步的是，還包括有自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)由PLC模塊、觸摸屏、氣動球閥和壓力傳器構成；壓力傳感器有兩個，分別安裝在液壓活塞式天然氣壓縮機的輸出接口和輸入接口上，其信號輸出端與PLC模塊連接；氣動球閥含有氣動電磁閥，高壓瓶組的高壓輸出端和高壓輸入端上以及取氣瓶組的氣體輸出端上均分別安裝有所述的氣動球閥，各氣動球閥的氣動電磁閥的控制線均與PLC模塊連接；觸摸屏的信號輸出端與PLC模塊連接。[0007]進一步的是，所述多組取氣瓶組的氣體輸出端上安裝的氣動球閥的輸出端匯集在一根輸出管線上，各儲氣瓶組的氣體輸出端通過輸出管線與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸入接口連接。進一步的是，在輸出管線上還具有一個輸出口，該輸出口與加氣機連接，高壓瓶組的高壓輸出端通過輸出口與加氣機連接。進一步的是，每組取氣瓶組還都具有一個氣體輸入端，所述氣體輸入端上也均安裝有所述的氣動球閥，所述氣動球閥的輸入端匯集在一根輸入管線上，輸入管線的輸入端與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸出接口連接，高壓瓶組的高壓輸入端通過輸入管線與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸出接口連接，氣動球閥的氣動電磁閥的控制線均與PLC模塊連接。進一步的是，在輸入管線上還具有一個高壓輸出接口，該高壓輸出接口與加氣機連接。進一步的是，在高壓輸出接口與輸出接口之間的輸入管線上，以及在輸出口與輸入接口之間的輸出管線上分別安裝有手動球閥。進一步的是，每組CNG加氣瓶組包括至少兩長管鋼瓶，每個所述的CNG加氣子站包括四至五組所述的CNG加氣瓶組。本實用新型的有益效果是通過對拖車長管鋼瓶進行分組，將拖車CNG加氣瓶組分成一個直接與加氣機連接的用于給汽車加氣的高壓瓶組和至少兩個用于抽取和儲存天燃氣的取氣瓶組，并將原來的機械式壓縮機改為液壓活塞式氣體壓縮機。這樣，在高壓瓶組因給汽車加氣而壓力將低后，可以很方便的將取氣瓶組中的天燃氣通過氣體壓縮機壓縮后輸入高壓瓶組中，保證了高壓瓶組的加氣壓力。而加氣閑時，壓縮機從前一組低壓取氣瓶再次抽取天然氣氣體壓縮增壓，倒入下一組取氣瓶瓶；將前一低壓取氣瓶組剩余天然氣壓力抽至更低并將下一取氣瓶組壓力提高，完成取低補高的功能，從而可以保證最大限度的將儲氣瓶組中的天燃氣抽出，從而有效的提高了加氣瓶中天燃氣的利用率，以及加氣效率。同時，由于也不再像傳統(tǒng)的機械加氣子站油機械密封填料和多級油水分離器，存在眾多天然氣泄漏點，故天然氣基本可以做到零泄漏，加氣子站天然氣的利用率和安全性得到大幅提高。此外，液壓壓縮機屏棄了機械壓縮機復雜笨重的曲軸連桿傳動機構，取而代之以柔和平穩(wěn)的液壓傳動，設備運動平穩(wěn)，震動小，噪音低。系統(tǒng)也更為節(jié)能。同時，取消站內固定儲氣瓶組，取消了優(yōu)先順序控制盤和卸氣柱，還能使建設加氣子站的投資成本大為降低。

圖1為本實用新型一種CNG加氣子站的簡化結構示意圖；圖2為本實用新型一種CNG加氣子站的自動控制系統(tǒng)框圖。圖中標記為加氣機1、液壓活塞式天然氣壓縮機2、輸入接口 21、輸出接口 22、高壓瓶組3、高壓輸出端31、高壓輸入端32、取氣瓶組4、氣體輸出端41、氣體輸入端42、PLC 模塊5、觸摸屏6、氣動球閥7、氣動電磁閥71、壓力傳器8、輸出管線9、輸出口 91、輸入管線 10、高壓輸出接口 101、手動球閥11、長管鋼瓶12、拖車13。
具體實施方式
