CZ2014678A3 - Multifunctional gas filling unit - Google Patents
Multifunctional gas filling unit Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014678A3 CZ2014678A3 CZ2014-678A CZ2014678A CZ2014678A3 CZ 2014678 A3 CZ2014678 A3 CZ 2014678A3 CZ 2014678 A CZ2014678 A CZ 2014678A CZ 2014678 A3 CZ2014678 A3 CZ 2014678A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- control unit
- useful medium
- compressor
- inputs
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Multifunkční plnicí jednotka plynu, která zahrnuje kompresor (3) se vstupem (12) plynu nebo vzduchu a výstupem (13) stlačeného plynu nebo stlačeného vzduchu, které jsou propojeny s řídicími prvky (17 až 19) přes vodič (8) signálu na vstupy řídicí jednotky (14), jenž je obklopen nosným izolovaným rámem (1) opatřeným oddělovací stěnou (2), jež je vůči jeho vnitřní straně uspořádána v odstupu, a které společně vymezují prostor pro průchod užitečného média (5), přičemž prostor je opatřen vstupem (6) a výstupem (7) pro užitečné médium (5), které jsou propojeny s řídicími prvky (17 až 19) přes vodič (8) signálu na vstupy řídicí jednotky (14), a oddělovací stěna (2) dále vymezuje prostor pro chladicí médium (4), v němž jsou umístěny snímače (17) teploty, kde do prostoru chladicího média (4) jsou napojeny vstup (10) chladicího média a výstup (11) chladicího média a výstup (11) chladicího média, které jsou propojeny s řídicími prvky (17 až 19) přes vodič (8) signálu na vstupy řídicí jednotky (14), dále je kompresor (3) spojen s pohonem (9), jenž je připojen přes frekvenční měnič (16) na vstupy řídicí jednotky (14) opět pomocí vodiče (8) signálu, přičemž řídicí jednotka (14) je propojena s ovládací jednotkou (15).Multifunctional gas filling unit comprising a compressor (3) with a gas or air inlet (12) and compressed gas or compressed air outlet (13) interconnected with control elements (17-19) via a signal conductor (8) to control inputs a unit (14) which is surrounded by a supporting insulated frame (1) provided with a separating wall (2) which is spaced apart from its inner side and which together define a space for passage of the useful medium (5), the space being provided with an inlet ( 6) and an output (7) for the useful medium (5) which are connected to the control elements (17 to 19) via the signal conductor (8) to the inputs of the control unit (14), and the partition wall (2) further defines the cooling space a medium (4) in which the temperature sensors (17) are located, where the coolant inlet (10) and the coolant outlet (11) and the coolant outlet (11) are connected to the coolant space (4) connected to the control elements (17-19) via the signal conductor (8) to the inputs of the control unit (14), further the compressor (3) is connected to the drive (9) which is connected via the frequency converter (16) to the control unit inputs ( 14) again by means of a signal conductor (8), the control unit (14) being connected to the control unit (15).
Description
MULTIFUNKČNÍ PLNICÍ JEDNOTKA PLYNUMULTIFUNCTIONAL GAS FILLING UNIT
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká multifunkční plnicí jednotky plynu, která řeší snižování energetické náročnosti při procesu plnění CNG (Compressed Natural Gas/stlačený zemní plyn, dále jen CNG plyn) do dopravních prostředků malých a středních tříd nebo tlakových nádob různých objemových velikostí.The invention relates to a multifunctional gas filling unit which solves the reduction of energy consumption in the process of filling CNG (Compressed Natural Gas (CNG)) into small and medium-sized vehicles or pressure vessels of various volumes.
