CN202691587U - 压缩天然气加气站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压缩天然气加气站，包括压缩机和储气瓶组，所述压缩天然气加气站还包括冷却装置；所述冷却装置连接在所述压缩机和所述储气瓶组之间。本实用新型的压缩天然气加气站，通过增加冷却装置，对压缩天然气进行冷却，达到有效地降低压缩天然气的温度的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及压缩天然气加气领域，尤其涉及一种压缩天然气加气站。
背景技术
天然气以低排放、抑制温室效应和摆脱对石油的依赖这三大特征，正在世界范围得到普及和推广。压缩天然气加气站是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车（Natural Gas Vehicle）和大型CNG子站车提供燃料的场所。天然气管线中的气体一般先经过前置净化处理，除去气体中的硫份和水份，再由压缩机组将压力由0.1-1.0Mpa压缩到25Mpa，储存在储气瓶组中，最后通过加气机给车辆加气。
天然气体积能量密度低，其有效储存成为推广使用天然气必须解决的重要技术问题。压缩天然气就是通过压缩机对天然气做功，使天然气的分子间间距减小，以使单位容积内的容量增大，但是伴随着分子间间距的减少，天然气会释放出大量的热量，温度的升高会导致单位容积内容量的减少，因此降低温度是现在压缩机要面临的首要问题。现在国内使用的天然气压缩机，根据设计能力和整体的架构不同，基本上是风冷和水冷这两大类。一般对压缩之后的天然气温度要求是不高出环境温度一定门限差值（最大允许的温度差值），该门限差值根据具体的环境温度可以在15℃左右，也就是说，天然气的温度应该保持在环境温度加上门限差值以内。一般来说，要达到该门限差值的要求，排量小的压缩机可以通过天然气的自冷却，在加气过程中使天然气的温度逐渐降下来，以增加储罐的容量。但是对于大排量的压缩机，很难实现天然气的有效自冷却。天然气的出口温度无法达到门限差值的要求，这样会在很大程度上影响储气瓶组的容量。
现阶段压缩机自身所自带的冷却系统，由于其设备及空间的约束性，以及季节、气候等影响因素，虽然达到了给天然气冷却降温的效果，但很大一部分压缩机在还是很难达到预期的效果，尤其是在高温的夏季，压缩机出口温度还是维持在一个较高的数值。
实用新型内容
本实用新型提供一种压缩天然气加气站，通过增加冷却装置，对压缩天然气进行冷却，达到有效地降低压缩天然气的温度的目的。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种压缩天然气加气站，包括压缩机和储气瓶组；所述压缩天然气加气站还包括冷却压缩天然气的冷却装置；所述冷却装置连接在所述压缩机和所述储气瓶组之间。
优选的，所述冷却装置包括换热器和冷水机；所述换热器的热流体进口与所述压缩机连接，所述换热器的热流体出口与所述储气瓶组连接；所述换热器的冷流体进口与所述冷水机的冷流体出口连接，所述换热器的冷流体出口与所述冷水机的冷流体进口连接。
优选的，所述换热器中的冷流体的流动方向与所述换热器中的热流体的流动方向相逆。
优选的，所述冷流体是冷却水或冷却液。
优选的，所述换热器是管壳式换热器或套管式换热器。
优选的，所述换热器的冷流体进口和所述换热器的冷流体出口设置有调节冷流体流速的阀门。
本实用新型的有益效果如下：通过冷却装置，对压缩天然气进行冷却，达到有效地降低压缩天然气的温度的目。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例的压缩天然气加气站的结构示意图；
图2为图1所示压缩天然气加气站的冷却装置的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的一个实施例的压缩天然气加气站，包括压缩机，冷却装置，储气瓶组和加气机；冷却装置连接在压缩机和储气瓶组之间。通过冷却装置，对压缩天然气进行冷却，达到有效地降低压缩天然气的温度的目的。
因为压缩天然气的温度降低，间接的增加了储气瓶组的储气量；从而使压缩机的压气做功充气时间加长，单位时间内的停机次数变少。这样压缩机的电能耗得到了控制，较少的频繁启停机对设备的长期稳定运行也产生了积极作用。
冷却装置既可以在新建站时和压缩机一并添加，也可以在已建站用以站场改造，单独添加。
优选的，冷却装置包括换热器和冷水机；换热器的热流体进口与压缩机连接，换热器的热流体出口与储气瓶组连接；
换热器的冷流体进口与冷水机的冷流体出口连接，换热器的冷流体出口与冷水机的冷流体进口连接。。
