子加气站制造技术

一种全新的子加气站，仅由加气机、优先顺序控制器、多个储气装置组成，其技术特征是：多个储气装置其每个储气装置是由多个可充满２５ＭＰａ高压ＣＮＧ压缩天然气储气瓶构成，多个储气装置交替轮换循环提供高压ＣＮＧ压缩天然气，形成“交替循环高压技术”，解决了储气装置需要压缩机或液压泵加压出售剩余气的难题，节省的压缩机、液压泵、站内储气瓶组等大型设备投入，加气机、优先顺序控制器、储气装置三个大部件非常容易标准化，没有动力电源和机械磨损等日常消耗，与母加气站配套，走Ｌ－ＣＮＧ技术路线，在全国各个城市复制起来非常容易与迅速，即将改变国内十几年来ＣＮＧ压缩天然气加气站一直难以形成销售网络的落后局面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于各种气体。涉及建立子加气站的方法和设备，以压縮天然气CNG为例说 明，具体点就是用装载来源于母站的压縮天然气CNG的储气装置在子加气站与优先顺序控 制器连接通过加气机对使用CNG燃料的汽车进行加气。
技术介绍
为给使用压縮天然气(CNG)作为燃料的汽车加气，常规的方法就是采用"子母站"的形 式形成销售网络给汽车加气。母加气站的功能是从天然气输气管线取气，经过调压、计量、脱水后进入压縮机升压， 然后至站内储气钢瓶组，经优先顺序控制系统到加气机计量后充入天然气汽车的车装储气瓶 中，完成对汽车加气。另一个功能是把压縮的天然气CNG燃料充入钢瓶(钢罐)或长管拖车中，利用公路运 输把流动的气源送到预先对应的加气站，又称子加气站，通过子站上的储气钢瓶、压縮机或 液压泵、优先顺序控制器、加气机等设备给天然气汽车加气。提供给钢瓶(钢罐)或长管拖车气量的加气站，称为"母站"；而使用来源于母站的钢瓶(钢 罐)或长管拖车供给气量的加气站，称为"子站"。母站与子站的压縮天然气CNG是通过钢 瓶(钢罐)或长管拖车连接输送的。子加气站流程子加气站的作用是将由母站转运来的钢瓶(钢罐)或长管拖车内的压縮天然气CNG与子 站储气瓶等设备相结合经济而又有效地加入天然气汽车中的钢瓶里。从钢瓶(钢罐)或长管拖车运来的25MPa的高压天然气可以直接给天然气汽车加气 (20MPa)或充入子站内高、中、低压储气瓶组存lt，剩余气通过子站压缩机加压后给天然 气汽车加气(20MPa)或充入子站内高、中、低压储气瓶组存IC;子加气站作为汽车加气销售网络的一个重要节点，目前有两种方式，即压縮机式和液压 式，都是从国外引进的技术压縮机式子加气站CNG压縮机式子加气站技术采用传统的气体压縮机增压系统。 工艺流程(见图1):气瓶车到达CNG子加气站后，采用双线制供气。第l路为直供线，利用输送车中储气瓶的压力直接为汽车加气(占用拖车时间)，子站储气瓶组(包括低压瓶组、中压瓶组、高压 瓶组)为汽车补足至20MPa;第2路为加压线路，当储气瓶组的压力小于22 MPa时，压縮 机开启，抽取气瓶车内天然气补充储气瓶组的压力至25 MPa。子站储气瓶组的技术特征 一是只有三组，每组并联成一个出口，实际上是三个大的 储气瓶；二是储气瓶组中CNG燃料气体来源于长管拖车，用压縮机来充气完成的；三是: 储气瓶组的工作方式是与长管拖车在压縮机的工作下来完成对汽车加气。主要设备压縮机式子加气站主要设备包括气体压縮机橇体，即橇体；增压系统；储气瓶组；优 先顺序控制器；加气机；卸气系统(卸气柱)；变配电设备(箱式变压器)；长管拖车。目前， 日输出1500m3的CNG气体压缩机橇体售价在120万元，长管拖车120万元。液压式子加气站CNG液压式子加气站技术采用液压增压系统。 工艺流程(见图2):长管拖车到达CNG子加气站后，用人工通过快装接头将高压进液软管、高压回液软管、 控制气管束、CNG高压出气软管与液压子站橇体连接。占用专用长管拖车的时间。系统连接完毕后，启动液压子站橇体监测液压系统压力低时，高压液压泵开始工作， PLC自动控制系统会打开第1个储气瓶的进液阀门和出气阀门，关闭回液阀门，将高压液 体介质(一种低挥发性液压油)注入储气瓶，保证气瓶车的储气瓶内气体压力保持在20~22 MPa。CNG通过储气瓶出气口经CNG高压出气软管进入液压子站橇体缓冲罐后，经高压管输 送至CNG加气机，给CNG汽车加气。当大约90%的天然气被导出时，自动控制系统发出指令，关闭该储气瓶的进液阀门、 出气阀门，打开回液阅门，此时第1个储气瓶内的高压液体介质在气体压力和自身重力作用 下返回到橇体内的储罐中。间隔几秒后，第2个储气瓶的进液阀门、出气阀门打开(此时回液阀门关闭)，高压液体 开始充入。当第1个储气瓶内的液体介质绝大部分返回到储罐后(此时储气瓶内还有少量不 能返回的液体介质,将滞留在储气瓶中)，自动控制系统发出指令，回液阀关闭。设备运行时，由PLC程序控制系统实现8个储气瓶依次顺序工作。