Dosavadní stav technikyState of the art
Obecně známé plnicí jednotky na CNG jsou většinou vícestupňové kompresory přizpůsobené pro stlačování zemního plynu, čímž vzniká stlačený zemní plyn (CNG). V takovýchto zařízeních je tepelná energie, vznikající při provozu plnění, odváděna neregulovaně do ovzduší a nemá žádný účinek. Plnicí jednotky na CNG se v posledních letech rozšířily i do středních a malých provozoven a zřídka i do domácností. Samotná CNG plnicí jednotka plní pouze funkci plnění a princip je všeobecně znám. V přihlášce US2013037165 (A1) je popsána metoda plnění plynu do nádrže, která má dvě vrstvy. Vzdálenost těchto vrstev je vypočtena z teploty a tlaku nádrže. Z těchto údajů se vypočítává únosné množství plynu pro nádrž a další užitečné parametry. V patentu se ale nezmiňuje žádné využití energie uvolněné při plnění nádrže.Commonly known CNG filling units are usually multi-stage compressors adapted to compress natural gas, thereby producing compressed natural gas (CNG). In such devices, the thermal energy generated during the filling operation is dissipated unregulated into the air and has no effect. In recent years, CNG filling units have spread to medium and small businesses and rarely to households. The CNG filling unit itself performs only the filling function and the principle is generally known. US2013037165 (A1) describes a method of filling a gas into a tank having two layers. The distance of these layers is calculated from the temperature and pressure of the tank. From this data, the tolerable amount of gas for the tank and other useful parameters are calculated. However, the patent does not mention any use of energy released when filling the tank.
V přihlášce FR^6^)41 (A1) je popsáno zařízení pro plnění stlačeného plynu do nádrže, nejčastěji do nádrže auta. Zařízení obsahuje kompresor a výměník tepla, kde se plyn ochlazuje kapalným dusíkem a stlačuje. V tomto patentu se energie vytvořená jako průvodní jev při kompresi a transportu plynu nijak nevyužívá a je rozptýlena do prostředí.The application FR (41) 41 (A1) describes a device for filling compressed gas into a tank, most often a car tank. The device contains a compressor and a heat exchanger, where the gas is cooled with liquid nitrogen and compressed. In this patent, the energy generated as an accompanying phenomenon in gas compression and transport is not used in any way and is dissipated into the environment.
Vy yYou y
Přihláška FR2^95060 popisuje zařízení na plnění plynem a injekčním vstřikováním kapaliny do standardních plynových nádob s využitím v automobilovém průmyslu. Zdroj plynu a vakuové čerpadlo jsou připojeny k přístroji a zdroj kapaliny je stříkačka. Patent není zaměřen na snížení energetické náročnosti systému.Application FR2 95060 describes a device for filling with gas and injecting liquid into standard gas containers for use in the automotive industry. The gas source and the vacuum pump are connected to the device and the liquid source is a syringe. The patent is not aimed at reducing the energy consumption of the system.
DE102012011323 (A1) je přihláška popisující systém pro plnění chladicích nádrží motorového vozidla s hořlavým chladivém. Zařízení obsahuje vakuovou jednotku a senzory tlaku. V patentu se energie vytvořená v systému nevyužívá k žádnému účelu a je vypouštěna do okolního prostředí.DE102012011323 (A1) is an application describing a system for filling the cooling tanks of a motor vehicle with a flammable refrigerant. The device contains a vacuum unit and pressure sensors. In the patent, the energy generated in the system is not used for any purpose and is released into the environment.
M přihlášce ΟΕΐθέδώΐΙ (Α1) je popsán kapalným plynem chladicí systém A A sestávající z primárního zmrazeného kapalného plynu, tepelného výměníku, ve kterém proudí sekundární hluboce zmrazený kapalný plyn, a plnicí jednotky, u které se dá regulovat tlak. Vakuové čerpadlo je k dispozici k regulaci vnitřního tlaku v zásobníku. Tento vynález se však nezabývá snižováním energetické náročnosti plnicích jednotek.The application ΟΕΐθέδώΐΙ (Α1) describes a liquid gas cooling system A A consisting of a primary frozen liquid gas, a heat exchanger in which a secondary deep-frozen liquid gas flows and a filling unit in which the pressure can be regulated. A vacuum pump is available to regulate the internal pressure in the tank. However, the present invention is not concerned with reducing the energy consumption of filling units.
