CN2554487Y - 可保持恒压(25MPa)的流动式天然气储气充气装置 - Google Patents
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Abstract
一种可保持恒压(25MPa)的流动式天然气储气充气装置，该装置主要由I高压专用储气系统、II天然气压力控制系统、III自动控制泄漏保护系统、IV对外充气系统组成。在中心充气站充满气后，在向天然气汽车或其他设备充气的过程中储气罐内无需补充天然气，天然气压力始终能保持在25Mpa。通过这一装置可用于储存天然气作为汽车燃料或民用燃料，并可用于偏远地区及不适宜用管道集输的天然气的储存和运输，这种可流动的天然气储气充气装置因其在中心充气站充气，无需重复购置和建设高压天然气压缩机、天然气脱水装置、循环水装置、变压器及配电等装置，设备投资远低于固定站的投资，操作简单，安全可靠，能产生较好的经济效益。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及到天然气作为燃料储存运输和给使用天然气作为燃料的动力设备(如：天然气汽车)补充天然气，具体而言是一种在向动力设备补充天然气过程中供气压力可始终保持恒压(25Mpa)的流动式天然气储气充气装置。
背景技术
天然气作为一种清洁高效能源，越来越受到人们的重视，可是天然气的储运是一大难题。当前我国天然气汽车发展很快，天然气通过加气站加压到25Mpa，充入天然气汽车携带的高压钢瓶内储存起来供汽车使用，一只钢瓶可储存10~15立方米天然气，充一次天然气一般的出租车可行驶200多公里，燃料费仅是汽油的一半。建一座固定式天然气加气站投资非常大，仅设备投资就需要200多万元，一般占地面积2000M2，昂贵的建设费用制约了天然气作为一种清洁廉价能源在汽车上的应用。
发明内容
本实用新型目的是提供一种可流动的天然气储气充气装置，其在中心充气站充满气后，在向汽车充气的过程中储气罐内无需补充天然气，天然气压力始终能保持在25Mpa。通过这一装置可用于储存天然气作为汽车燃料或民用燃料，并可用于偏远地区及不适宜用管道集输的天然气的储存和运输，加快天然气在汽车等方面的应用，减少大气污染，解决我国能源紧缺的矛盾。这种可流动的天然气储气充气装置因其在中心充气站充气，无需重复购置和建设高压天然气压缩机、天然气脱水装置、循环水装置、变压器及配电等装置，设备投资远低于固定站的投资，一座日充气量5000m3的充气装置设备投资仅需50万元，占地面积50M2，操作简单，安全可靠，能产生较好的经济效益。
上述目的是由下述技术方案实现的。
本实用新型的工作原理及过程如下：
天然气的可压缩量很大，而水基本上没有压缩量。将天然气压缩到25MPa，每立方米天然气的水容积(理想状态下)可由以下公式确定：
P1×V1＝P2×V2；
V2＝P1×V1/P2；
V2＝0.1×1/25＝0.004m3＝4升；
P1：天然气常压下的压力MPa
V1：天然气常压下的体积m3
V2：天然气高压下的水容积m3
P2：天然气高压下的压力MPa
天然气储气罐在向外部供气时内部压力下降，为防止天然气压力下降，储气罐内放置一只可充入高压水的特制橡胶内胆，橡胶内胆的最大膨胀容积稍大于或等于储气罐的容积，用高压水泵向橡胶内胆充水，补充储气罐的压力损失，当水泵压力超过规定压力时监测水泵压力的电接点压力表开关动作高压水泵停止工作，当储气罐压力超过规定压力时储气罐安全阀打开放空泄压。当橡胶内胆发生破损，储气罐液位计内进水，监测仪表发生动作，储气罐进出口电磁阀关闭，高压水泵停止工作。在工作中橡胶内胆的内外压力平衡，内胆的承受压力很小。根据充气装置的日充气量选定高压水泵的排量，可由以下公式确定：
Qs＝Qq×0.004/TQs：高压水泵的排量m3Qq：日充气量m3T：日充气时间(小时)高压水泵的轴功率由以下公式确定：PI＝(Pd-Ps)×Qs/(3.67×η)PI：泵的轴功率KWPd：泵的出口压力MPaPs：泵的进口压力MPaη：泵的效率(对于往复泵η＝0.65--0.85，取0.8)
