CN104302961B - 对碳氢气体进行压缩且分配运输的系统以及相关方法 - Google Patents

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Abstract

压缩系统(40)被放置在容器(120)中并且被运输至具有天然气(140，142)的供给源的位置。该压缩系统连接到该天然气供给源(14)、对来自该供给源的气体进行压缩(40，44，60，76，88)、并将压缩气体提供至客户(144，146之后)。可以是标准化的ISO运输集装箱的该容器在指定位置处装配有可移除的通风口。与可移除的通风口(164，168，172)相结合的压缩系统部件的策略性定位允许迅速接近压缩系统以进行修理和维护。

Description

对碳氢气体进行压缩且分配运输的系统以及相关方法
相关申请
本申请要求于2012年3月6日提交的共同未决的美国临时申请No.61/607,506的优先权和权益，由此，该共同未决的美国临时申请的全部公开内容通过引用结合到本文中。
技术领域
本公开内容大体上涉及一种用于对气体进行压缩的系统和方法。更具体地说，本公开内容涉及一种模块化系统，所述模块化系统能够被输送至可从来源获取气体的位置并且对来自该来源的气体进行压缩。
背景技术
传统上，已经通过诸如汽油或柴油之类的燃料油的一个或多个馏分为内燃机供应燃料。汽油或柴油在充注期间处于大气压力下。近来，已经制造或转换了越来越多的车辆，由此，它们的发动机靠天然气运转而非靠长链烃运转。燃烧天然气与燃料油馏分相比的可用性、低成本、和低排放量在继续增加天然气驱动的车辆的数量的方面获得了兴趣。通常，天然气以每平方英寸超过3000磅的压力来充注车辆，所述压力极大地超过了传统燃料的大气压力条件。天然气的高充注压力要求在将天然气分配至车辆之前对其进行压缩。由此，尽管存在动机利用天然气来为车辆提供动力，但在其输送方面存在障碍。
发明内容
本文中公开的是一种供给压缩气体的方法。在示例中，供给压缩气体的该方法包括提供标准化运输容器并将压缩机组件设置在所述容器中以限定模块化的压缩系统。所述模块化的压缩系统被输送至具有碳氢气体的供给源的位置，并且对来自所述供给源的碳氢气体进行压缩以形成压缩气体。随后将所述压缩气体输送至能够被压缩气体的客户触及到的分配器。在示例中，所述压缩机组件由压缩机、驱动器、管道系统、和处于所述管道系统中的阀门组成，它们被策略地被定向和设置在所述运输容器中。策略地定向所述压缩机组件的元件使得对所述压缩机、所述驱动器、所述管道系统和所述阀门进行维护的位置是能够通过所述运输容器的侧壁中的选择性打开的接近元件触及到的。在该示例中，所述接近元件是通风口，所述通风口是能够从所述运输容器中选择性地移除的。在替代方案中，该压缩机组件包括风扇冷却器，所述风扇冷却器设置在所述运输容器中并且与所述容器的上表面上的百叶窗通风口流体连通。在该示例中，所述百叶窗通风口包括一系列百叶窗，所述一系列百叶窗是能够移动的，用于选择性地打开和关闭所述百叶窗通风口。该示例方法可还包括将所述压缩气体存储在存储罐中，所述存储罐设置在所述容器的上表面上。可选择地，碳氢气体的所述供给源是碳氢气体公用管线，所述碳氢气体公用管线具有压力在从约0.5磅/平方英寸至约200磅/平方英寸范围的碳氢气体，并且其中，所述压缩气体的压力处于至少约3000磅/平方英寸。碳氢气体的供给源可以是具有压力在从约200磅/平方英寸至约1500磅/平方英寸范围的碳氢气体的碳氢气体输送管线，并且其中，该压缩气体的压力处于至少约3000磅/平方英寸。该方法可还可选择地包括利用控制器来控制所述压缩机组件，所述控制器设置在所述运输容器中并且能够通过铰接地安装在所述运输容器上的门而触及到的。作为选择，所述运输容器是国际标准化组织(ISO)运输集装箱。
还公开的是一种产生用于由车辆使用的压缩碳氢气体的供给源的方法，该方法包括提供运输容器并在所述ISO运输集装箱中安装压缩机组件以限定模块化的压缩气体单元。在该示例中，该运输容器是国际标准化组织(ISO)运输集装箱，在所述ISO运输集装箱中，接近元件设置在所述ISO运输集装箱中，使得所述压缩机组件中的基本上所有的可维护部件都是可触及的；并且在所述ISO运输集装箱的上表面上设置有百叶窗通风口。所述百叶窗通风口具有打开和关闭所述通风口的可选择性地移动的百叶窗，该方法包括沿一方向移动所述百叶窗，以在所述压缩机组件运转时打开所述通风口，以及沿相反方向移动所述百叶窗，以在所述压缩机组件静止时关闭所述通风口。将该模块化的压缩气体单元输送至靠近碳氢气体的供给源的位置，并且将碳氢气体从所述供给源引导至所述压缩机组件，在所述压缩机组件中，对所述碳氢气体进行压缩以产生压缩气体并随后将其引导至压缩气体分配器。该方法可还包括在所述ISO运输集装箱中设置干燥器，将再生管线的端部附接于所述干燥器并将所述再生管线的另一端定位在所述ISO运输集装箱的外部，使天然气流动通过所述干燥器，使所述干燥器与所述天然气断开连通，并且通过使再生气体流过所述干燥器而将湿气从所述干燥器中移除。控制单元可被设置在所述ISO运输集装箱中，所述控制单元具有触屏，所述触屏用于与所述压缩机组件通信并用于手动地控制所述压缩机组件；所述控制单元还可包括控制器，所述控制器用于自动控制所述压缩机组件。在一个示例中，所述模块化的压缩气体单元放置在地平面(grade)上。可选择地，所述模块化的压缩气体单元被抬高，例如在进行交易的结构上方。在另一替代实施方式中，所述模块化的压缩气体单元是可移动的，在示例中，所述模块化的压缩气体单元包括为车轮设置所述模块化的压缩气体单元，或者将所述单元设定在拖车上。