Cílem vynálezu je navrhnout řešení uspořádání multifunkční plnicí jednotky, které umožní regulovaně odvádět tepelnou energii a dále ji využívat například pro ohřev vody nebo místností.The object of the invention is to propose a solution for the arrangement of a multifunctional filling unit, which makes it possible to dissipate thermal energy in a controlled manner and further use it, for example, for heating water or rooms.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Vynález řeší uspořádání multifunkční plnicí jednotky, která umožňuje využívat zbytkovou tepelnou energii, která vzniká při procesu plnění CNG plynu, a to pro různé účely.The invention relates to the arrangement of a multifunctional filling unit which makes it possible to use the residual thermal energy which is generated during the CNG gas filling process for various purposes.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny multifunkční plnicí jednotkou plynu, jejíž podstata spočívá v tom, že zahrnuje kompresor se vstupem a výstupem, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky, jenž je obklopen nosným izolovaným rámem opatřeným oddělovací stěnou, jenž je vůči jeho vnitřní straně uspořádána v odstupu, a které společně vymezují prostor pro průchod užitečného média, přičemž prostor je opatřen vstupem a výstupem pro užitečné médium, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky a oddělovací stěna dále vymezuje prostor pro chladící médium, v němž jsou umístěny snímače teploty, kde do prostoru chladícího média jsou napojeny vstup chladící kapaliny a výstup chladící kapaliny, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky, dále je kompresor spojen s pohonem, který je připojen na frekvenční měnič na vstupy řídicí jednotky opět pomocí vodiče signálu, přičemž řídicí jednotka je propojena s ovládací jednotkou. Řídicí jednotkou je konkrétně PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků. Jinými slovy je PLC průmyslový počítač používaný pro automatizaci procesů v reálném čase. Na řídicí jednotku navazuje ovládací jednotka, konkrétně PC (klasický počítač, notebook nebo jiné zařízení s operačním systémem), která obsahuje ovládací software, jímž pak lze řídit a ovládat jednotlivé probíhající procesy.The above drawbacks are eliminated by the multifunctional gas filling unit, which comprises an inlet and an outlet compressor which are connected to the controls via a signal conductor to the inputs of the control unit, which is surrounded by a supporting insulated frame provided with a partition wall which is and which together define a space for the passage of the useful medium, the space being provided with an inlet and an outlet for the useful medium, which are connected to the controls via a signal conductor to the inputs of the control unit and the partition wall further defines a space for cooling medium in which temperature sensors are located, where the coolant inlet and the coolant outlet are connected to the refrigerant space, which are connected to the control elements via a signal wire to the inputs of the control unit, the compressor is connected to a drive which is connected to the frequency converter to the inputs of the control unit again using the signal wire, while the control the unit is connected to the control unit. The control unit is specifically a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which is used to evaluate the incoming signal from all control elements. In other words, a PLC is an industrial computer used to automate processes in real time. The control unit is followed by a control unit, specifically a PC (classic computer, laptop or other device with an operating system), which contains control software, which can then be used to control and control individual ongoing processes.
Jiné provedení multifunkční plnicí jednotky plynu zahrnuje kompresor, se vstupem a výstupem, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky, jenž je obklopen nosným izolovaným rámem vymezujícím prostor pro průchod užitečného média, přičemž prostor je opatřen vstupem a výstupem pro užitečné médium, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky, a dále jsou v prostoru užitečného média umístěny snímače teploty a dále je kompresor spojen s pohonem, jenž je připojen na frekvenční měnič a na vstupy řídicí jednotky pomocí vodiče signálu, přičemž řídicí jednotka je propojena s ovládací jednotkou. Řídicí jednotkou je konkrétně PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků.Another embodiment of the multifunctional gas filling unit comprises a compressor, with inlet and outlet, which are connected to the controls via a signal conductor to the inputs of the control unit, surrounded by a supporting insulated frame defining a space for passage of useful medium medium, which are connected to the control elements via a signal conductor to the inputs of the control unit, and further temperature sensors are located in the useful medium space and the compressor is connected to a drive which is connected to the frequency converter and the inputs of the control unit by a signal conductor. the control unit is connected to the control unit. The control unit is specifically a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which is used to evaluate the incoming signal from all control elements.
