CN105020574A - 一种l-cng加气站 - Google Patents
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Abstract
一种L-CNG加气站,由储罐、低温潜液泵、低温柱塞泵、高压汽化器、加气设备、阀与管路构成,其技术特征是:在高压汽化器后并联带有阀的管路与加气设备连接,通过阀的开与关和加气设备上压力传感器的压力信号完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。本发明的L-CNG加气站可以实现对LNG汽车加气、对CNG汽车加气、对CNG车载气瓶组拖车充气;功能最全,没有先例。可以对20MPa或25MPa两种压力的CNG车载气瓶组拖车充气。
Description
技术领域
本发明涉及一种L-CNG(中文意思是液态天然气LNG用柱塞泵加压汽化成高压气态天然气CNG)加气站(含气化站),属于天然气汽车能源基础配套设施领域。
背景技术
现有的L-CNG加气站,仅对天然气燃料汽车中的两种类型的LNG(液态)、CNG(气态)汽车加气,功能少,设备利用率低,随着LNG和CNG车辆普及,需要我们不断研发,不断适应新时代的发展需要。
发明内容
现有的L-CNG加气站,对于天然气燃料的CNG汽车气瓶加气只能在20MPa的额定压力以内。对天然气燃料汽车上的气瓶加气,其气瓶一般容积比较小,由于L-CNG加气站中的储罐一般为60立方(满储罐存天然气约叁万标方)和现有工艺流程的限制,对外加气量为叁万标方左右,即对外加气量小;功能单一,设备利用率低;
我们看出现有的L-CNG加气站没有很好利用液体加压容易、节省能耗这一优势产生大量的20MPa或25MPa的CNG气源为对应的CNG子站提供气源。
我们创新设计出一种全新的L-CNG加气站,独创点在于:采用创新设计的加气柱,能对运气的储气瓶组拖车充装气,既能为现有的20MPa气瓶拖车充装气,也能为将来的25MPa的气瓶拖车充装气;二者运气的储气瓶组拖车都为子站提供气源,提高了L-CNG加气站的处理能力,我们采用柱塞泵对液体LNG加压至20、25MPa的压力,耗电几乎相差不多,我们的L-CNG加气站能为将来的25MPa的气瓶拖车充装气,这一显著技术效果就是节省未来CNG子站二次加压过程,从而减少对应的CNG子站设备的投入;
为了达到这一技术效果,我们需要付出一系列劳动创造,1、需要重新设计一种特殊结构的加气柱,并以此为核心,2、重新设计加气站的工艺流程,解决加气站连续的处理能力的问题,即不受储罐容量限制,3、可以依据低温潜液泵的功率,对LNG运输槽车高速卸液,达到一天对多辆LNG槽车循环、连续的卸液,其总量就是一天的对外加气和供气的总量。4、柱塞泵也可以采用多个并联的方式,加大处理LNG的处理量,使得其处理量达到管道压缩母站30万方的处理效果,要能实现这样的效果,节省现有类似管道母站规模的投资,更节省大量的设备投入和能源消耗。5、采用LNG汽化后的CNG,大家使用该CNG没有任何腐蚀性,如在中国运用,对所有CNG汽车气瓶没有任何腐蚀性,巨大的社会效益非常显著。
技术方案:
一种L-CNG加气站,由储罐、低温潜液泵、低温柱塞泵、高压汽化器、加气柱、阀与管路构成,其中,低温潜液泵与低温柱塞泵的液相、气相口各自独立分别与储罐连接,运送LNG槽车采用低温潜液泵循环、连续卸车的方式以满足柱塞泵连续加压汽化成CNG的用量;其技术特征是:在高压汽化器后接有加气柱对车载储气瓶组拖车充装CNG,通过加气柱上的压力传感器来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
图2是本发明的结构和工艺流程示意图