本文中还公开的是一种用于对气体进行压缩的模块化系统的示例，所述模块化系统包括容器和设置在该容器中的压缩机组件。所述压缩机组件具有连接至碳氢气体的供给源的入口管线和与分配器处于选择性的连通中的出口，所述出口能够被压缩碳氢气体的客户触及到。一个或多个存储罐安装在壳体的上表面上，所述一个或多个存储罐与所述出口处于选择性的连通中。包括百叶窗通风口，所述百叶窗通风口被放置在壳体的上表面上，并且由平的百叶窗组成，所述平的百叶窗被平行地安装并且能够从大致水平的取向旋转至大致竖直的取向，所述大致水平的取向用以在所述壳体的内部与外部之间限定障碍物，所述大致竖直的取向用以在所述壳体的内部与外部之间提供连通。在一个示例中，碳氢气体的所述供给源是公用管线，所述公用管线与分配系统连通，所述分配系统将碳氢气体供给至住宅客户和商业客户。该容器可以是国际标准化组织(ISO)运输集装箱。可选择地包括能够选择性地移除的通风口，所述通风口安装在所述壳体的侧壁中的开口中并策略性地设置成，使得所述压缩机组件中的基本上全部的部件在所有的部件安装在所述容器中时都是可触及的。
附图说明
已经陈述了本发明的特征和益处中的某些，其它特征和益处将在结合附图进行说明时而变得明显，在附图中：
图1是根据本公开内容的设置在容器中的压缩天然气系统的示意性示例。
图2是根据本公开内容的图1的容器的前端的透视图。
图3是根据本公开内容的图1的容器的后端的透视图。
图4是根据本公开内容的图1的容器的后端的透视图，该容器将元件从该容器上移除。
图5是根据本公开内容的图1的容器的前端的透视图，该容器将元件从容器上移除并具有处于打开位置中的百叶窗通风口。
图6是根据本公开内容的图1的容器的后端的透视图。
图7是根据本公开内容的图1的容器的后端的透视图，该容器将元件从该容器上移除。
图8是根据本公开内容的图1的容器的前端的透视图，该容器将元件从该容器上移除并具有处于打开位置中的百叶窗通风口。
图9是根据本公开内容的实施方式的图1的容器中的压缩碳氢气体系统的示例的透视图，该压缩碳氢气体系统邻近于分配器和电源设置以形成燃料供应站。
图10是根据本公开内容的实施方式的图1的压缩碳氢气体系统的实施方式的一部分的示意性示例，该压缩碳氢系统与控制器通信。
图11是根据本发明的实施方式的图9的压缩碳氢气体系统的替代实施方式的透视图。
图12是根据本发明的实施方式的图1的压缩碳氢气体系统的示例的透视图，该压缩碳氢气体系统设置在拖车上。
尽管将结合优选实施方式来描述本发明，但将明白的是，并非意欲将本发明限制于那个实施方式。相反，意欲涵盖所有的替代方案、修改方案和等效方案，如可包含在本发明的由所附权利要求限定的精神和范围内那样。
具体实施方式
现在将在下文中参照其中示出了实施方式的附图更为充分地描述本公开内容的方法和系统。本公开内容的方法和系统可处于许多不同的形式中，并且不应解释为被限制于本文中所阐述的说明性实施方式；相反，提供这些实施方式使得该公开内容将是详尽而完整的，并且将会将其范围充分地传达给所属领域技术人员。自始至终，相同的附图标记指代相同的元件。
将会进一步了解到的是，本公开内容的范围并不被限制于所示和所描述的结构、操作、精确的材料、或实施方式的确实细节，这是因为变型方案和等效方案对于所属领域技术人员而言将是明显的。在附图和说明书中，已经公开了说明性实施方式，并且尽管使用了具体术语，但它们仅在通用和描述性的意义上使用而非出于限制的目的来使用。
图1是压缩气体(CG)系统10的示意图，该CG系统10被示出为具有用于将气体输送至CG系统10的入口管线12。该入口管线12附接于供应管线14；该供应管线14在示例中与通用分配系统连通，该通用分配系统将天然气分配至天然气的住宅客户和商业客户，并且在从约0.5磅/平方英寸至约200磅/平方英寸的示例性压力下运行。作为选择，该供应管线14可与输送管线连通并且具有从约200磅/平方英寸至1500磅/平方英寸的示例性运行压力。示例性气体包括碳氢化合物，所述碳氢化合物在标准温度和压力下是气体，例如但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、及其混合物。在示例中，所述碳氢化合物可以是饱和的或者是不饱和的，并且所述气体可包括诸如氮、氢、氧、硫之类的微量的非碳氢化合物。可选择地是自动的或手动的截止阀16被示出为处于位于入口管线12与供应管线14之间的接头处，用于选择性地阻挡住入口管线12与供应管线14之间的连通。可选择地，附加阀门18可设置在该入口管线12中，处于截止阀16的下游。入口管线12止于过滤器20，所述过滤器20可用于将颗粒或其它不合乎需要的物质从在入口管线12内流动的气流中移除。过滤器20经由管线22连接至干燥器24，该干燥器24可包括用于将湿气从气流中移除的干燥剂。可选择地，干燥器24可以是空的并且提供空隙以作为分离鼓(knockout drum)运行，从而通过重力分离来移除湿气。阀门26设置在管线22中，用于选择性地阻挡住过滤器20与干燥器24之间的流动。出口管线28将干燥器24连接于用于附加过滤的第二过滤器30，该第二过滤器30在干燥器24的下游。阀门32被示出为处于管线28中并且选择性地阻挡干燥器24与过滤器30之间的连通。可选择的再生管线34、36被示出为分别在干燥器24与阀门26、32之间连接至管线22和管线28。干燥器24中的干燥剂可通过关闭阀门26、32以隔离干燥器24，打开再生管线34、36中的阀门，并使热的和/或干燥的气体循环通过再生管线34、36和干燥器24而被再生。管线38在一端上连接于过滤器30并在另一端上连接于压缩机组件40，用于传送来自过滤器30的气体以使其在压缩机组件40内受到压缩。压力控制阀42被示出为处于管线38中，用于控制气体在管线38内的流动。