Výhodou této varianty provedení je jednodušší konstrukční uspořádání a menší počet využitých řídicích prvků, což vede ke snížení počátečních pořizovacích nákladů.The advantage of this design variant is the simpler design and the smaller number of control elements used, which leads to a reduction in the initial acquisition costs.
Jiné provedení multifunkční plnicí jednotky plynu má jednotlivé hlavy kompresoru opatřeny utěsněnými pouzdry, které vymezují prostor pro průchod užitečného média, přičemž prostor je opatřen vstupem a výstupem pro užitečné médium, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky, a dále je kompresor propojen se vstupem plynu nebo vzduchu a výstupem plynu nebo vzduchu, které jsou propojeny s řídicími prvky přes vodič signálu na vstupy řídicí jednotky, přičemž kompresor je spojen s pohonem, který je připojen na frekvenční měnič na vstupy řídicí jednotky opět pomocí vodiče signálu, přičemž řídicí jednotka je propojena s ovládací jednotkou. Řídicí jednotkou je konkrétně PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků.Another embodiment of the multifunctional gas filling unit has individual compressor heads provided with sealed housings which define a space for the passage of the useful medium, the space being provided with an inlet and an outlet for the useful medium which are connected to the controls via a signal conductor to the inputs of the control unit. the compressor is connected to a gas or air inlet and a gas or air outlet which are connected to the controls via a signal conductor to the control unit inputs, the compressor being connected to a drive which is connected to the frequency converter to the control unit inputs again by a signal conductor, the control unit is connected to the control unit. The control unit is specifically a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which is used to evaluate the incoming signal from all control elements.
Jedná se o řešení, která umožňují využívat zbytkovou tepelnou energii, která vzniká při procesu plnění CNG plynu. Hlavní částí technického zařízení je plnicí jednotka na CNG (kompresor na CNG), která je doplněna o nové technické zařízení, sloužící k odvodu tepelné energie vznikající při procesu plnění pomocí užitečného média. Z toho vyplývá, že vynaložené náklady na elektrickou energii se výrazně ^4^ ’ »J '! ’ * > * *a sníží, pokud vzniklé teplo odvedeme a využijeme k dalším účelům, například pro ohřev vody, vzduchu apod.These are solutions that allow the use of residual thermal energy that is generated during the CNG gas filling process. The main part of the technical equipment is the CNG filling unit (CNG compressor), which is supplemented by a new technical equipment used to remove thermal energy generated during the filling process using a useful medium. It follows that the cost of electricity is significantly ^ 4 ^ '» J '! '*> * * and reduce if the heat generated is removed and used for other purposes, such as heating water, air, etc.
Užitečné médium ve smyslu navrhovaného řešení je tekutina nebo plyn, která při průchodu přebírá tepelnou energii, která je dále využívána pro potřeby uživatele.A useful medium in the sense of the proposed solution is a liquid or gas which, during the passage, takes over thermal energy, which is further used for the needs of the user.
Dosavadní stav techniky nabízí pouze plnicí jednotku na CNG, která slouží jednoúčelově, a to k plnění CNG plynu. Navrhované řešení umožňuje snížit energetickou náročnost vynaloženou na provoz a chod plnicí jednotky tím, že se využívá tepelná energie vznikající při samotném plnění CNG plynu.The prior art offers only a CNG filling unit, which serves a single purpose, namely for filling CNG gas. The proposed solution makes it possible to reduce the energy intensity spent on the operation and operation of the filling unit by using the thermal energy generated during the actual filling of CNG gas.