[0017]如圖1、圖2所示是本實用新型提供的一種能有效提高加氣瓶組中天燃氣的利用率的CNG加氣子站。所述CNG加氣子站包括加氣機1、液壓活塞式天然氣壓縮機2和布置在拖車13上的至少三組CNG加氣瓶組，液壓活塞式天然氣壓縮機2具有一個輸入接口 21和一個輸出接口 22，所述多組CNG加氣瓶組中，有一組為高壓瓶組3，其余各組為取氣瓶組4 ； 高壓瓶組3具有一個高壓輸出端31和一個高壓輸入端32，高壓輸出端31與加氣機1連接， 高壓輸入端32與液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸出接口 22連接；取氣瓶組4具有一個氣體輸出端41，取氣瓶組4的氣體輸出端41與液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸入接口 21連接。這樣，通過對現(xiàn)有長管鋼瓶12進行分組，分成一個直接與加氣機1連接的用于給汽車加氣的高壓瓶組3和至少兩個用于儲存天燃氣的取氣瓶組4，并將原來的機械式壓縮機改為液壓活塞式天然氣壓縮機2。這樣，在高壓瓶組3因給汽車加氣而壓力降低后，可以很方便的將取氣瓶組4中的天燃氣通過液壓活塞式天然氣壓縮機2壓縮后輸入高壓加氣瓶組3 中，保證了高壓加氣瓶組3的加氣壓力。而加氣閑時，液壓活塞式天然氣壓縮機2從前一組低壓取氣瓶組4中再次抽取天然氣氣體壓縮增壓，倒入下一組取氣瓶組4中；將前一低壓取氣瓶組4中剩余天然氣壓力抽至更低，并將下一取氣瓶組壓力提高，完成取低補高，從而可以保證最大限度的將取氣瓶組4中的天燃氣抽出，從而有效的提高了加氣瓶組中天燃氣的利用率，提高了加氣效率。同時，由于也不再像傳統(tǒng)的機械加氣子站油機械密封填料和多級油水分離器，存在眾多天然氣泄漏點，故天然氣基本可以做到零泄漏，加氣子站天然氣的利用率和安全性得到大幅提高。為了提高加氣子站加氣的自動化程度，降操作人員的勞動強度，提高操作的安全性，本實用新型的CNG加氣子站還包括有自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)由PLC模塊5、觸摸屏 6、氣動球閥7和壓力傳器8構成；壓力傳感器8有兩個，分別安裝在液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸出接口 22和輸入接口 21上，其信號輸出端與PLC模塊5連接；氣動球閥7含有氣動電磁閥71，高壓瓶組3的高壓輸出端31和高壓輸入端32上以及取氣瓶組4的氣體輸出端41上均分別安裝有所述的氣動球閥7，各氣動球閥7的氣動電磁閥71的控制線均與PLC 模塊5連接；觸摸屏6的信號輸出端與PLC模塊5連接。這樣，當然液壓活塞式天然氣壓縮機2在抽取取氣瓶組4中的天燃氣進行壓縮并輸入高壓瓶組3中時，壓力傳感器8可以自動的檢測到取氣瓶組4內的壓力，以及高壓瓶組3中的壓力，并將該壓力值輸入PLC模塊5 中。當高壓瓶組3中的壓力達到加氣的規(guī)定值時，壓力傳感器8也同樣將該壓力值輸入PLC 模塊5中，PLC模塊5根據(jù)事先設置的程序，通過氣動電磁閥71發(fā)出指令自動關閉氣動球閥7，這時，既不向液壓活塞式天然氣壓縮機2提供天燃氣，液壓活塞式天然氣壓縮機2也不向高壓瓶組3輸入壓縮后的天燃氣，液壓活塞式天然氣壓縮機自動停止工作。當高壓瓶組3通過加氣機對汽車加氣而壓力降低后，壓力傳感器8自動檢測到高壓瓶組3的高壓輸入端32的壓力值，并通過PLC模塊5重新起動液壓活塞式天然氣壓縮機2。整個操作過程自動完成，不需要操作人員進行打開、關閉閥的操作，既降低了操作人員的勞動強度，又提高了操作安全性。如圖1所示，上述實施方式中的取氣瓶組4 一般都至少有兩組，通常設為三組或四組，每組中的長管鋼瓶12也不只一個，通常設為兩個。為了便于敘述，本實用新型將長管鋼瓶12依次編號分為一 八號長管鋼瓶12，然后將一、二號長管鋼瓶12設置為高壓瓶組3， 其余各長管鋼瓶12兩兩配對分成三組至四組取氣瓶組4，與各瓶組相連接的氣動球閥7分
