[實用新型]液壓式壓縮天然氣加氣裝置

有效

• 申請號: 200920106235.3
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN201363546Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 李懷恩;王德印;顧建輝;郭秀平
• 申請（專利權）人: 安瑞科(廊坊)能源裝備集成有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/04;F17C13/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 紅

技術領域

本實用新型涉及天然氣加氣裝置，特別涉及一種液壓式壓縮天然氣加氣裝置。

背景技術

天然氣作為一種清潔能源已經越來越多地被用作機動車燃料，例如，壓縮天然氣(CNG)就是一種常見的天然氣燃料。為了給天然氣汽車加注燃料，需要專用的燃料輸送系統，即天然氣加氣系統。該系統可以建設在天然氣管網附近，也可以建設在無管網的地方，當在無管網的地方建設時也稱為天然氣加氣裝置(或加氣子站)。

在現有的CNG液壓式加氣系統，其通常包括用于存儲CNG的氣源單元以及用于使CNG離開氣源單元的液壓動力單元。在需要加氣時，液壓動力單元向氣源單元充入加壓的液壓介質以置換出存儲在其中的CNG。例如，美國專利US5884675公開了一種液壓式的CNG加氣系統，其中加壓的液壓介質在每次完成CNG的置換后會返回常壓油箱。之后，再從常壓油箱將液壓介質加壓到高壓狀態。還有中國專利ZL200520133308.X中公開的液壓式天然氣汽車加氣子站系統中所介紹的：用高壓泵直接從常壓油箱將液體加壓充裝到氣源單元的儲氣鋼瓶中，將鋼瓶內的壓縮天然氣推出，然后通過儲氣鋼瓶中的殘余壓力將液壓介質返回到常壓油箱。再用高壓泵從常壓油箱中將液體加壓充裝到氣源單元的第二個儲氣鋼瓶中，重復相同的過程循環工作。以上兩個專利的工作過程都是每次將加壓到高壓狀態的液壓介質返回到常壓油箱，再從常壓油箱中將液體加壓充裝到氣源單元中置換天然氣的工作過程。在從高壓到常壓的變化過程中，儲存在高壓液壓介質中的壓力能量沒有被利用，而且這部分能量還會轉化為液壓介質的熱量，不利于系統的正常運行。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于提供一種液壓式壓縮天然氣加氣裝置，以減低加氣裝置在加氣過程中的能量消耗。

為實現上述目的，本實用新型提出了一種液壓式壓縮天然氣加氣裝置，包括氣源單元和液壓動力單元。其中該氣源單元包括：兩組用于存儲壓縮天然氣的鋼瓶，每組鋼瓶的數量相同，每個鋼瓶均設有一個注回油口和一個排氣口；以及第一和第二注回油管路，分別連接到一組鋼瓶的各注回油口。所述液壓動力單元包括：油箱，存儲有常壓狀態的液壓介質；閉式泵，用于向該氣源單元提供加壓的液壓介質，該閉式泵具有第一油口、第二油口和控制所述油口工作狀態的斜盤，該斜盤可在第一位置、第二位置以及位于第一和第二位置中間的中間位置之間轉換，其中，該第一位置和該第二位置為工作位置，當斜盤位于第一位置時，該第一油口為壓力油口而該第二油口為吸油口；當斜盤位于第二位置時，該第二油口為壓力油口而該第一油口為吸油口；當斜盤位于中間位置時，該閉式泵處于不做功狀態；換向閥，用于轉換該斜盤的位置；供油管路，該閉式泵的第一和第二油口分別通過該供油管路連接到該油箱；第一液壓管路，連接在該第一油口和該第一注回油管路之間；以及第二液壓管路，連接在該第二油口和該第二注回油管路之間。其中，連接到壓力油口的液壓管路處于注油狀態，用于向該氣源單元提供加壓的液壓介質；連接到吸油口的液壓管路處于回油狀態，用于使液壓介質從該氣源單元返回該液壓動力單元。所述加氣裝置還包括控制單元，用于控制該氣源單元和該液壓動力單元的工作過程。

本實用新型充分利用了從氣源單元鋼瓶中回油的液壓介質中的高壓能量，最初回油的液壓介質是處于高壓狀態，隨著氣源單元鋼瓶中的液壓介質的不斷減少壓力逐漸降低，但從鋼瓶中回油的液壓介質的壓力總是高于常壓油箱中的液壓介質的壓力。液壓系統的做功與液壓泵吸入和排出的液壓介質的壓力差相關聯，壓力差越大，做功也越大。本實用新型利用了從氣源單元鋼瓶中回油的液壓介質的高壓能量，提高了系統的能量利用率，顯著降低了加氣裝置在工作時的功耗。，更避免了這部分高壓能量轉化為熱量對加氣裝置的不利影響。

另外，當閉式液壓泵處于開啟狀態時，通過調節換向閥來控制斜盤的位置，不僅可以將液體介質的壓力保持在預定范圍，而且還可以通過斜盤位置控制液體介質在兩個液壓管路中的流量和流向。這樣，就避免了在加氣過程中頻繁啟動/停止閉式泵，從而提高了閉式泵的使用壽命，同時也降低了能量消耗。

下面結合附圖和詳細實施方式對本實用新型進行詳細說明。

附圖說明

圖1為根據本實用新型的液壓式壓縮天然氣加氣裝置的結構框圖。

圖2為根據本實用新型的液壓式壓縮天然氣加氣裝置的液壓結構示意圖；

圖3示出了根據本實用新型的加氣裝置的加氣控制過程。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的液壓式壓縮天然氣加氣裝置10從整體上包括氣源單元100、液壓動力單元200和控制單元300。