Výhodou řešení multifunkční plnicí jednotky podle tohoto vynálezu je, že umožňuje využívat zbytkovou tepelnou energii, která vzniká při procesu plnění CNG plynu, a to pro různé účely. Tepelná energie, která je získaná při plnění CNG plynu, je převáděna do užitečného média a dále je využívaná pro lokální použití uživatele.The advantage of the multifunctional filling unit solution according to the invention is that it makes it possible to use the residual thermal energy which is generated during the CNG gas filling process for various purposes. The thermal energy that is obtained during the filling of CNG gas is transferred to the useful medium and is further used for local use by the user.
Příkladem využití tepelné energie je např. ohřívání vody v areálu uživatele, ohřívání vzduchu v místnostech budov uživatele apod.An example of the use of thermal energy is, for example, heating water in the user's premises, heating air in the user's buildings, etc.
Výhodné je i technické provedení systému řízení jednotlivých procesních pochodů a jejích kombinací. Veškeré řídicí prvky jsou napojeny na řídicí jednotku, pomocí níž se budou ovládat veškeré procesy. Tím je myšleno, že vstupní a výstupní signály v systému budou opatřeny příslušnými řídicími prvky (čidla teploty, tlaku, průtoku, ale také ventily, kontrolky, spínače a vypínače), které budou napojeny na již zmíněnou řídicí jednotku. Řídicí jednotkou je konkrétně PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků.The technical design of the control system of individual process processes and their combinations is also advantageous. All control elements are connected to the control unit, which will be used to control all processes. This means that the input and output signals in the system will be provided with appropriate control elements (temperature, pressure, flow sensors, but also valves, indicators, switches and switches), which will be connected to the already mentioned control unit. The control unit is specifically a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which is used to evaluate the incoming signal from all control elements.
Předkládaný vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje provedení multifunkční plnicí jednotky opatřené rámem a stěnou, obr. 2 znázorňuje variantu provedení multifunkční plnicí jednotky a obr. 3 znázorňuje další variantu provedení multifunkční plnicí jednotky opatřené upravenými hlavami válců tak, že odvod tepla se děje obdobným způsobem, jako v provedení varianty znázorněné na obr. 1.The present invention will be further illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows an embodiment of a multifunctional filling unit provided with a frame and a wall, Fig. 2 shows a variant embodiment of a multifunctional filling unit and Fig. 3 shows another embodiment of a multifunctional filling unit provided with modified cylinder heads. heat dissipation takes place in a similar way as in the embodiment of the variant shown in Fig. 1.
y tcdai&čnéní'y tcdai & čnéní '
Příkladné proveden? vynálezuExemplary executed? of the invention
Uspořádání multifunkční plnicí jednotky plynu Xbude osvětleno na příkladném provedení s odkazem na příslušné výkresy. Je nasnadě, že níže uvedené popisy jsou ilustrativním vyjádřením aplikace principů tohoto vynálezu.The arrangement of the multifunctional gas filling unit X will be elucidated on an exemplary embodiment with reference to the respective drawings. It is to be understood that the following descriptions are illustrative of the application of the principles of the present invention.