下面详细解释:
一种L-CNG加气站,其技术特征也包含气化站,总的来讲就是把LNG用柱塞泵加压汽化成CNG;并采用本案的加气柱为运气的储气瓶组拖车上的储气瓶组充装气,该储气瓶组拖车为CNG子站提供气源。
储罐,其技术特征也包含卧罐和立罐,卧罐液相口、气相口可在封头一侧,也可在两侧的封头处;
本发明的一种L-CNG加气站,区别于现有的L-CNG加气站,本案实现了对运气的储气瓶组拖车上的储气瓶组充装气,与现有的L-CNG加气站在设备结构与工艺流程上完全不同。
首先要设计出一种特殊结构的加气柱,如图1所示,来实现分别对20MPa或25MPa车载储气瓶组拖车充装气的功能。
加气柱与加气机、售气机在结构上完全不同,用途也不一样,前者是对运气的储气瓶组拖车上的储气瓶组充装气,本案与现有的加气柱也不一样,充装压力可以是20MPa也可以是25MPa的压力,需要本案的特制的加气柱;至于运气的拖车头未必是天然气燃料的车头,也可能是柴油或汽油车;而加气机、售气机只能对天然气燃料汽车加气,其压力必须在额定的20MPa以内,这是非常大的一个区别。
加气柱,其技术特征是:
图1是表示一种加气柱的结构与工艺流程示意图;
1、表示加气柱的电控系统;2、表示加气柱的入气接口;3、表示手动阀;4、表示天然气质量计量计;5、表示电磁阀;6、表示手动阀;7、表示压力传感器;8、表示放空阀;9、表示放空管路;10、对外(储气瓶组拖车上的储气瓶组)加气管路;11表示质量计量计4与电控系统1的质量计量信号传输线;12、表示电控系统1与电磁阀5的控制信号线;13、表示电控系统1与压力传感器7的信号传输线;14、表示电控系统1与低温柱塞泵的控制信号线;
工作原理:
1、对20MPa储气瓶组拖车充装气
先确认是对20MPa储气瓶组拖车的充装气,将加气柱上充装压力目标按钮设置为20MPa。能在加气柱上电控系统中设置目标压力,是本发明的一个技术特点。
将20MPa储气瓶组拖车的充装口与加气柱的10连接,关闭放空阀8,打开阀3和阀6;在电控系统1中,接收压力传感器7的信号压力为20MPa时,设置阀5为自动关闭,同时通过14信号线控制柱塞泵的关停。完成对20MPa气瓶拖车充气,这时,关闭阀6,打开阀8,对10管路中的气体放空,对外(储气瓶组拖车上的储气瓶组)加气管路10上加气软管才能卸下,完成充装过程。
2、对25MPa储气瓶组拖车充装气
先确认是对25MPa储气瓶组拖车的充装气,将加气柱上充装压力目标按钮设置为25MPa。能在加气柱上电控系统中设置目标压力为25MPa,这是现有的加气柱所没有的功能。
将25MPa储气瓶组拖车的充装口与加气柱的10连接,关闭放空阀8,打开阀3和阀6;在电控系统1中,接收压力传感器7的信号压力为25MPa时,设置阀5为自动关闭,同时通过14信号线控制柱塞泵的关停。完成对25MPa气瓶拖车充气,这时,关闭阀6,打开阀8,对10管路中的气体放空,对外(储气瓶组拖车上的储气瓶组)加气管路10上加气软管才能卸下,完成充装过程。
我们看出本案加气柱与现有加气柱结构不同,功能不同。其功能是:电磁阀和柱塞泵同时控制,并依据压力不同分别对不同的额定压力的储气瓶组拖车充装气,是现有加气柱所没有的功能。
其次,本发明的L-CNG加气站要解决好连续运转的问题,由于,储气瓶组拖车容量巨大,每车储气瓶组为8000标方左右,连续充装四辆车载储气瓶组拖车就“用完”一个60立方的低温储罐的存储量,需要停顿充装过程,再次重新卸LNG液与充装气,显然,实际使用过程中存在着瑕疵或弊端。