图1的示例性压缩机组件40被示出为具有第一级压缩机44，其中，在示例中，压缩机44是往复式压缩机。管线46将第一级压缩机44的出口与第一中间冷却器48相连。在图1的示例中，第一中间冷却器48是风冷的，但是可利用其它冷却介质。来自第一中间冷却器48的出口管线50连接至第二级压缩机60的入口。在图1的压缩机组件40的第二级压缩段中，第二级压缩机60的出口或排出口连接至管线62，所述管线62具有连接至第二中间冷却器68的相对端。第二中间冷却器68的排出口附接于管线70，所述管线70又连接于第三级压缩机76的入口。管线78具有连接于第三级压缩机76的一端和连接于第三中间冷却器80的入口的相对端。管线86被示出为连接至第三中间冷却器80的出口和第四级压缩机88的入口。第四级压缩机88的出口连接于管线90，所述管线90被示出为具有连接于第四中间冷却器92的入口的相对端。管线94连接第四中间冷却器92的出口并且提供用于从压缩机组件40排出压缩气体的输送管线。由此，在一个示例中，压缩机组件40接收约处于供应管线14中的压力下的气体并且将所述气体压缩至超过约3000磅/平方英寸的压力，并且作为选择，压缩至超过约3600磅/平方英寸的压力。可选择地，端部管线94的排出压力可超过约4000磅/平方英寸，并且作为选择，压力超过约4700磅/平方英寸。用于与本文中所述的方法和系统一起使用的压缩机并不限于四级压缩机；存在替代实施方式，其中，利用具有一级、二级、三级、五级、或多于五级的压缩机对气体进行压缩。
在图1中进一步示出的是泄压管线100、102、104、106，所述泄压管线100、102、104、106分别连接至管线94、86、70、50并且止于泄压集管108中。泄压集管108连接至泄压鼓。由此，在压缩机组件40的运行被按照计划终止或者并非按照计划终止的情况下，压缩机组件40的多个级内的压缩气体可被引导至该泄压鼓110，一旦重启压缩机组件40，泄压鼓110中的气体就可流过管线116并且返回管线38，如所示，并且返回至压缩机组件40的入口。
仍旧参照图1，过滤器20、30、干燥器24、和压缩机组件40被示意性地示出为处于容器120内，其中，阀门18被设置成刚好处于容器120的内部。如将在下文中更为详细地描述的那样，示例性的容器可包括被制成为符合国际标准化组织(ISO)并且更具体地说符合ISO标准6346的那些容器。容置CG系统10的标准化容器的优点在于，在将该CG系统10安装在容器120中时，容器120及其内容物易于被作为单个模块化单元输送。这是因为货物的大多数托运人利用被装备成接收和装载标准化运输容器的车辆(例如火车、牵引车拖车设备、货船)。此外，设置在易于获得的ISO集装箱上的附接位置使得它们能够被安全地紧固在运输车辆中或其上。
图1的CG系统10还包括管线122、124、126，所述管线122、124、126从管线94的位于压缩机组件40下游的一部分分支出来。管线122、124、126分别连接于存储罐128、130、132的入口。尽管示出了三个存储罐128、130、132，但存在本文中公开的CG系统10的具有零个、一个、两个、四个、和多于四个存储罐的实施方式。如在图1中示意性地所示，存储罐128、130、132是大致细长的且呈圆柱形的构件，所述构件在一个示例中平行地设置并且安装在容器120的上表面上。在替代方案中，罐128、130、132可被设置在容器120的侧面或下表面上，或者与容器120分离开，例如处于地平面(grade)上。阀门134、136、138分别设置在管线122、124、126中并且用于选择性地调节通向罐128、130、132的流动。
在CG系统10中受到压缩的气体可经由分配器140、142而被压缩气体的终端用户获取。分配器140、142上的喷嘴144、146提供了用于将在CG系统10中受到压缩的气体提供至车辆(未示出)或用于被客户购买的压缩气体的其它存储容器的流动路径。由此，分配器140、142可被装备有读卡器或其它支付方法，使得客户可在分配器140、142处购买一定量的压缩气体。尽管示出了两个分配器140、142，但CG系统10可具有一个、三个、或多于三个分配器。管线94、148、150、152在CG系统10与分配器140、142之间提供示例性的流动路径。在图1的示例中，管线148、150、152具有连接于管线122、124、126且位于阀门134、136、138的下游的入口端。阀门154、156、158被分别设置在管线148、150、152中；阀门154、156、158的选择性打开和关闭与阀门134、136、138、159的选择性打开和关闭相结合，将压缩气体选择性地输送至存储罐128、130、132或者直接输送至分配器140、142。可选择地，存储在罐128、130、132内的气体可通过关闭阀门154、156、158而被选择性地输送通过管线148、150、152中的一个。在一个示例中，压缩气体可通过管线94从压缩机组件40直接流至分配器140、142。在该示例中，管线94中的阀门159被打开以允许流过管线94。