Na obr. 1 je znázorněno jedno z příkladných uspořádání multifunkční plnicí jednotky plynu. Zařízení se skládá z nosného izolovaného rámu 1 opatřeného oddělovací stěnou 2, jejichž vzájemné uspořádání vytváří prostor pro průchod užitečného média 5, přičemž je nasnadě, že užitečným médiem 5 mohou být jak kapalné, tak plynné látky vedoucí teplo, například vzduch, minerální oleje, voda apod. Užitečné médium 5 vstupuje do prostoru s kompresorem 3 vstupem 6 a vystupuje výstupem 7. Vystupující užitečné médium 5 je dále využíváno k potřebným účelům uživatele, například k vytápění budov nebo ohřevu vody. Vstup 6 užitečného média i výstup 7 užitečného média jsou řízeny pomocí řídicích prvků, přičemž jde o snímač 172 teploty užitečného média, snímač 192 průtoku užitečného média a o tlakové čidlo 182 užitečného média. Tyto řídicí prvky jsou připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodičů 82 signálu užitečného média. Nejdůležitější částí celku je kompresor 3 na stlačený plyn (CNG) nebo vzduch. Kompresor 3 je obklopen izolovaným rámem £ s oddělovací stěnou 2, které vymezují prostor naplněný chladicím médiem 4. V tomto prostoru jsou umístěny snímače teploty 17. Kompresor 3 pohání pohon 9 kompresoru, který je připojen na frekvenční měnič 16 pomocí vodiče 8 signálu. Frekvenční měnič 16 je pak opět připojen pomocí vodiče 8 signálu k řídicí jednotce 14. Pomocí řídicí jednotky 14 pak můžeme nastavovat potřebné frekvenční rozhraní pohonu 9 kompresoru. Kompresor 3 je opatřen vstupem 12 zemního plynu/vzduchu. Stlačený zemní plyn nebo stlačený vzduch vystupuje z kompresoru 3 výstupem 13 stlačeného plynu nebo stlačeného vzduchu. Vstup 12 zemního plynu nebo vzduchu i výstup 13 stlačeného plynu nebo stlačeného vzduchu, jsou řízeny pomocí řídicích prvků. Jde o snímač 173 teploty stlačeného plynu, snímač 193 průtoku stlačeného plynu a o tlakové čidlo 183 stlačeného plynu. Tyto řídicí prvky jsou připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodičů 83 signálu stlačeného plynu. Kompresor 3 při chodu primárně stlačuje zemní plyn/vzduch a sekundárně vytváří teplo, které zachytává a odvádí chladicí médium 4. Je nasnadě, že chladicím médiem 4 mohou být jak kapalné, tak plynné látky vedoucí teplo. Chladicí médium 4 vstupuje do systému v oblasti 10 a vystupuje v oblasti 11. Vstup 10 chladicího média i výstup 11 chladícího média, jsou řízeny pomocí řídicích prvků. Jde o snímač 171 teploty chladícího média, snímač 191 průtoku chladícího média a o tlakové čidlo 181 chladícího média. Tyto řídicí prvky jsou připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodičů 81 sigpálu chladicího média. Řídicí prvky, kterými jsou v tomto případě snímače 17,171,172,173 teploty, snímače 19,191,192 průtoku a tlaková čidla 18,181,182, slouží k regulaci teplot, tlaků a průtoku^ to kontinuálně v čase. Řídicí jednotka 14 je propojena s ovládací jednotkou 15, kterou jsou ovládány a zaznamenávány veškeré probíhající procesy a děje nejen při chodu zařízení. Řídicí jednotku 14 v tomto konkrétním případě tvoří PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků. Jinými slovy je PLC průmyslový počítač používaný pro automatizaci procesů v reálném čase. Na řídicí jednotku 14 navazuje ovládací jednotka 15, konkrétně PC (klasický počítač, notebook nebo jiné zařízení s operačním systémem), který obsahuje ovládací software, jimž pak lze řídit a ovládat jednotlivé probíhající procesy.Fig. 1 shows one exemplary arrangement of a multifunctional gas filling unit. The device consists of a supporting insulated frame 1 provided with a partition wall 2, the mutual arrangement of which creates space for the passage of the useful medium 5, it being obvious that the useful medium 5 can be both liquid and gaseous heat conducting substances, e.g. etc. The useful medium 5 enters the space with the compressor 3 through the inlet 6 and exits through the outlet 7. The outgoing useful medium 5 is further used for the necessary purposes of the user, for example for heating buildings or heating water. The useful medium inlet 6 and the useful medium outlet 7 are controlled by means of control elements, namely a useful medium temperature sensor 172, a useful medium flow sensor 192 and a useful medium pressure sensor 182. These control elements are connected to the control unit 14 via the useful medium signal wires 82. The most important part of the unit is the compressor 3 for compressed gas (CNG) or air. The compressor 3 is surrounded by an insulated frame 6 with a partition wall 2, which delimit a space filled with refrigerant 4. Temperature sensors 17 are located in this space. The frequency converter 16 is then reconnected via the signal wire 8 to the control unit 14. By means of the control unit 14 we can then set the required frequency interface of the compressor