解决这一技术方案是,详见工艺流程与结构,见图2,低温潜液泵2与低温柱塞泵3的液相(12、21)、气相(11、22)各自独立与储罐连接,两种类型的泵各自独立工作,低温潜液泵的卸车流量大于柱塞泵的对外加压汽化的流量,我们用低温潜液泵对LNG槽车采用循环、连续的卸车方式以满足柱塞泵连续对外加压汽化的流量。使得对外加注LNG、CNG和加压汽化成的CNG不受60立方储罐容量的限制,每天对外加注总量等于LNG槽车采用低温潜液泵循环、连续卸车的总量,如果每辆槽车花费2小时卸完,每天最大对外加气和处理量即为12小时乘以3万=36万标方。一个柱塞泵不够,可以多个柱塞泵并联使用,这是本发明的最大发明点。我们看出一个三级加气站却能做出36万标方CNG管道母站的技术效果,其设备投资仅为其十分之一,这是一个非常大的技术进步,在同行领域中是一个颠覆性的突破。
高压天然气CNG是指20MPa或25MPa的高压天然气的CNG。
车载气瓶组拖车额定工作压力可以是20MPa的,也可以是25MPa的,本发明对车载气瓶组拖车充装压力可以有两种压力供选择。这是本发明的一个技术特点。
如何实现:在加气设备即加气柱上有压力选择按钮,即有20MPa、25MPa压力选择按钮,当选择20MPa压力时,加气柱上的管道压力传感器达到20MPa,控制低温柱塞泵停机;当选择25MPa压力时,加气柱上的管道压力传感器达到25MPa,控制低温柱塞泵停机。
要想实现上述功能,必须有非常简单合理的工艺流程。详细设计见图2。
本发明的L-CNG加气站还有一个最大的技术优势是,能嵌入现有的L-CNG加气站中,加大了本发明的运用范围,或者说,现有的L-CNG加气站改造一下,管路增加三通和阀,本发明与现有加气站就能融合成多用途的加气站,只有能与现有加气站融合,才能表现出其商业价值。
现有的LNG加气站、L-CNG加气站都能与本发明的L-CNG加气站结合,本发明的生命力就能体现出来,技术优势非常明显。
实际现实中,现有的LNG加气站和L-CNG加气站由于处理量小,往往都处于亏损状态,如果采用本方案加以改造,能为子站提供25MPa的CNG气源,就能救活亏损的LNG加气站或L-CNG加气站,其本发明的社会效益和经济效益非常显著,其意想不到效果更非常巨大。
下面结合图3详细说明本发明与现有L-CNG加气站结合的运用案例:
一种L-CNG加气站,由储罐(1)、低温潜液泵(2)、低温柱塞泵(3)、高压汽化器(4)、加气设备(7、8、9)、阀(51、61)与管路(5、6)构成,其中,储罐(1)与低温潜液泵(2)、加气设备(9)组成部分,完成了对LNG汽车加液或LNG运输槽车卸液功能;储罐(1、52、53、54)与低温柱塞泵(3)、高压汽化器(4)、加气设备(7、8)组成部分,完成了对CNG汽车加气或CNG车载储气瓶组拖车加气功能;其技术特征是:在高压汽化器(4)后并联一个带有阀(51、61)的管路(5、6)与加气设备(7、8)连接,通过阀(51、61)的开与关和加气设备上压力传感器的压力信号完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。
储罐,其技术特征是:指是储气的罐体,含液态和气态的天然气的储罐,一般含低温储罐和高压储罐也叫气瓶,有低温储罐1和高压储罐即52表示对CNG汽车充装管路系统上高压气瓶;53表示对CNG汽车充装管路系统上中压气瓶;54表示对CNG汽车充装管路系统上低压气瓶;低温储罐含卧罐、立罐;储罐一端封头有进出液口;有两端封头分别有进出液口;本案选择的低温储罐两端封头分别有进出液口,画图简便,表达清晰。
加气设备,其技术特征是:包含CNG加气机、CNG加气柱、LNG加液机。或是它们的总称。内部管路上有压力传感器,这里省略没有画出。
加气设备内部管路上有压力传感器,本发明核心内容是本工艺流程用加气柱内部管路上的压力传感器,来控制对储气瓶组拖车充装高压天然气的压力,即压力分别是20MPa或25MPa,即可以分别对20MPa或25MPa的储气瓶组拖车充装天然气。这在国内是首创。
