[發明專利]子母加氣站

無效

• 申請號: 201010132110.5
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101780940A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 沈軍
• 申請（專利權）人: 沈軍
• 主分類號: B67D7/02
• 分類號: B67D7/02;F17C5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的子母加氣站由壓縮機或低溫泵、拖車氣瓶、加氣機組成，又稱加氣系統，適用于各種氣體，如天然氣、氫氣等，屬于能源基礎設備配套供應領域。

背景技術

為給天然氣、氫氣燃料汽車加氣，目前采用“子母加氣站”的形式形成銷售網絡給汽車氣瓶加氣。本發明以天然氣燃料汽車為例加以說明，同樣適用于氫氣。

母加氣站從天然氣輸氣管道中取氣、調壓、計量、脫水、過濾后進入壓縮機升壓為運氣拖車氣瓶充裝氣。

母加氣站還有一種形式是LNG氣化站，LNG液態運輸槽車卸料、低溫泵加壓、汽化器汽化，為運氣拖車氣瓶充裝氣。

他們共同點是：母站為運氣拖車氣瓶充裝滿后，其拖車氣瓶內的工作壓力為20MPa，由于我國汽車氣瓶(額定)壓力為20PMPa，拖車氣瓶與汽車氣瓶壓力都為20MPa，壓力相等，導致子站還要二次加壓才能完成對汽車氣瓶加氣。這是現有子母加氣站技術特征。

目前，子站采用壓縮機和液壓橇體兩種加壓形式。

壓縮機式子加氣站流程：

運氣拖車到達子加氣站后，采用雙線制供氣，第1路為直供線，利用運氣拖車氣瓶中20MPa的氣直接為汽車加氣或為子站儲氣瓶組(包括低壓瓶組、中壓瓶組)補足氣源；第2路為加壓線路，當儲氣瓶組(高壓瓶組)壓力小于22MPa時，壓縮機開啟，抽取拖車氣瓶中天然氣補充高壓儲氣瓶組的壓力至25MPa。

主要設備：

壓縮機式子加氣站主要設備包括：氣體壓縮機橇體；增壓控制系統；儲氣瓶組；優先順序控制器；加氣機；卸氣系統(卸氣柱)；變配電設備(箱式變壓器)。

液壓式子加氣站工藝流程：

運氣拖車到達子加氣站后，人工通過快裝接頭將高壓進液軟管、高壓回液軟管、控制氣管束、CNG高壓出氣軟管與液壓子站橇體連接。占用運氣拖車的時間。

系統連接完畢后，啟動液壓子站橇體監測液壓系統，壓力低時，高壓液壓泵開始工作，PLC自動控制系統會打開第1個儲氣瓶的進液閥門和出氣閥門，關閉回液閥門，將高壓液體介質(一種低揮發性液壓油)注入儲氣瓶，保證氣瓶車的儲氣瓶內氣體壓力保持在20～22MPa。

CNG通過儲氣瓶出氣口經CNG高壓出氣軟管進入液壓子站橇體緩沖罐后，經高壓管輸送至CNG加氣機，給CNG汽車加氣。

當大約90％的天然氣被導出時，自動控制系統發出指令，關閉該儲氣瓶的進液閥門、出氣閥門，打開回液閥門，此時第1個儲氣瓶內的高壓液體介質在氣體壓力和自身重力作用下返回到橇體內的儲罐中。

間隔幾秒后，第2個儲氣瓶的進液閥門、出氣閥門打開(此時回液閥門關閉)，高壓液體開始充入。當第1個儲氣瓶內的液體介質絕大部分返回到儲罐后(此時儲氣瓶內還有少量不能返回的液體介質，將滯留在儲氣瓶中)，自動控制系統發出指令，回液閥關閉。

設備運行時，由PLC程序控制系統實現8個儲氣瓶依次順序工作。氣動執行器根據PLC控制程序適時開啟和關閉各儲氣瓶的進出口閥門，順序轉換工作儲氣瓶。

主要設備

液壓式子加氣站主要設備包括：液壓子站橇體，即橇體；增壓系統(包括國產防爆電機、高壓泵、壓力控制閥、高壓管件、液體儲罐)；優先順序控制器；加氣機；變配電設備(箱式變壓器)；

上述兩種類型子加氣站，缺點是：

設備繁多，操作復雜，機械損耗巨大，用人多成本大，占地面積大，特別是壓縮機橇體和液壓橇體價格昂貴，投資巨大。由于需要動力電源，需要變壓器配套電網增容，選址需要規劃，該類型子加氣站擴張速度慢，目前，有很多子加氣站由于用電、用人等費用高，特別是壓縮機、液壓泵維修費用高，企業不堪重負，關閉歇業的比較多。

更大的缺點：

空氣壓縮機式子加氣站，使用空氣壓縮機有噪音擾民；增加子加氣站的加氣能力，對應就要增加用電負荷，增加壓縮機和運氣拖車的數量，費用增加很大。

液壓式子加氣站，有大量的高壓液體介質(一種低揮發性液壓油)注入儲氣瓶里無法回收，揮發油對汽車發動機有非常大的傷害(積碳非常多，對活塞傷害很大)。增加子加氣站的加氣能力，對應就要增加用電負荷，增加液壓泵和運氣拖車的數量，費用增加很大。

子母加氣站的運作形式運行幾十年來，運氣拖車氣瓶工作壓力一直在20MPa，全世界各國都這樣，成了“老規矩”，現有的子母站設備非常多，工藝復雜，浪費能源，有污染排放，有噪音擾民，沒有人考慮提高運氣拖車氣瓶工作壓力有什么樣的意想不到的效果。