如图2所示，换热器把高温的压缩天然气与冷流体进行热交换，从而达降低压缩天然气的温度；换热后的冷流体（温度升高）流回冷水机，冷水机对换热后的冷流体进行有效的冷却，冷却后的冷流体再回到换热器进行热交换。冷流体在换热器和冷水机之间形成一个冷流体的循环。
使用冷却装置降低压缩天然气的温度时，过程如下：
高温的压缩天然气从压缩机排出，通过换热器的热流体进口进入换热器，在换热器内高温的压缩天然气与冷流体进行热交换；降温后的压缩天然气通过换热器的热流体出口进入储气瓶组；
换热后的冷流体从换热器的冷流体出口排出，通过冷水机的冷流体进口进入冷水机，冷水机对换热后的冷流体进行有效的冷却；经过冷却后的冷流体通过冷水机的冷流体出口和换热器的冷流体进口再次进入换热器，继续实现热交换过程。
优选的，如图2所示，换热器中的冷流体的流动方向与换热器中的热流体的流动方向相逆。冷流体的流动方向与热流体的流动方向相逆能够使高温的压缩天然气得到更有效的换热，提高换热器的降温效率。
优选的，冷流体是冷却水或冷却液。根据需要的降温效果和成本的要求，可以选择不同的冷流体。
优选的，换热器是管壳式换热器或套管式换热器。
优选的，换热器的冷流体进口和换热器的冷流体出口设置有调节冷流体流速的阀门。这样，能够方便的调节换热器的冷流体流动速度，从而对不同温度的压缩天然气实现合理的降温调节。
根据压缩机型号及小时压缩气量，并考虑到运营成本及效益。对于CNG母站的压缩机动辄数千方的排量，单独为其设置冷却装置将是一个很庞大的设备，运营成本也将大幅增长，其实用性也不会达到预期的效果。而CNG标准站和子站压缩机排量适中，配置单独的冷却装置不会造成运营上的太大压力，还能有效地对压缩天然气进行冷却，达到降低压缩天然气温度的目的。不同换热能力的冷却装置适用于不同压缩机排气量的CNG标准站和子站，如下所示：
优选的，压缩机采用排气量在500～625Nm3/h（标准立方米每小时）之间的压缩机，冷却装置采用换热能力299.06KJ/h（千焦每小时）的冷却装置；
或压缩机采用排气量在625～750Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力567.49KJ/h的冷却装置；
压缩机采用排气量在750～875Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力839.75KJ/h的冷却装置；
压缩机采用排气量在875～1000Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力1172.32KJ/h的冷却装置；
压缩机采用排气量在1000～1125Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力1724.14KJ/h的冷却装置；
压缩机采用排气量在1125～1250Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力2435.99KJ/h的冷却装置；
压缩机采用排气量在1250～1375Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力2733.33KJ/h的冷却装置；
压缩机采用排气量在1375～1500Nm3/h之间的压缩机，冷却装置采用换热能力3325.03KJ/h的冷却装置。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种压缩天然气加气站，包括压缩机和储气瓶组，其特征在于，
所述压缩天然气加气站还包括冷却压缩天然气的冷却装置；所述冷却装置连接在所述压缩机和所述储气瓶组之间。
2.如权利要求1所述的压缩天然气加气站，其特征在于，
所述冷却装置包括换热器和冷水机；
所述换热器的热流体进口与所述压缩机连接，所述换热器的热流体出口与所述储气瓶组连接；
所述换热器的冷流体进口与所述冷水机的冷流体出口连接，所述换热器的冷流体出口与所述冷水机的冷流体进口连接。
3.如权利要求2所述的压缩天然气加气站，其特征在于，
所述换热器中的冷流体的流动方向与所述换热器中的热流体的流动方向相逆。
4.如权利要求2所述的压缩天然气加气站，其特征在于，
所述冷流体是冷却水或冷却液。
5.如权利要求2所述的压缩天然气加气站，其特征在于，
所述换热器是管壳式换热器或套管式换热器。
6.如权利要求2所述的压缩天然气加气站，其特征在于，
所述换热器的冷流体进口和所述换热器的冷流体出口设置有调节冷流体流速的阀门。
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2012
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