该压力传感器接受压力信号,其加气设备的控制系统可以和低温柱塞泵控制系统连锁,即加气设备中压力传感器到达设定压力值时,加气设备的控制系统与低温柱塞泵控制系统连锁动作,控制低温柱塞泵停机。这些需要本工艺流程如图1中的流程才能实现,没有本工艺流程难以实现,这需要发挥创造性劳动才能实现,不是显而易见的。其能有两种工作压力满足各种额定工作压力的车载储气瓶组拖车充装满高压天然气,这是非常巨大的技术进步。
储罐与低温潜液泵、加气设备组成,完成了对LNG汽车加液或LNG运输槽车卸液功能;其技术特征:
储罐1与低温潜液泵2、加气设备9组成,完成了对LNG汽车加液与LNG运输槽车卸液功能。
储罐1的17表示储罐的出液液相管路与19表示储罐的液相管路与LNG运输槽车液相管路(卸车时连接用)和低温潜液泵2中的21表示低温潜液泵的进液口连接;
储罐1的15表示储罐的气相管路和低温潜液泵2中的22表示低温潜液泵的气相口连接;
储罐1的14表示储罐的下进液液相管路与13表示储罐的上进液液相管路并联后再与低温潜液泵2中的23表示低温潜液泵的出液口通过阀24连接;
温潜液泵2中的23表示低温潜液泵的出液口与9加液机上的92进液口连接;9加液机上的91回气口连接在阀24前的上进液13、下进液14管路并联后的管路上。
卸车气相口18与储罐1中的16气相管路连接;
上述结构完成对LNG汽车加液和LNG运输槽车卸液功能。具体过程见下面实施例。
储罐(1、52、53、54)与低温柱塞泵(3)、高压汽化器(4)、加气设备(7、8)组成部分,完成了对CNG汽车加气和CNG车载储气瓶组拖车加气功能;其技术特征是:在高压汽化器(4)后并联一个带有阀(51、61)的管路(5、6)与加气设备(7、8)连接,通过阀(51、61)的开与关和加气设备上压力传感器的压力信号完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。这段话详细解释如下:
储罐1的出液口12与低温柱塞泵3的进液口31连接,储罐1的回气口11与低温柱塞泵3的回气口32连接,低温柱塞泵3的高压出液口33与高压汽化器4中的进液口41连接;
高压汽化器4中的出气口42后并联5、6两个管路系统,这是本发明点。
高压汽化器4中的出气口42与51表示对CNG汽车充装管路系统上的阀连接;阀后分别与52表示对CNG汽车充装管路系统上高压气瓶及气瓶前的单向阀;53表示对CNG汽车充装管路系统上中压气瓶及气瓶前的单向阀;54表示对CNG汽车充装管路系统上低压气瓶连接及气瓶前的单向阀。
7表示加气设备即加气机;71表示CNG加气机上低压接气口与在54表示对CNG汽车充装管路系统上低压气瓶连接及气瓶前的单向阀之间连接;72表示CNG加气机上中压接气口与在53表示对CNG汽车充装管路系统上中压气瓶及气瓶前的单向阀之间连接;73表示CNG加气机上高压接气口与在52表示对CNG汽车充装管路系统上高压气瓶连接及气瓶前的单向阀之间连接。
高压汽化器4中的出气口42与6表示对车载气瓶组拖车充装管路系统连接;通过61阀与8加气柱的进气口81连接。完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。
加气设备8即为加气柱,加气柱有压力选择设置,可以分别对20MPa或25MPa车载气瓶组拖车充气。
上述结构可以分别完成对20MPa或25MPa车载气瓶组拖车充气功能。具体过程见下面实施例。
我们设计的工艺流程简单高效,仅仅在高压汽化器后并联一路管路系统,通过阀61的开与关,配合阀51的开与关,实现了即可对CNG汽车加气也可对车载储气瓶组拖车充气;这样的技术进步带来的经济效益非常显著。还要解决一个问题;如何实现:
车载气瓶组拖车有两种额定压力即20MPa或25MPa;利用加气柱上的压力传感器判断汽化器后管道压力是否达到车载气瓶组拖车上的压力值,来控制低温柱塞泵的关停。
这些需要发挥创造性劳动,没有现有的经验可以借鉴的。
能对气瓶组拖车充气,每天的销售气量大增,设备利用率高。
本案举例采用一个储罐,如果采用多个储罐,将储罐串联或并联,实现对车载储气瓶组拖车充气也在本案保护范围内;
如果有人省略本案中的5表示对CNG汽车充装管路系统对CNG汽车加气功能,不并联5和6管路,仅采用6表示对车载气瓶组拖车充装管路系统,单独用加气柱对车载储气瓶组拖车充气,也在本案的保护范围内。
如果有人省略本案中的低温潜液泵卸车和加液,仅采用6表示对车载气瓶组拖车充装管路系统,单独用加气柱对车载储气瓶组拖车充气,也在本案的保护范围内。
上述L-CNG加气站整体方案中包含对CNG汽车加气、对LNG汽车加气与对LNG槽车卸液功能;这些功能是非必要条件,必要条件是:
一种L-CNG加气站,由储罐、低温潜液泵、低温柱塞泵、高压汽化器、加气柱、阀与管路构成,其中,低温潜液泵与低温柱塞泵的液相、气相口各自独立分别与储罐连接,运送LNG槽车采用低温潜液泵循环、连续卸车的方式以满足柱塞泵连续加压汽化成CNG的用量;其技术特征是:在高压汽化器后接有加气柱对车载储气瓶组拖车充装CNG,通过加气柱上的压力传感器来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
在高压汽化器后接有对车载储气瓶组拖车充装管路,通过加气设备上压力传感器上压力信号来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
创新点是:
工艺流程既可以对额定工作压力是20MPa也可以是25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
有益效果
1、本发明的L-CNG加气站可以嵌入现有的L-CNG加气站中实现对LNG汽车加气、对CNG汽车加气、对CNG车载气瓶组拖车充气;功能最全,没有先例。
2、工艺流程简单,效率高,可以当成一个CNG母站作用,其经济效益巨大;
3、工艺流程简单易于维护与操作;
4、可以对20MPa或25MPa两种压力的CNG车载气瓶组拖车充气;这是本发明的一个非常显著的技术进步。
附图说明
图1是表示一种加气柱的结构与工艺流程示意图;
1、表示加气柱的电控系统;2、表示加气柱的入气接口;3、表示手动阀;4、表示天然气质量计量计;5、表示电磁阀;6、表示手动阀;7、表示压力传感器;8、表示放空阀;9、表示放空管路;10、对外(储气瓶组拖车上的储气瓶组)加气管路;11表示质量计量计4与电控系统1的质量计量信号传输线;12、表示电控系统1与电磁阀5的控制信号线;13、表示电控系统1与压力传感器7的信号传输线;14、表示电控系统1与低温柱塞泵的控制信号线;
图2是表示本发明的一种L-CNG加气站设备与工艺流程示意图;
1、表示低温储罐;2、表示低温潜液泵;3、表示低温柱塞泵;4、表示高压汽化器;6、表示对车载气瓶组拖车充装管路系统;8表示对车载气瓶组拖车充气的加气柱;9表示对LNG汽车的加液机;
11表示储罐的气相管路;12表示储罐的液相管路;13表示储罐的上进液管路;14表示储罐的下进液管路;15表示储罐的气相管路;16表示储罐的气相管路;17表示储罐的出液液相管路;18表示储罐的气相管路与LNG运输槽车气相管路(卸车时连接用);19表示储罐的液相管路与LNG运输槽车液相管路(卸车时连接用);
