[實(shí)用新型]用于天然氣壓縮機(jī)的減壓穩(wěn)定進(jìn)氣系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220726972.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203009223U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都添益天然氣壓縮機(jī)制造有限公司
• 主分類號(hào): F04B39/00
• 分類號(hào): F04B39/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種壓縮機(jī)進(jìn)氣裝置。

背景技術(shù)

汽車CNG加氣站一般分為兩種形式：CNG標(biāo)準(zhǔn)站和CNG子、母站形式。CNG標(biāo)準(zhǔn)站是指CNG加氣站以管網(wǎng)天然氣為氣源，經(jīng)站內(nèi)壓縮機(jī)增壓，天然氣壓力升至20MPa～25?MPa后為CNG汽車充氣。子、母站形式是指CNG母站以主干線管道天然氣為氣源，用母站壓縮機(jī)將天然氣增壓至20?MPa后充入拖車氣瓶，由拖車將天然氣運(yùn)至CNG子站，CNG子站壓縮機(jī)再以拖車氣瓶氣為氣源，將天然氣增壓至20～25?MPa后為CNG汽車充氣。標(biāo)準(zhǔn)站、母站壓縮機(jī)氣源為管道天然氣，進(jìn)氣壓力變化相對(duì)較小；而子站壓縮機(jī)氣源為拖車氣瓶，進(jìn)氣壓力變化就相當(dāng)寬泛，從氣瓶滿載時(shí)的20?MPa至需更換氣瓶時(shí)的約2.5?MPa。

CNG子站壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力范圍太寬，工況變化就會(huì)很大，這給壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)和使用均帶來(lái)一些問(wèn)題。

設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足一定的排氣量需求，氣缸直徑和活塞直徑就會(huì)與之相匹配。當(dāng)氣缸直徑確定后，最大進(jìn)氣壓力對(duì)應(yīng)的功率是最大的(CNG壓縮機(jī)的最大排氣壓力設(shè)計(jì)值是恒定的25?MPa)，電機(jī)也以此為依據(jù)來(lái)匹配。子站壓縮機(jī)工作時(shí)，由于作為氣源的拖車氣瓶?jī)?nèi)的天然氣不斷減少，壓力逐步降低，所以子站壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力就隨之降低，所需功率也逐漸減少，這時(shí)，所配的電機(jī)就出現(xiàn)了功率使用不充分的情況，即所謂的大馬拉小車，效率將明顯下降。

太寬的進(jìn)氣壓力范圍也為壓縮機(jī)氣閥的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。壓縮機(jī)的氣閥是壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件之一，它的工作情況對(duì)壓縮機(jī)意義重大。設(shè)計(jì)或選用的氣閥與壓縮機(jī)匹配得好時(shí)，總的相對(duì)功率損失會(huì)控制在4%～9%之間，而匹配得不好時(shí)可達(dá)到15%～30%。進(jìn)、排氣壓力是氣閥設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)之一，對(duì)于變化的進(jìn)氣壓力，設(shè)計(jì)時(shí)只能取一個(gè)兼顧兩端的中間值，進(jìn)氣壓力變化范圍太寬，就會(huì)出現(xiàn)氣閥在大多數(shù)工作時(shí)間遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)點(diǎn)的情況。氣閥與壓縮機(jī)的匹配很難做到合適。進(jìn)氣壓力遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)，彈簧力相對(duì)過(guò)大，閥片會(huì)出現(xiàn)顫振，氣體阻力損失增加，閥片壽命縮短。進(jìn)氣壓力遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)，彈簧力相對(duì)過(guò)小，氣閥關(guān)閉滯后，一方面氣體會(huì)出現(xiàn)倒流回竄，嚴(yán)重影響排量及功率；另一方面，氣閥關(guān)閉時(shí)與正常關(guān)閉時(shí)不同，是在彈簧力和倒流回竄的氣體力共同推動(dòng)下撞向閥座，閥片、閥座撞擊應(yīng)力增加，壽命縮短，噪音增加。總之嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工況的氣閥功率損失增加，壽命縮短。

由此可知，寬泛的進(jìn)氣壓力會(huì)帶來(lái)匹配的電機(jī)效率偏低，氣閥功率損失增加，壽命縮短的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：提出一種CNG子站壓縮機(jī)減壓穩(wěn)定進(jìn)氣系統(tǒng)，使壓縮機(jī)電機(jī)匹配更合理，效率提高；氣閥功率損失減小，氣閥組件壽命延長(zhǎng)，可靠性更高。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：?

一種用于天然氣壓縮機(jī)的減壓穩(wěn)定進(jìn)氣系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)進(jìn)氣管線，其特征在于：所述壓縮機(jī)進(jìn)氣管線為并聯(lián)的兩路，其中一路裝有減壓裝置，所述減壓裝置前以及壓縮機(jī)一級(jí)壓縮缸入口前分別設(shè)有壓力檢測(cè)點(diǎn)，所述壓力檢測(cè)點(diǎn)分別與控制系統(tǒng)電連接反饋壓力信號(hào)；另一路為旁通進(jìn)氣管路，裝有閥門，由控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的壓力信號(hào)以一壓力值為臨界點(diǎn)控制其開(kāi)閉，高于臨界點(diǎn)時(shí)關(guān)閉，低至臨界點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟。

作為優(yōu)選方式，所述臨界點(diǎn)壓力值為6.5?MPa。

作為優(yōu)選方式，所述減壓裝置減壓后的壓力為6.2～6.5?MPa。

作為優(yōu)選方式，所述減壓裝置為減壓調(diào)壓閥，所述閥門為電控氣動(dòng)球閥。

本實(shí)用新型的基本原理是將20～2.5?Mpa的進(jìn)氣壓力范圍經(jīng)過(guò)減壓，大大降低進(jìn)氣壓力變化幅度（優(yōu)選調(diào)整至6.5～2.5?Mpa，壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力變化幅度由17.5?Mpa減為4?Mpa），這就大大有利于壓縮機(jī)工況的穩(wěn)定。

本實(shí)用新型的工作流程：減壓調(diào)壓閥前的壓力檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)拖車氣瓶來(lái)氣的壓力；在調(diào)壓閥后，壓縮機(jī)一級(jí)壓縮缸入口前的壓力檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力。

壓縮機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)減壓調(diào)壓閥前的壓力檢測(cè)點(diǎn)反饋的壓力信號(hào)，控制系統(tǒng)檢測(cè)氣瓶拖車來(lái)氣壓力，當(dāng)其值高于臨界值（優(yōu)選6.5?Mpa）時(shí)，控制系統(tǒng)關(guān)閉旁通管路氣動(dòng)球閥，壓縮前的原料氣只能經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥減壓后進(jìn)入壓縮機(jī)，減壓后的壓力為6.2～6.5?Mpa。隨著壓縮機(jī)不斷工作，拖車氣瓶?jī)?nèi)的壓力逐漸減少，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到來(lái)氣壓力低至6.5?Mpa時(shí)，則開(kāi)啟旁通管路氣動(dòng)球閥，原料氣不經(jīng)調(diào)壓閥減壓而直接進(jìn)入壓縮機(jī)。壓縮機(jī)繼續(xù)工作，氣瓶壓力進(jìn)一步減小，直到壓縮機(jī)一級(jí)壓縮缸入口前的壓力檢測(cè)點(diǎn)反饋的壓力信號(hào)，壓力降至2.5?Mpa左右，需更換氣瓶拖車為止。