5別編號Kl K8。為了便于各取氣瓶組4向液壓活塞式天然氣壓縮機2供氣，以及各取氣瓶組4之間的相互倒氣，以提高液壓活塞式天然氣壓縮機2的工作效率，同時，為了便于當取氣瓶組4中的壓力值，在初期達到加氣的規(guī)定值可以直接通過取氣瓶組4為汽車加氣，每組取氣瓶組4的氣體輸出端41上均安裝有所述的氣動球閥7，該多個氣動球閥7的輸出端匯集在一根輸出管線9上，各取氣瓶組4的氣體輸出端41通過輸出管線9與液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸入接口 21連接；在輸出管線9上還具有一個輸出口 91，該輸出口 91與加氣機1連接，高壓瓶組3的高壓輸出端31通過輸出口 91與加氣機1連接；每組取氣瓶組4 還都具有一個氣體輸入端42，所述氣體輸入端42上也均安裝有所述的氣動球閥7，所述氣動球閥7的輸入端匯集在一根輸入管線10上，輸入管線10的輸入端與液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸出接口 22連接，高壓瓶組3的高壓輸入端32通過輸入管線10與液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸出接口 22連接，氣動球閥7的氣動電磁閥71的控制線均與PLC模塊 5連接；在輸入管線10上還具有一個高壓輸出接口 101，該高壓輸出接口 101與加氣機1連接。上述結構的卸氣、倒氣工作過程如下當系統(tǒng)啟動時，常開K8氣動球閥7，七/八號瓶向一 / 二號瓶卸氣時，打開Kl氣動球閥7，其它氣動球閥7關閉；五/六號瓶向一 / 二號瓶卸氣時，打開K2氣動球閥7，其它氣動球閥7關閉；三/四號瓶向一 / 二號瓶卸氣時，打開K3氣動球閥7，其它氣動球閥7關閉。當七/八號瓶和五/六號瓶內的壓力低于設定值， 且壓縮機處于待機狀態(tài)時，開始進入倒氣模式，即將七/八號瓶內的殘?zhí)烊細獾谷胛?六號瓶中，此時K3氣動球閥7關閉，打開K1、K6氣動球閥7，其余氣動球閥7關閉。當三/四號瓶壓力低于設定值，則工作進入正常的卸五/六號瓶中的氣體，即打開Κ2氣動球閥7，其余氣動球閥關閉。當三/四號瓶和五/六號瓶中的壓力值低于設定值，且壓縮機處于待機狀態(tài)時，再次進入倒氣模式，由五/六號瓶內的殘氣倒入三/四號瓶中，即打開Κ2、Κ7氣動球閥7，其余氣動球閥7關閉。當五/六號瓶內壓力值低于設置值時，再次進入三/四號瓶正常卸氣，即打開Κ3氣動球閥7，其余氣動球閥關閉。前述的所述卸氣，即是指將取氣瓶組4 中的天燃氣通過液壓活塞式天然氣壓縮機2輸入高壓瓶組3中；所述的倒氣，即是指將壓力低值更低的取氣瓶組4中的殘余天燃氣通過液壓活塞式天然氣壓縮機2轉入壓力值較高的取氣瓶組4中，以提高取氣瓶組4中天燃氣的利用率。當取氣瓶組4處于初始階段，壓力值達到可以直接通過加氣機1給汽車加氣時，可以分別打開Κ1、Κ2或Κ3通過輸出管線9的輸出口 91向加氣機1供氣，實現(xiàn)不需要氣體壓縮機2和高壓加氣瓶組3直接向汽車加氣，以降低加氣成本。必要時，還可以通過液壓活塞式天然氣壓縮機2的輸出接口 22以及輸入管線10上的高壓輸出接口 101直接向加氣機1供氣，以提高效率。為了保證整個加氣子站在不工作時不出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，在高壓輸出接口 101與輸出接口之間的輸入管線10上，以及在輸出口 91與輸入接口 21之間的輸出管線10上分別安裝有手動球閥11。
權利要求1 一種CNG加氣子站，包括加氣機(1)、液壓活塞式天然氣壓縮機( 和布置在拖車 (13)上的至少三組CNG加氣瓶組，液壓活塞式天然氣壓縮機( 具有一個輸入接口和 一個輸出接口(22)，其特征在于所述多組CNG加氣瓶組中，有一組為高壓瓶組(3)，其余各組為取氣瓶組；高壓瓶組C3)具有一個高壓輸出端(31)和一個高壓輸入端(32)，高壓輸出端(31)與加氣機(1)連接，高壓輸入端(3 與液壓活塞式天然氣壓縮機O)的輸出接口 0 連接；取氣瓶組(4)具有一個氣體輸出端(41)，取氣瓶組(4)的氣體輸出端Gl) 與液壓活塞式天然氣壓縮機O)的輸入接口連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種CNG加氣子站，其特征在于還包括有自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)由PLC模塊(5)、觸摸屏(6)、氣動球閥(7)和壓力傳器⑶構成；壓力傳感器 (8)有兩個，分別安裝在液壓活塞式天然氣壓縮機O)的輸出接口 0 和輸入接口上，其信號輸出端與PLC模塊( 連接；氣動球閥(7)含有氣動電磁閥(71)，高壓瓶組(3) 的高壓輸出端(31)和高壓輸入端(3 上以及取氣瓶組(4)的氣體輸出端Gl)上均分別安裝有所述的氣動球閥(7)，各氣動球閥(7)的氣動電磁閥(71)的控制線均與PLC模塊(5) 連接；觸摸屏(6)的信號輸出端與PLC模塊(5)連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種CNG加氣子站，其特征在于所述多組取氣瓶組的氣體輸出端Gl)上安裝的氣動球閥(7)的輸出端匯集在一根輸出管線(9)上，各儲氣瓶組 (4)的氣體輸出端Gl)通過輸出管線(9)與液壓活塞式天然氣壓縮機( 的輸入接口連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種CNG加氣子站，其特征在于在輸出管線(9)上還具有一個輸出口(91)，該輸出口(91)與加氣機(1)連接，高壓瓶組(3)的高壓輸出端(31)通過輸出口(91)與加氣機⑴連接。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種CNG加氣子站，其特征在于每組取氣瓶組(4)還都具有一個氣體輸入端(42)，所述氣體輸入端0 上也均安裝有所述的氣動球閥(7)，所述氣動球閥(7)的輸入端匯集在一根輸入管線(10)上，輸入管線(10)的輸入端與液壓活塞式天然氣壓縮機O)的輸出接口 0 連接，高壓瓶組(3)的高壓輸入端(3 通過輸入管線 (10)與液壓活塞式天然氣壓縮機O)的輸出接口 0 連接，氣動球閥(7)的氣動電磁閥 (71)的控制線均與PLC模塊(5)連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種CNG加氣子站，其特征在于在輸入管線(10)上還具有一個高壓輸出接口(101)，該高壓輸出接口(101)與加氣機(1)連接。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種CNG加氣子站，其特征在于在高壓輸出接口(101)與輸出接口之間的輸入管線(10)上，以及在輸出口(91)與輸入接口之間的輸出管線(10) 上分別安裝有手動球閥(11)。
8.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一種CNG加氣子站，其特征在于每組CNG加氣瓶組包括至少兩長管鋼瓶(1 ，每個所述的CNG加氣子站包括四至五組所述的CNG加氣瓶組。
專利摘要本實用新型公開了一種CNG加氣子站，屬于CNG加氣設備生產制造技術領域。提供一種能有效提高加氣瓶組中天燃氣利用率的CNG加氣子站。所述CNG加氣子站包括加氣機、液壓活塞式天然氣壓縮機和布置在CNG拖車上的至少分為三組CNG加氣瓶組，液壓活塞式天然氣壓縮機具有一個輸入接口和一個輸出接口，所述多組CNG加氣瓶組中，有一組為高壓瓶組，其余組為取氣瓶組，高壓瓶組具有一個高壓輸出端和一個高壓輸入端，高壓輸入端與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸出接口連接，高壓輸出端與加氣機連接；取氣瓶組有一個氣體輸入端和一個氣體輸出端，氣體輸出端與液壓活塞式天然氣壓縮機的輸入接口連接，氣體輸入端與液壓活塞式天然氣壓縮機的出口連接。
文檔編號F17D5/00GK202302731SQ20112044323
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權日2011年11月10日
發(fā)明者呂波, 李澤, 羅裕, 許世民, 許安東, 陶小秀 申請人:四川金科環(huán)?？萍加邢薰?br>