现在参照图2，在透视图中示出的是容置在容器120中的CG系统10的示例性实施方式。在图2的示例中，容器120是ISO运输集装箱并且在容器120的前端161上具有铰链门160。门160具有用于确保门160被闭合住的竖向锁定杆。水平定向的结构构件被进一步描绘成处于门160上的间隔开的竖向位置处。门160的相对的横向端上的铰链将门安装于容器120的横向侧，铰接的附接件允许门160的向外打开并且使得从前端161通向容器120内的通路最大化。开口被示出为形成在容器120的横向右侧162的下部面板上。通风口164安装在所述开口中，并且可通过紧固件(未示出)而被保持在其中，所述紧固件是易于被移除的，从而允许经由所述开口快速且反复地通向所述容器120的内部。侧门166被示出为设置到横向右侧162上，所述侧门166在相对的横向侧上具有铰链并具有用于打开门166的手柄。在示例中，通过添加用于通风口164的开口和侧门166来改变标准化ISO运输集装箱。
在图2的示例中进一步示出的是百叶窗通风口168，所述百叶窗通风口168设置在容器120的上表面上。该百叶窗通风口168安装在矩形成形的框架中，所述矩形成形的框架是与容器120的上表面大致共面的。然而，该百叶窗通风口168可处于容器120的包括侧部表面和下表面在内的任何表面上。框架内的一系列细长的百叶窗169沿与容器120的横向侧大致平行的线延伸。然而，百叶窗169可被沿其它方向定向。百叶窗169与致动器170机械地联接，所述致动器170被示出为设置在邻近于百叶窗通风口168的框架的壳体中。如将在下文中更为详细地描述的那样，为致动器170通电使得百叶窗169能够围绕沿它们的伸长长度延伸的轴线旋转。由此，容器120的内部与外部之间的连通可通过致动器170的运转而选择性地发生。可闭合的百叶窗通风口168的优点是防止降水、碎屑、和其它物质进入到容器120中，所述进入会损害或以其它方式限制保持在其中的CG系统10的寿命。可选择地，百叶窗169可被循环以防止冰或雪累积在百叶窗通风口168上。在另一替代方案中，百叶窗169可被闭合以保持容器120的壳体内的热能，使得CG系统10中的机器和其它部件可被维持在指定的周围运行环境内。在另一替代方案中，用于驱动风扇180(图5)的马达(未示出)可例如通过实施变速控制器而具有变化的输出速度，以调节容器120内的温度。
仍旧参照图2，罐128、130、132被示出成安装在细长的支承件上，所述细长的支承件在容器120的上表面上在容器120的横向侧之间延伸。半圆形沟槽形成在支承件中，所述支承件提供了用于罐128、130、132的座部。条带被固定于支承件并且延伸过罐128、130、132的上表面，用于将罐128、130、132紧固于支承件并且紧固于容器120。在容器120的上表面上的还有环形立管，所述环形立管向上延伸用于按照需要将从CG系统10释放的气体排出。
参照图3，所示出的是CG系统10和容器120的透视图，通风口172可释放地安装在形成于容器120的后端174中的开口中。类似于通风口164，通风口172可利用紧固件进行安装，所述紧固件使得能够易于移除通风口172，用于触及容器120内的CG系统10的部件。同样设置在容器120的后端174上的是法兰接头176，所述法兰接头176安装在入口管线12(图1)的端部上，用于连接至阀门16(图1)和供应管线14(图1)。因此，在一个示例中，CG系统10在安装厂处安装在容器120内，且被输送至靠近供应管线的位置，并且连接可在供应管线与CG系统10之间经由法兰接头176形成。
图4示出了容器120内的CG系统10的侧视透视图，其中，已经移除了通风口172(图3)、侧门166(图2)、和通风口164(图2)。如上所述，通风口172、164可以是被容易地移除的，从而提供了通向CG系统10的可能需要维护的部件的通路。如在图4的示例中可见的那样，易于从容器120的外侧触及到的是过滤器20、干燥器24和泄压鼓110。还示出的是压缩机组件40的易于经由开口触及到的部分，通风口164(图2)可被设置在所述开口中。在图4中进一步示出的是控制面板178，所述控制面板178安装在容器120中并且在安装侧门166(图3)的情况下被相对于开口向内向后设置。如将在下文中更为详细地描述的那样，控制面板178可提供用于手动操作CG系统10的界面并且还可包括用于CG系统10内的气体的压力和温度的计量仪。
图5是示出了从容器120的前端161上移除门160(图2)的侧视透视图。在一个示例中，开口设置于容器120的侧壁上的战略位置处，在所述开口中，设置有可易于替换且可移除的通风口，使得通向CG系统10内的所有可维护的物品的通路是可利用的且无需移除CG系统10的任何部件。在图5中另外示出的是，已将致动器170通电以旋转百叶窗169，使得容器120的外部与内部之间的连通可通过百叶窗通风口168实现。为了促进空气通过容器120流动，示出了可选择的风扇180，所述可选择的风扇180设置在容器120中并且位于百叶窗通风口168的下方。通过致动器170和百叶窗169的操作而百叶窗通风口168的选择性闭合限制了可能落在CG系统10的风扇和/或其它工作部件上的碎屑、降水、或其它这种物质通过百叶窗通风口168的入流。减少外部材料引入到容器120的内部使得CG系统10的性能最优化并且延长其使用期限。
图6示出了容器120内的CG系统10的透视图并且示出了容器120的横向左侧182和后端174。在该示例中，所示出的是通风口184、186，所述通风口184、186设置在于横向左侧182上设置的开口内。同样位于该示例的横向左侧182上的是法兰接头188、190，所述法兰接头188、190连接于再生管线34、36，用于干燥器24的选择性再生。由此，法兰接头的选择性放置的另一附加优点是从容器120的外部使干燥器24再生的能力。
