[發明專利]一個具有兩種充裝壓力的管道天然氣加氣母站

在審

• 申請號: 201410856312.2
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104595701A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 沈軍;謝南群;朱峰
• 申請（專利權）人: 沈軍
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種天然氣加氣母站，屬于天然氣汽車能源基礎配套設施領域。

背景技術

現有的管道天然氣加氣母站只能為20MPa的氣瓶組拖車充裝滿20MPa的壓縮天然氣，只能是一種20MPa的充裝壓力，只能對20MPa氣瓶組拖車充裝天然氣，這種單一的功能，存在著巨大的能源和設備資源浪費，其工藝管路能耗較大。

發明內容

現有的管道天然氣加氣母站壓縮機出口壓力為25MPa，但無法對25MPa氣瓶組拖車充裝滿到25MPa壓力的壓縮天然氣。

造成這樣的理由如下：

由于加氣柱與壓縮機之間有連接管路(就是充裝輸送氣體的管路，該段管路越長壓降也越大)，該段管路工作時兩端存在一定的壓降，也就是加氣柱的壓力遠低于壓縮機的出口壓力；換句話說：壓縮機通過一段管路用加氣柱對氣瓶組拖車充裝氣體，該段管路中存在一定流速，當加氣柱壓力充裝壓力達到25MPa時，其壓縮機出口壓力要超過25MPa，達到27.5MPa以上，該管路升壓超過設計壓力，這違背了現有母站國家標準壓力管道的壓力上限規定，安全閥頻繁起跳保護管路安全。這樣導致加氣柱出口壓力達不到25MPa，無法加滿至25MPa的氣瓶組拖車，所以現有的管道天然氣母站只能是一種充裝壓力即壓力為20MPa，只能對20MPa氣瓶組拖車完成充裝滿20MPa的壓縮天然氣任務；無法達到壓縮機出口壓力為25MPa的充裝壓力；這是現有加氣母站工藝流程限定的，也是現有母站設備所無法達到25MPa的充裝功能，顯然沒有達到最佳狀態，存在著設備與天然氣資源的浪費；因為，在該模式下，母站充裝20MPa壓力，用20MPa氣瓶拖車運至子站，子站還需二次加壓才能完成對外加滿20MPa壓力的天然氣燃料汽車；這就需要技術創新，讓母站多提供一個功能，可以對25MPa氣瓶組拖車充裝滿25MPa壓力的壓縮天然氣。

本發明要解決這個問題，第一注意事項，在原有壓縮機的出口額定壓力不變的情況下，在不升高管路壓力和在符合現有國家標準的前提下實施才有實用意義；第二注意事項，技術創新實現了節能目的，實現了壓縮機最大輸出壓力的充裝壓力；即在保留原有的20MPa的充裝壓力的前提下，增加壓縮機出口壓力為25MPa的充裝壓力的功能，實現設備使用效果的最大化。

解決這個問題關鍵核心點是：在原有標準和原有母站設備的前提下，消除加氣柱與壓縮機之間連接管路中的壓力差，使得加氣柱的出口壓力等于壓縮機出口最大壓力或額定壓力，如何實現：

技術方案：

一個具有兩種充裝壓力的管道天然氣加氣母站，由控制系統、壓縮機、加氣柱及它們之間連接的管路構成，其技術特征是：按下加氣柱20MPa加注信號按鍵對20MPa氣瓶組拖車充氣時，當加氣柱出口壓力傳感器達到20MPa即加滿時，控制系統控制壓縮機電機停機；按下加氣柱25MPa加注信號按鍵對25MPa氣瓶組拖車充氣時，當壓縮機出口壓力達到額定值時，控制系統啟動變頻器，控制壓縮機的電機頻率，調整頻率即調整壓縮機的轉速，使得壓縮機的出口壓力恒定在額定值上，管路中壓力不再升高，直到加氣柱出口壓力傳感器給出充裝滿的停機值，控制系統控制壓縮機電機停機。

本案中，如果模仿者或侵權者，省略對按下加氣柱20MPa加注信號按鍵對20MPa氣瓶組拖車充氣這一充裝壓力，僅有對按下加氣柱25MPa加注信號按鍵對25MPa氣瓶組拖車充氣這一種充裝壓力，也同樣在本案保護范圍內。只要大于20MPa，采用變頻器控制電機轉速來滿足大于20MPa的充裝壓力都是在本案的保護范圍內。也就是說，本案只要有對按下加氣柱25MPa加注信號按鍵對25MPa氣瓶組拖車充氣這一種充裝壓力，自然就有按下加氣柱20MPa加注信號按鍵對20MPa氣瓶組拖車充氣功能，用不用這樣的加氣功能，都在本案的保護范圍內。也可以聲明，20MPa充裝壓力是非必要條件。寫入技術方案是保證技術方案的完整性，實用性。侵權者采用本案，自然有20MPa的充裝壓力。本案一個具有兩種充裝壓力的管道天然氣加氣母站，其核心是對25MPa氣瓶組拖車加滿氣的充裝壓力，這個是必要條件，圍繞對25MPa氣瓶組拖車加滿氣的充裝壓力的技術內容是必要條件。

現有標準額定值為25MPa至27.5MPa之間任意值，優選25MPa或27MPa；(將來有新標準，額定值為25MPa至30MPa之間任意值，優選30MPa；)充裝滿的停機值為20MPa以上至27.5MPa之間，可以人為設定，優選25MPa或27MPa；(將來有新標準，充裝滿的停機值為20MPa以上至30MPa之間，可以人為設定，優選27MPa；)