drive 9. The compressor 3 is provided with a natural gas / air inlet 12. Compressed natural gas or compressed air exits the compressor 3 via a compressed gas or compressed air outlet 13. The inlet 12 of natural gas or air as well as the outlet 13 of compressed gas or compressed air are controlled by means of control elements. These are the compressed gas temperature sensor 173, the compressed gas flow sensor 193 and the compressed gas pressure sensor 183. These control elements are connected to the control unit 14 by means of compressed gas signal conductors 83. During operation, the compressor 3 primarily compresses the natural gas / air and secondarily generates heat, which traps and dissipates the refrigerant 4. It is obvious that the refrigerant 4 can be both liquid and gaseous heat-conducting substances. The coolant 4 enters the system in area 10 and exits in area 11. Both the coolant inlet 10 and the coolant outlet 11 are controlled by control elements. These are the coolant temperature sensor 171, the coolant flow sensor 191 and the coolant pressure sensor 181. These control elements are connected to the control unit 14 by means of coolant signal conductors 81. The control elements, which in this case are temperature sensors 17,171,172,173, flow sensors 19,191,192 and pressure sensors 18,181,182, serve to regulate temperatures, pressures and flow continuously over time. The control unit 14 is connected to the control unit 15, which controls and records all ongoing processes and events not only during the operation of the device. The control unit 14 in this particular case consists of a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which serves to evaluate the incoming signal from all control elements. In other words, a PLC is an industrial computer used to automate processes in real time. The control unit 14 is followed by a control unit 15, in particular a PC (conventional computer, laptop or other device with an operating system), which contains control software, which can then be used to control and control the individual ongoing processes.
Další varianta provedení multifunkční plnicí jednotky plynu pro snižování energetické náročnosti je znázorněna na obr. 2Another variant of the embodiment of the multifunctional gas filling unit for reducing energy consumption is shown in Fig. 2
Jak je patrné z obr. 2, multifunkční plnicí jednotka v tomto provedení, se skládá z nosného izolovaného rámu 1, ve kterém je umístěn kompresor 3. Nosný izolovaný rám 1 tvoří utěsněnou nádobu, v jejímž vnitřním prostoru jsou uspořádány snímače 17 teploty, a který je vyplněn užitečným médiem 5. V tomto případě plní užitečné médium 5 i funkci chladicího média 4. Je nasnadě, že užitečným médiem 5 mohou být jak kapalné, tak plynné látky vedoucí teplo, například vzduch, minerální oleje, voda apod. Kompresor 3 je umístěn ve vnitřním prostoru nádoby a je obklopen užitečným médiem 5. Užitečné médium 5 vstupuje do vnitřního prostoru vstupem 6 a vystupuje výstupem 7. Vystupující užitečné médium 5 je dále využíváno k potřebným účelům uživatele, například k vytápění budov nebo ohřevu vody. Vstup 6 užitečného média 5 i výstup 7 užitečného média 5 jsou řízeny pomocí řídicích prvků. Jedná se o snímač 172 teploty užitečného média, snímač 192 průtoku užitečného média a o tlakové čidlo 182 užitečného média. Tyto řídicí prvky jsou připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodiče 82 signálu užitečného média. Kompresor 3 pohání pohon 9 kompresoru, který je připojen na frekvenční měnič 16 pomocí vodiče 8 signálu.As can be seen from Fig. 2, the multifunctional filling unit in this embodiment consists of a supporting insulated frame 1 in which the compressor 3 is located. it is filled with a useful medium 5. In this case, the useful medium 5 also fulfills the function of a cooling medium 4. It is obvious that the useful medium 5 can be both liquid and gaseous heat-conducting substances, such as air, mineral oils, water, etc. The compressor 3 is located in the interior of the vessel and is surrounded by the utility medium 5. The utility medium 5 enters the interior through an inlet 6 and exits through an outlet 7. The outgoing utility medium 5 is further used for the necessary purposes of the user, for example for heating buildings or heating water. The input 6 of the useful medium 5 and the output 7 of the useful medium 5 are controlled by means of control elements. These are the useful medium temperature sensor 172, the useful medium flow sensor 192, and the useful medium pressure sensor 182. These control elements are connected to the control unit 14 via a useful medium signal conductor 82. The compressor 3 drives the compressor drive 9, which is connected to the frequency converter 16 by means of a signal conductor 8.