图7示出了CG系统10和容器120的图6的相似视图，但从横向左侧182上的开口上取下了通风口184、186。同样取下的是后端174上的通风口172(图3)。通风口184、186的移除还示出了将开口选择性地放置在容器120的侧壁中的优点，使得通向CG系统10的诸如压缩机组件40之类的部件的通路被方便地形成。然而，在CG系统10的预期运行期间，通风口将处于开口中的适当位置中，从而提供了对容器120内部的侵入和其它不必要的闯入的屏障。
图8示出了容器120内的CG系统10的透视图，并且示出了门160从容器120的前端161移除。同样移除的是通风口184、186(图6)和通风口164(图3)。图8还通过将开口策略地定位在容器120中的侧壁中示出了CG系统10中的部件的可触及性。此外，CG系统10内的部件在容器120内部的策略性取向有助于在本文中所述的CG系统10的可触及性特征。例如，将压缩机组件40定向成使得压缩机组件40的列(throws)或级指向横向右侧162和横向左侧182中的开口使得能够容易接近具有更高维护和/或维修频率的部件。同样，本文中所述的通风口、门、和/或面板可被指定成可被移除以提供通向CG系统10的通路的维护元件。
图9示出了从分配器140、142获得压缩气体的客户的示例。在该示例中，容器120内的CG系统10设置于燃料供应站，其中，车辆192被定位成用于利用来自分配器140、142的压缩气体来供应燃料。在该示例中，分配器140、142被远离容器120间隔开，并且来自罐128、130、132的供应管线可被在地下铺设至分配器140、142。作为选择，分配器140、142可被集成在容器120的壳体中，使得喷嘴可被直接安装于容器120的壳体，而非安装于分配器140、142。在图9中还设置的是电源箱194的示例，所述电源箱194提供了用于为CG系统10供电的通用供应电源所用的连接位置。在一个示例中，电源箱194出于安全的原因设置成与容器120相距一定距离。在实施方式中，电源箱194包括用于控制电力的变压器、断路器、用于小型马达的启动器、外部断开手柄、紧急停止按钮、和不间断电源中的一个或多个。图9示出了CG系统10的示例，所述CG系统10在制造位置处被制造在容器120中，并且随后已被运载至燃料供应站，在那里，供应管线14(图1)设置于该燃料供应站或靠近该燃料供应站设置。由此，在将容器120中的CG系统10输送至该燃料供应站之后，入口管线12(图1)被连接于该供应管线14。
图10中示意性地示出的是CG系统10的一部分，其中，压缩机组件由具有连接至管线38的入口和连接至管线94的出口的单个压缩机表示。此外，图1的阀门134、136、138被表示成管线94中的单个阀门，并且管线148、150、152由将管线94连接至分配器140、142的单个管线表示。同样，罐128、130、132由单个罐表示，并且阀门154、156、158由单个阀门表示。图10中进一步示出的是，将电源箱194示意性地示出为经由电源线198为马达196供电。在图10的示例中，马达196用于驱动压缩机组件40。此外，控制面板178被示意性地描绘成包括触屏200以及显示特征，所述触屏200具有用于控制CG系统10的运行的多个按钮，所述显示特征用于在可视地监测CG系统10内的状况。在图10的控制面板178的示例上包括紧急停止按钮202或主开关。还在控制面板178内的是控制器204，所述控制器204在许多示例中可包括可编程逻辑控制器(PLC)。控制器204被示出为或者经由硬线线路、无线线路或者软件链接而与CG系统10内的多个部件通信。在一个示例中，露点测量仪206被示出为安装在入口管线38上并且处于控制阀42的上游。该露点测量仪206与控制器204相连，其中，控制器204可显示来自该露点测量仪206的信号和/或使用来自该露点计量仪206的信息，用于控制CG系统10的运行。示例性运行控制可包括影响压缩机组件40的速度或关闭压缩机组件40以及使干燥器24再生(图1)。作为马达196的替代方案，用于压缩机组件40的可选择的驱动器包括涡轮机、燃气涡轮机、发动机、以及将能量转化成可用的机械运动的任何机器。
在图10中进一步示出的是，控制阀42还连接至控制器204，其中，信号可被控制阀42接收到以调节通过管线38的流量。带有压力指示器208、210的测压孔被分别示出为处于管线38和管线94中，处于压缩机组件40的上游和下游。来自压力指示器208、210的信号可被传达至控制器204。此外，致动器170被示出为与控制器204通信，使得致动器170的选择性运行可经由来自控制器204的信号发生用于致动百叶窗169。图10的示例中还示出了温度传感器212，其中，该温度传感器212监测容器120的壳体(图1)内部的温度。温度传感器212被示出为与控制器204通信，并且由此在示例中，将表示容器120的壳体中的温度的信号从温度传感器212传送至控制器204。可选择地，对于百叶窗169(和由此对于致动器170)的控制可取决于由温度传感器212感测到的容器120的壳体中的温度，使得当感测到指定温度时，控制器204可被编程以命令该致动器170打开或关闭百叶窗169用于降低或提高容器120的壳体中的温度。在图10的示例中，压缩机组件40下游的表示第一级中间冷却器48、第二级中间冷却器68、第三级中间冷却器80和第四级中间冷却器92(图1)的空气冷却器可被靠近百叶窗169设置，并且其中，风扇180对所有这些中间级冷却器48、68、80、92提供冷却。此外，在图10中所示的是与控制器204通信的阀门134、136、138以及阀门154、156、158、159。由此，经过管线94和/或管线148、150、152的流动可经由控制器204通过操纵阀门134、136、138和/或150、156、158、159进行控制，使得来自压缩机组件40的流动可直接流至存储罐128、130、132或直接流至分配器140、142。对于马达196的控制还可经由连接至控制器204的信号管线从控制器204发生。附加通信被示出为处于电源箱194与控制器204之间。信号管线可将例如用电量和使用率的电源箱194内的数据提供至控制器204，并且在一些状况中，可发出诸如检测到漏气或火灾之类的情况的信号，其中，控制器204断开了从电源箱194至CG系统10的供电。