21表示低温潜液泵的进液口;22表示低温潜液泵的气相平衡口;23表示低温潜液泵的出液口;24表示低温潜液泵出液口上的对储罐加液与加液机对外加液的转向阀;
31表示低温柱塞泵的进液口;32表示低温柱塞泵的回气口;31表示低温柱塞泵上的高压出液口;
41表示高压汽化器的进液口;42表示高压汽化器的出气口;
81表示对车载气瓶组拖车充气的加气柱上的进气口;
91表示对LNG汽车的加液机上的回气口;92表示对LNG汽车的加液机上的进液口;
图3是表示本发明的L-CNG加气站与现有的L-CNG加气站混合的设备结构与工艺流程示意图;
1、表示低温储罐;2、表示低温潜液泵;3、表示低温柱塞泵;4、表示高压汽化器;5表示对CNG汽车充装管路系统,含有阀51及三个气瓶及气瓶前的单向阀;6、表示对车载气瓶组拖车充装管路系统;7、表示对CNG汽车充气的加气机;8表示对车载气瓶组拖车充气的加气柱;9表示对LNG汽车的加液机;
11表示储罐的气相管路;12表示储罐的液相管路;13表示储罐的上进液管路;14表示储罐的下进液管路;15表示储罐的气相管路;16表示储罐的气相管路;17表示储罐的出液液相管路;18表示储罐的气相管路与LNG运输槽车气相管路(卸车时连接用);19表示储罐的液相管路与LNG运输槽车液相管路(卸车时连接用);
21表示低温潜液泵的进液口;22表示低温潜液泵的气相平衡口;23表示低温潜液泵的出液口;24表示低温潜液泵出液口上的对储罐加液与加液机对外加液的转向阀;
31表示低温柱塞泵的进液口;32表示低温柱塞泵的回气口;31表示低温柱塞泵上的高压出液口;
41表示高压汽化器的进液口;42表示高压汽化器的出气口;
51表示对CNG汽车充装管路系统上的阀;52表示对CNG汽车充装管路系统上高压气瓶及气瓶前的单向阀;53表示对CNG汽车充装管路系统上中压气瓶及气瓶前的单向阀;54表示对CNG汽车充装管路系统上低压气瓶及气瓶前的单向阀;
61表示对车载气瓶组拖车充装管路系统上的阀;
71表示CNG加气机上低压接气口;72表示CNG加气机上中压接气口;73表示CNG加气机上高压接气口;
81表示对车载气瓶组拖车充气的加气柱上的进气口;
91表示对LNG汽车的加液机上的回气口;92表示对LNG汽车的加液机上的进液口;
实施例
总体技术方案工艺流程见图2
技术方案:
一种L-CNG加气站,由储罐、低温潜液泵、低温柱塞泵、高压汽化器、加气柱、阀与管路构成,其中,低温潜液泵与低温柱塞泵的液相、气相口各自独立分别与储罐连接,运送LNG槽车采用低温潜液泵循环、连续卸车的方式以满足柱塞泵连续加压汽化成CNG的用量;其技术特征是:在高压汽化器后接有加气柱对车载储气瓶组拖车充装CNG,通过加气柱上的压力传感器来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
案例采用图3加以说明,
第一部分:
工艺管路连接
一种L-CNG加气站,由储罐(1)、低温潜液泵(2)、低温柱塞泵(3)、高压汽化器(4)、加气设备(7、8、9)、阀(51、61)与管路(5、6)构成,其中,储罐(1)与低温潜液泵(2)、加气设备(9)组成部分,完成了对LNG汽车加液与LNG运输槽车卸液功能;储罐(1、52、53、54)与低温柱塞泵(3)、高压汽化器(4)、加气设备(7、8)组成部分,完成了对CNG汽车加气和CNG车载储气瓶组拖车加气功能;其技术特征是:在高压汽化器(4)后并联一个带有阀(51、61)的管路(5、6)与加气设备(7、8)连接,通过阀(51、61)的开与关和加气设备上压力传感器的压力信号完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。