气动执行器根据PLC 控制程序适时开启和关闭各储气瓶的进出口阀门，顺序转换工作储气瓶。主要设备液压式子加气站主要设备包括液压子站橇体，即橇体；增压系统(包括国产防爆电机、高压泵、压力控制阀、高压管件、液体储罐)；优先顺序控制器；加气机；变配电设备(箱式 变压器)；专用管束车。目前，日输出2000r^的CNG的液压子站橇体价格在150万元，专 用长管拖车150万元。上述两种类型子加气站，缺点是设备繁多，操作复杂，机械损耗巨大，用人多成本 大，占地面积大，特别是橇体压縮机和橇体液压泵价格昂贵，投资巨大。由于需要动力电源，需要变压器配套电网增容，选址需要规划，该类型子加气站扩张 速度慢，目前，有很多子加气站由于用电、用人等费用高，特别是压縮机、液压泵维修费用 高，企业不堪重负，关闭歇业的比较多。空气压縮机式子加气站，使用空气压縮机有噪音扰民；增加子加气站的加气能力，对 应就要增加用电负荷，增加压縮机和长管拖车的数量，费用增加很大。液压式子加气站，有大量的高压液体介质(一种低挥发性液压油)注入储气瓶里无法回 收，挥发油对汽车发动机有非常大的伤害。增加子加气站的加气能力，对应就要增加用电负 荷，增加液压泵和长管拖车的数量，费用增加很大。国内也有人压縮机或液压泵等上述设备安装在挂车上，构成小型加气站，加气量在2000 立方以下，没有实际使用价值，占用汽车资源，很不经济。也有把人把压縮机或液压泵等上述设备安装在集装箱内，构成小型加气站，但缺点是， 没有办法起吊集装箱使其非常容易移动，只能固定在那个地点，用气来源还是用气瓶挂车为 其充气。
技术实现思路
本专利技术目的就是不再使用动力电源采用压縮机和液压泵给气瓶拖车和子加气站储气瓶 加压加气来完成对CNG燃料汽车加气，而是采用一个或多个储气装置，其储气装置是由多 个可充满25MPa高压CNG压縮天然气储气瓶来完成对CNG燃料汽车加气。储气装置取代现有的子加气站的储气瓶组和拖车储气瓶，也就是后者合二为一由本专利技术 的储气装置取代，同时，采用本专利技术的储气装置不再使用压縮机和液压泵加压送气。本专利技术子加气站以压縮天然气CNG为例加以说明，同样适用于其它气体，权利要求书 以压縮天然气CNG为例说明，其它气体加气采用此方法视为技术等同。本专利技术总的构思一个，在一个总的构思下有三个专利技术， 一一列出专利技术方案加以说明.-总的技术方案构思本专利技术子加气站工艺流程(见图3):储气装置一优先顺序控制器一加气机。子加气站由加气机、优先顺序控制器、储气装置构成，其技术特征是储气装置是由多个可充满25MPa高压CNG压縮天然气储气瓶构成，(储气装置内部结构见图4，前后留 有空间接出气口、排污口阀门，如下三个技术方案中提到的储气装置都是如此结构。)其储 气装置整体直接去母加气站充气，充满气运回子加气站与优先顺序控制器连接通过加气机对 CNG燃料汽车加气。其储气装置中的储气瓶的数量多少，单个储气瓶体积大小，以其重量(含装载气体) 之和不要超过国家公路限载吨位为限，其摆放安装外型尺寸不要超过国家公路限宽、限高要 求的限制。本案储气装置中其储气总量在二千至三万立方之间。储气装置中的储气瓶个数为 多个， 一般在本文档来自技高网...

【技术保护点】
建立子加气站的方法，为如下三个并列方法之一：　建立子加气站的方法，子加气站由加气机、优先顺序控制器、储气装置构成一个集装箱整体或集装箱类似物整体，其技术特征是：储气装置由多个可充满２５ＭＰａ高压ＣＮＧ压缩天然气储气瓶构成；　或者 ，　建立子加气站的方法，子加气站由加气机、优先顺序控制器、储气装置组成，其技术特征是：储气装置由多个可充满２５ＭＰａ高压ＣＮＧ压缩天然气储气瓶构成，其储气装置可制作成多管束集装箱、集装箱类似物或多长管拖挂车整体；　或者，　 建立子加气站的方法，子加气站由加气机、优先顺序控制器、多个储气装置组成，其技术特征是：多个储气装置其每个储气装置是由多个可充满２５ＭＰａ高压ＣＮＧ压缩天然气储气瓶构成，多个储气装置接在优先顺序控制器上并在其控制下，通过加气机对ＣＮＧ燃料汽车加气，上一个储气装置用完ＣＮＧ压缩天然气需要下一个储气装置提供高压ＣＮＧ压缩天然气，上一个储气装置用完ＣＮＧ压缩天然气去母加气站充气后，运回子加气站与优先顺序控制器接上，作为本轮的下一个储气装置为上一个储气装置（上一轮中的下一个储气装置）用完ＣＮＧ压缩天然气提供高压ＣＮＧ压缩天然气，多个储气装置交替轮换循环提供高压ＣＮＧ压缩天然气，储气装置可制作成多管束集装箱、集装箱类似物或多长管拖挂车整体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈军，
申请(专利权)人：沈军，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]