存在CG系统10的这样的实施方式，其中，处于分配器140、142中的一个或多个中的压力传感器(未示出)对其中正被分配该压缩气体的接收器(未示出)中的压力进行感测。在此情况下，该接收器可以是车辆内的用于存储车辆用燃料的油箱，或者是接收压缩气体之后被远离该CG系统10输送的独立容器。在示例中，指定量的压缩气体被从分配器140、142计量供给到该接收器中，并且在测量该接收器中的压力的同时，来自分配器140、142的气流被中断。基于压力的测量值，可对充注该接收器所需要的气体量(质量或体积)进行评估。在示例性实施方式中，该控制器被编程以考虑在分配器140中的一个处充注接收器所需的气体的预计量，并且将更大的压缩气体流提供至具有较小容量的接收器。例如，如果分配器140被接近以充注具有大容量的接收器，并且分配器142(或附加分配器)正被接近以充注具有较小容量的接收器，则与分配器142相比，可向来自分配器140的流动给予优先权。在一个示例中，向分配器140、142给予优先权包括选择性地计量来自优先分配器140、142的流动。作为选择，优先权可包括关闭和/或打开从管线148、150、152、94(图1)至分配器140、142的干管管线中的自动阀门(未示出)，并且选择性地关闭和/或打开阀门134、136、138、154、156、158、159，使得CG系统10中的一些或全部压缩气体流至具有优先权的分配器140、142。大容量接收器的示例包括公交车、长牵引车拖车设备等上的燃料箱，所述燃料箱可能需要数分钟进行充注。反之，小容量接收器可包括载客汽车或轻型载重卡车中的油箱。优先将气流提供至充注小容量接收器的分配器使得随着时间的推移所充注的接收器的数量最大化。例如，可能仅需要数分钟将压缩气体分配至小容量接收器；这意味着该分配器可被快速地用于充注另一接收器。相反，如果在另一分配器向大容量接收器分配的同时减少了流向分配至该小容量接收器的分配器的气流；就延长了两个分配器处于使用中的总时间。
仍旧参照图10，马达油路214被示出为用于调节马达196中的油温。压缩机40中的油被容纳在于压缩机40中以虚线轮廓示出的曲轴箱216中；所述油从曲轴箱216流到通向泵220的管线218中，用于使油循环通过马达油路214。泵220排放到管线222中，所述管线222将油承载至空气冷却器224。管线222中的一些油通过从管线222呈T形分支的旁路管线226而被选择性地转移至空气冷却器224的下游。管线226连接至被示出在管线230中的温控三通阀228，所述管线230承载离开空气冷却器224的油。管线230在与它连接至空气冷却器224的位置相对的端部上连接至加热器232。循环油中的温度被空气冷却器224、加热器232、和调节流经回路214的油有多少流过空气冷却器224的三通阀228的组合所保持。离开加热器232的油经由管线234流回至曲轴箱216。
可选择地，可包括路由器235或其它通信装置，用于远程监测CG系统10。在示例中，可以是无线的路由器235如所示与控制器204通信，并且将表示CG系统10的状况和/或运行性能的信号输送至远程监测设施(未示出)。示例性信号可表示在CG系统10的位置处的诸如来自温度传感器212的温度和/或来自测压孔208、210的压力之类的温度和/或压力、以及可表示湿度的来自露点测量仪206的信号。表示温度和压力的信号可来自该CG系统10的任何部分，并且并不限于由温度传感器212和测压孔208、210监测的位置。信号可还表示该CG系统10中的气体流速量、分配至每一个接收器的压缩气体量、分配至每一个接收器的时间、接收压缩气体的每一个接收器的容量、该CG系统10的诸如马达196、致动器170之类的部件的用电情况、和容器120内的气体的检测。收集这些值在评估特定的CG系统10的运行性能、定期维护(包括干燥剂的再生)、和经济性能方面会是有用的。在示例中，本地或远程监测到的信息可被用于在需要的情况下改变该CG系统10的部件的维护计划，由此，当需要时，例如不是过早或过晚进行维护。此外，监测可通过表明该CG系统10的哪些部件可能需要替换或维修来提高维护筹划(staging)；使得在服务时，所有需要的零件和/或工具均是现有的。提高维护筹划可消除取回所需零件或工具的时间，从而缩短了维护停机时间。此外，与压缩气体的分配相关的数据对于监测将压缩气体销售给客户的该CG系统10的经济情况及其位置而言会是有用的。例如，在一段时间内的充注次数(例如客户)、充注时间、以及每次充注和随时间的流逝所分配的气体量可被用于评估特定位置相对另一特定位置的数值。在作出决定以将特定的CG系统10重新定位于另一位置、或者将新的CG系统10安装在现有CG系统10的附近时，该经济信息会是有用的。