储罐1的17表示储罐的出液液相管路与19表示储罐的液相管路与LNG运输槽车液相管路(卸车时连接用)和低温潜液泵2中的21表示低温潜液泵的进液口连接;
储罐1的15表示储罐的气相管路和低温潜液泵2中的22表示低温潜液泵的气相口连接;
储罐1的14表示储罐的下进液液相管路与13表示储罐的上进液液相管路并联后再与低温潜液泵2中的23表示低温潜液泵的出液口通过阀24连接;
温潜液泵2中的23表示低温潜液泵的出液口与9对LNG汽车加液的LNG加液机上的92进液口连接;9加液机上的91回气口连接在阀24前的上进液13、下进液14管路并联后的管路上。
卸车气相口18与储罐1中的16气相管路连接;
储罐(1、52、53、54)与低温柱塞泵(3)、高压汽化器(4)、加气设备(7、8)组成部分,完成了对CNG汽车加气和CNG车载储气瓶组拖车加气功能;其技术特征是:在高压汽化器(4)后并联一个带有阀(51、61)的管路(5、6)与加气设备(7、8)连接,通过阀(51、61)的开与关和加气设备上压力传感器的压力信号完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。
储罐1的出液口12与低温柱塞泵3的进液口31连接,储罐1的回气口11与低温柱塞泵3的回气口32连接,低温柱塞泵3的高压出液口33与高压汽化器4中的进液口41连接;
高压汽化器4中的出气口42后并联5、6两个管路系统,这是本发明点。
高压汽化器4中的出气口42与51表示对CNG汽车充装管路系统上的阀连接;阀后分别与52表示对CNG汽车充装管路系统上高压气瓶及气瓶前的单向阀;53表示对CNG汽车充装管路系统上中压气瓶及气瓶前的单向阀;54表示对CNG汽车充装管路系统上低压气瓶连接及气瓶前的单向阀。
7表示加气设备即加气机;71表示CNG加气机上低压接气口与在54表示对CNG汽车充装管路系统上低压气瓶连接及气瓶前的单向阀之间连接;72表示CNG加气机上中压接气口与在53表示对CNG汽车充装管路系统上中压气瓶及气瓶前的单向阀之间连接;73表示CNG加气机上高压接气口与在52表示对CNG汽车充装管路系统上高压气瓶连接及气瓶前的单向阀之间连接。
高压汽化器4中的出气口42与6表示对车载气瓶组拖车充装管路系统连接;通过61阀与8加气柱的进气口81连接。完成对车载气瓶组拖车充装高压天然气。
加气设备8即为加气柱,加气柱有压力选择按钮,可以分别对20MPa或25MPa车载气瓶组拖车充气。
上述结构可以分别完成对20MPa或25MPa车载气瓶组拖车充气功能。具体过程见下面实施例。
我们设计的工艺流程简单高效,仅仅在高压汽化器后并联一路管路系统,通过阀61的开与关,配合阀51的开与关,实现了即可对CNG汽车加气也可对车载储气瓶组拖车充气;这样的技术进步带来的经济效益非常显著。还要解决一个问题;如何实现:
车载气瓶组拖车有两种额定压力即20MPa或25MPa;利用加气柱上的压力传感器判断汽化器后管道压力是否达到车载气瓶组拖车上的压力值,来控制低温柱塞泵的关停。
第二部分:
功能实现
1、LNG运输槽车卸车
LNG运输槽车的液相接入19、气相接入18;槽车中的LNG液从19进入泵2的进液口21,泵2加压将液体加压经出液口23经过打开的阀24进入储罐的上下进液13、14,完成卸车;液相19与气相18管路上的阀省略没有画出,这里简要说明工艺流程实现卸车功能;循环的技术特征是,第一辆槽车卸完,去LNG接收站或液化工厂拉气,第二辆槽车接上卸车,第二辆槽车卸完,去LNG接收站或液化工厂拉气,第三辆槽车接上卸车,第三辆槽车卸完,去LNG接收站或液化工厂拉气,第一辆槽车接上卸车,如此循环,都是连续的,其中循环的运LNG槽车可以是2、3、4、5、6、N辆,就看槽车的运输距离了。