以5000m3/日充气量的装置为例，日充气时间为6:00--22:00，每日充气时间为16小时，充气压力为25Mpa。
Qs＝Qq×0.004/TQs＝5000×0.004/16＝1.25m3/hPI＝(Pd-Ps)×Qs/(3.67×η)PI＝(25-0.1)×1.25/(3.67×0.8)＝10.6KW日用电费＝PI×0.6×16＝101.8元(每度电按0.6元计费)(380V、10.6KW的电源一般的生活小区都可提供。)储气罐内的天然气充完后，橡胶内胆的水通过回流管线回流进储液罐重复利用，储气罐再由新的充满天然气的储气罐替换，继续对外充气。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明
该天然气充气装置由以下主要部分组成：I高压专用储气系统、II天然气压力控制系统、III自动控制泄漏保护系统、IV对外充气系统组成。
附图中，I高压专用储气系统包括：1高压储气罐A、2高压储气罐B、3橡胶内胆，II天然气压力控制系统包括：4高压水泵、5储液罐、6安全阀、12电接点压力表、14回流管线，III自动控制泄漏保护系统包括：7自动控制柜、8磁浮球式液位控制器、9电磁阀组成、15控制电缆，IV对外充气系统包括：10售气机，11充气枪，各相连管路中有：13截止阀。
具体实施方式
高压储气罐A(1)和高压储气罐(2)内都放置一橡胶内胆(3)，橡胶内胆(3)和高压水泵(4)的出口相连，相连的管路中间有电磁阀(9)、电接点压力表(12)，电接点压力表(12)监测高压水泵(4)的压力，高压水泵(4)的进口和储液罐(5)相连，高压水泵(4)的出口回流管线(14)和储液罐(5)相连，高压储气罐A(1)和高压储气罐(2)的出口和售气机(10)相连，相连管线上有电磁阀(9)、安全阀(6)，售气机(10)装有充气枪(11)，高压储气罐A(1)和高压储气罐B(2)都有磁浮球式液位控制器(8)，自动控制柜(7)、磁浮球式液位控制器(8)和电磁阀(9)、控制电缆(15)组成自动控制泄漏保护系统，各相连管路中都有截止阀(13)。
附表一、可保持恒压(25Mpa)的流动式5000m3/日天然气充气装置的设备投资
| 序号 | 设备名称 | 数量 | 规格 | 单价(万元) | 投资费用(万元) |
| 1 | 储气罐 | 2 | 3m3 | 15 | 30 |
| 2 | 高压水泵 | 1 | 1.25m3/小时，25MPa | 2.5 | 2.5 |
| 3 | 储液罐 | 1 | 4m3 | 1.0 | 1.0 |
| 4 | 售气机 | 1 | 2 | 6 | 12 |
| 5 | 自动控制装置 | 2.5 | 2.5 | ||
| 6 | 其他阀门管件 | 2 | 2 | ||
| 合计 | 50 |
以上设备价格各地可能不同，仅为参考。
Claims (1)
1、一种可保持恒压(25Mpa)的流动式天然气储气充气装置，该装置主要由I高压专用储气系统、II天然气压力控制系统、III自动控制泄漏保护系统、IV对外充气系统组成，主要设备有：高压储气罐、高压水泵、储液罐、安全阀、售气机、充气枪、磁浮球式液位控制器、电磁阀、电接点压力表等，其特征是：高压储气罐内放置一只的特制橡胶内胆，特制橡胶内胆底部有连接管与高压水泵出口相连。
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| CN 02267493 CN2554487Y (zh) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 可保持恒压(25MPa)的流动式天然气储气充气装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111536549A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 山西大学 | 一种用于燃油系统的皮囊式自稳压装置 |
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