在替代方案中，缓慢充注管线236被示出为连接至管线94并终止于缓慢充注终端238，所述缓慢充注终端238可远离CG系统10。该缓慢充注终端238对于充注诸如公交车、汽车、厢式运货汽车、警车、卡车、出租车等车队车辆而言会是有用的，并包括集管，每一个正被充注的物品均从所述集管连接出来。当正被充注的物品并不正常使用、例如通宵、周末、和/或假日时，缓慢充注过程会发生。非峰值时间期间进行充注的优点会是由于用于运行该CG系统10的低能量成本而是节省费用的。阀门240被示出成处于缓慢充注管线236中并且与控制器204通信；使得来自控制器204的指令可调节通过该缓慢充注管线236的流动。在示例中，该控制器204可在该缓慢充注终端238中一旦达到指定压力就指令阀门240关闭。
图11是图9的实施方式的透视示例，其中，该CG系统10和容器120安装在现有结构242的顶部上，或者支承在该现有结构242上。在该示例中，该结构242可以是诸如现有燃料补给站之类的商务事业，在该现有燃料补给站中，汽油和/或柴油的传统燃料被在具有该CG系统10的位置上进行销售。可选择地，可设置支承框架244，用于安装该CG系统10。由此，在该示例中，该CG系统10的位置可提供压缩气体的经由分配器140、142的销售，并且可还提供传统汽油和柴油馏分燃料的销售。将该CG系统10设置在容器120中的另一优点是现有燃料供应站可分配压缩气体，除了分配器以外，无需消耗附加空间。占用未使用的空间(即现有结构的顶部)以用于压缩气体的能力在燃料供应站例如在市区中具有有限空间时会是必需的。此外，将该CG系统10设置成其存储罐128、130、132在高处提高了该系统10的安全性。
现在参照图12，在透视图中示出的是设置在轮式拖车246中的该CG系统10的容器120中的CG系统10的示例。在该实施方式中，该CG系统10可被输送至使用位置，并且在对气体进行压缩并输送该压缩气体时保持在拖车246上。此外，在该示例中，该分配器(未示出)可被集成在容器120的壳体内并且该分配器喷嘴安装在容器120的侧壁上。还在图12中所示的是用于牵引该拖车246和CG系统10的牵引车拖车设备248。然而，存在这样的示例，其中，用于移动该CG系统10的动力与该拖车246是一体的，由此，设备248会是不必要的。
因此，本文中描述的本发明特别适于实现上述目的并且获得所提及的目标和优点以及其中固有的其它目标和优点。尽管已经出于公开的目的给出了本发明的当前优选的实施方式，但在用于实现预期结果的过程的细节中存在多个改变。这些和其它相似的改变对于所属领域技术人员来说是不言自明的，并且意欲被涵盖在本文中公开的本发明的精神和所附权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种从标准化运输的容器供给压缩碳氢气体的方法，所述方法包括：
将压缩机组件放置在所述容器的内部中以形成模块化的压缩系统；
将至少一个存储罐安装在所述容器的顶部；
将百叶窗通风口安装在所述容器的所述顶部的开口中，其中所述百叶窗通风口直接与所述存储罐相毗邻以使所述存储罐与所述百叶窗通风口不重叠；
将所述模块化的压缩系统输送至具有碳氢气体的供给源的位置；
对来自碳氢气体的所述供给源的碳氢气体进行压缩以形成压缩碳氢气体；以及
将所述压缩碳氢气体输送至所述存储罐以随后分配至车辆。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容器的顶部包括第一部分以及与第一部分结合的第二部分，其中将至少一个存储罐安装在所述容器的顶部包括将所述存储罐安装在所述第一部分上；其中所述百叶窗通风口完全地安装在所述第二部分中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容器包括能够从所述容器选择性地移除或打开的面板、门和通风口。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩机组件还包括风扇冷却器，所述风扇冷却器设置在所述容器中并且与所述百叶窗通风口流体连通，所述百叶窗通风口包括一系列百叶窗，所述一系列百叶窗能够移动，用于选择性地打开和关闭所述百叶窗通风口。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括安装三个所述存储罐到所述容器的所述顶部上。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，碳氢气体的所述供给源包括天然气公用管线，所述天然气公用管线具有压力在从0.5磅/平方英寸至200磅/平方英寸范围内的天然气，并且所述压缩天然气的压力处于至少3000磅/平方英寸。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，用于控制所述压缩机组件的控制器设置在所述容器中，并且能够通过铰接地安装在所述容器上的门触及到。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容器是国际标准化组织（ISO）运输集装箱。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩碳氢气体经由分配器分配给所述车辆，其中，所述分配器包括第一分配器，并且所述方法还包括将压缩碳氢气体选择性地提供至所述第一分配器并且提供至第二分配器，感测与所述第一分配器连通的第一接收器的容量，感测与所述第二分配器连通的第二接收器的容量，将更大的流量提供至具有较小容量的接收器。