工艺流程图中我们看出两种泵的液相和气相管路单独与储罐连接,便于二者分开运行的,这种工艺处理方式,使得处理量可以达到大型CNG母站的处理效果。这是一个业界非常了不起的创举。其结构简单,其意想不到效果非常显著。
2、对LNG汽车加液
关闭阀24,打开阀13、14、15、17,启动低温潜液泵2,LNG从储罐出液口17进入泵2的进液口21,经加压从泵2的出液口23进入加液机9的进液口92,9加液机加液过程中的回气经91进入阀24关闭前的管路经储罐的上下进液口13、14返回储罐1内,完成LNG加液过程。
3、对CNG汽车加气过程
阀61关闭,阀51打开,储罐1中LNG液经出液口12进入低温柱塞泵的进液口31入腔内,其中柱塞泵的回气32与储罐1的气相11连通,保证储罐1中的液源源不断进入柱塞泵,LNG液经柱塞泵加压后的高压经出液口33进入高压汽化器4的41进液口;再经42出气口进入打开的阀51进入52、53、54气瓶,通过加气机7的高中低压完成对CNG汽车加气功能;
4、对CNG车载储气瓶组拖车加气过程
阀61打开,阀51关闭,储罐1中LNG液经出液口12进入低温柱塞泵的进液口31入腔内,其中柱塞泵的回气32与储罐1的气相11连通,保证储罐1中的液源源不断进入柱塞泵,LNG液经柱塞泵加压后的高压经出液口33进入高压汽化器4的41进液口;再经42出气口进入打开的阀61进入,加气柱8的81进气口通过完成对CNG车载储气瓶组拖车充气功能;
5、6管路系统通过阀51、61阀的开关完成加气机和加气柱之间的转换;同时:车载气瓶组拖车有两种额定压力即20MPa或25MPa;利用加气柱上的压力传感器判断汽化器后管道压力是否达到车载气瓶组拖车上的压力值,来控制低温柱塞泵的关停。实现对两种压力的气瓶拖车分别充装。这也是一个重要的发明点。
上述L-CNG加气站整体方案中包含对CNG汽车加气、对LNG汽车加气与对LNG槽车卸液功能;这些功能是非必要条件,必要条件是:
在高压汽化器后接有对车载储气瓶组拖车充装管路(6、表示对车载气瓶组拖车充装管路系统;含8表示对车载气瓶组拖车充气的加气柱;),通过加气设备上压力传感器上压力信号来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
创新点是:
工艺流程既可以对额定工作压力是20MPa也可以是25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。这是现有的L-CNG加气站没有的功能,也是本发明的一个创新点。
Claims (2)
1.一种L-CNG加气站,由储罐、低温潜液泵、低温柱塞泵、高压汽化器、加气柱、阀与管路构成,其中,低温潜液泵与低温柱塞泵的液相、气相口各自独立分别与储罐连接,运送LNG槽车采用低温潜液泵循环、连续卸车的方式以满足柱塞泵连续加压汽化成CNG的用量;其技术特征是:在高压汽化器后接有加气柱对车载储气瓶组拖车充装CNG,通过加气柱上的压力传感器来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
2.建立一种L-CNG加气站的方法,由储罐、低温潜液泵、低温柱塞泵、高压汽化器、加气柱、阀与管路构成,其中,低温潜液泵与低温柱塞泵的液相、气相口各自独立分别与储罐连接,运送LNG槽车采用低温潜液泵循环、连续卸车的方式以满足柱塞泵连续加压汽化成CNG的用量;其技术特征是:在高压汽化器后接有加气柱对车载储气瓶组拖车充装CNG,通过加气柱上的压力传感器来控制对车载气瓶组拖车充装高压天然气的压力,完成对额定工作压力是20MPa或25MPa的车载气瓶组拖车充装满高压天然气。
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