10.一种使用国际标准化组织（ISO）运输集装箱来产生用于由车辆使用的压缩天然气的供给源的方法，包括：
在所述ISO运输集装箱的内部安装天然气压缩机组件，以形成模块化的压缩天然气单元，其中所述ISO运输集装箱具有顶部；
将多个存储罐安装在所述顶部的第一部分中；
在所述ISO运输集装箱的所述顶部的第二部分的开口中设置百叶窗通风口，所述百叶窗通风口直接与所述存储罐相毗邻以使所述存储罐与所述百叶窗通风口不重叠，所述百叶窗通风口包括能够选择性地移动的百叶窗以打开和关闭所述通风口，并且沿一方向移动所述百叶窗，以在所述压缩机组件运转时打开所述通风口，以及沿相反方向移动所述百叶窗，以在所述压缩机组件休止时关闭所述通风口；
将天然气的所述供给源引导至所述压缩机组件；
在所述压缩机组件中压缩所述天然气以产生压缩气体；以及
将所述压缩天然气引导至所述存储罐以随后分配给车辆。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括在所述ISO运输集装箱中设置干燥器，将再生管线的端部附接于所述干燥器并将所述再生管线的另一端定位在所述ISO运输集装箱的外部，使所述天然气流动通过所述干燥器，使所述干燥器与所述天然气断开连通，并且通过使再生气体流过所述干燥器而将湿气从所述干燥器中移除。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，还包括在所述ISO运输集装箱中设置控制单元，所述控制单元包括触屏和控制器，所述触屏用于与所述压缩机组件通信并用于手动地控制所述压缩机组件，所述控制器用于自动控制所述压缩机组件。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述模块化的压缩天然气单元放置地平面上。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述模块化的压缩天然气单元安装在商用建筑的结构的上表面上。
15.一种用于对天然气进行压缩且分配压缩的天然气的系统，所述系统包括：
容器；
压缩机组件，所述压缩机组件设置在所述容器的内部以形成模块化的压缩系统，并且所述压缩机组件包括连接至天然气的供给源的入口管线和与分配器选择性的连通的出口；和
用于存储由所述压缩机组件压缩的天然气的存储罐，所述存储罐安装在所述容器的顶部上，且与所述出口选择性的连通；
其中所述存储罐与分配器选择性地连通以将所述压缩的天然气从所述存储罐分配到车辆，
其中所述系统还包括安装在所述顶部的开口中的百叶窗通风口，所述百叶窗通风口直接与所述存储罐相毗邻以使所述存储罐与所述百叶窗通风口不重叠。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，天然气的所述供给源包括公用管线，所述公用管线与分配系统连通，所述分配系统将天然气供给至住宅客户和商业客户。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述容器包括国际标准化组织（ISO）运输集装箱。
18.根据权利要求15所述的系统，还包括能够选择性地移除的通风口，所述能够选择性地移除的通风口安装在所述容器中的侧壁的开口中并且策略性地定位成，使得所述压缩机组件中的基本上全部的部件在将所有的部件安装在所述容器中时都是能够触及的。
19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述百叶窗通风口包括细长的平百叶窗，所述细长的平百叶窗平行地安装并且能够从大致水平的方位旋转以在所述容器的内部与外部之间形成屏障，并且能够旋转至大致竖直的方位以在所述容器的内部与外部之间提供连通。
20.一种用于对碳氢气体进行压缩的系统，包括：
标准化的运输容器，其包括侧壁、第一端、第二端以及顶部，其中所述第一端到所述第二端的长度大于所述侧壁之间的宽度，且其中所述顶部包括第一部分以及与第一部分接合的第二部分；
压缩机组件，所述压缩机组件位于所述运输容器中以形成模块化的压缩系统；
入口管线，所述入口管线连接至所述压缩机组件，所述入口管线选择性地连接至碳氢气体的供给源；
多个存储罐，所述存储罐用于存储由所述压缩机组件压缩的碳氢气体，其中所述存储罐安装在所述顶部的第一部分上；
安装在所述运输容器内的风扇冷却器，所述风扇冷却器与设置在所述第二部分中的开口中的百叶窗通风口流体连通，所述百叶窗通风口直接与所述存储罐相毗邻以使所述存储罐与所述百叶窗通风口不重叠，所述百叶窗通风口包括一系列百叶窗，所述一系列百叶窗能够移动，用于选择性地打开和关闭所述百叶窗通风口；和
出口管线，所述出口管线连接到所述存储罐，用于将在所述压缩机组件中压缩的碳氢气体输送至分配器。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述压缩机组件包括压缩机、压缩机驱动器、管道系统和处于所述管道系统中的阀门，所述压缩机、压缩机驱动器、管道系统和所述阀门被策略性地定向并设置在所述运输容器中，使得对所述压缩机、所述驱动器、所述管道系统和所述阀门进行维护的位置能够通过所述运输容器的所述侧壁中的选择性地打开的接近元件触及。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述接近元件包括从下列组中选出的构件，所述组包括能够从所述运输容器选择性地移除或打开的面板、门和通风口。
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