Frekvenční měnič 16 je pak dále připojen pomocí vodiče 8 signálu k řídicí jednotce 14. Pomocí řídicí jednotky 14 lze nastavovat potřebné frekvenční rozhraní pohonu 9 kompresoru. Kompresor 3 je opatřen vstupem 12 zemního plynu nebo vzduchu. Stlačený zemní plyn nebo stlačený vzduch vystupuje z kompresoru 3 výstupem 13 stlačeného plynu nebo stlačeného vzduchu. Vstup 12 zemního plynu nebo vzduchu i výstup 13 stlačeného plynu nebo stlačeného vzduchu, jsou řízeny pomocí řídicích prvků. Jedná se o snímač 173 teploty stlačeného plynu, snímač 193 průtoku stlačeného plynu a o tlakové čidlo 183 stlačeného plynu. Tyto řídicí prvky jsou připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodiče 83 signálu stlačeného plynu. Kompresor 3 při chodu primárně stlačuje zemní plyn nebo vzduch a sekundárně vytváří teplo, které zachytává a odvádí užitečné médium 5. Řídicí prvky, kterými jsou snímače 17, 172,173 teploty, tlaková čidla 18,182,183 a snímače 19,192,193 průtoku, slouží k regulaci teplot, tlaků a průtoku, a to kontinuálně v čase. Řídicí jednotka 14 je propojena s ovládací jednotkou 15, kterou jsou ovládány a zaznamenávány veškeré probíhající procesy a děje nejen při chodu zařízení. Řídicí jednotkou 14 je konkrétně PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků.The frequency converter 16 is then further connected via a signal wire 8 to the control unit 14. The required frequency interface of the compressor drive 9 can be set by means of the control unit 14. The compressor 3 is provided with a natural gas or air inlet 12. Compressed natural gas or compressed air exits the compressor 3 via a compressed gas or compressed air outlet 13. The inlet 12 of natural gas or air as well as the outlet 13 of compressed gas or compressed air are controlled by means of control elements. These are the compressed gas temperature sensor 173, the compressed gas flow sensor 193 and the compressed gas pressure sensor 183. These control elements are connected to the control unit 14 by means of a compressed gas signal conductor 83. During operation, the compressor 3 primarily compresses natural gas or air and secondarily generates heat, which captures and dissipates the useful medium 5. The control elements, which are temperature sensors 17, 172,173, pressure sensors 18,182,183 and flow sensors 19,192,193, are used to regulate temperatures, pressures and flow , continuously over time. The control unit 14 is connected to the control unit 15, which controls and records all ongoing processes and events not only during the operation of the device. The control unit 14 is in particular a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which serves to evaluate the incoming signal from all control elements.
Další varianta provedení multifunkční plnicí jednotky plynu je znázorněna na obr. 3. V tomto případě má multifunkční plnicí jednotka plynu speciálně upravené hlavy 21 kompresorů 3 tak, že médium pro odvod tepla je v přímém kontaktu pouze s jednotlivými hlavovými vstupy. Další využití tepla se dále děje v tepelném výměníku.Another variant of the embodiment of the multifunctional gas filling unit is shown in FIG. 3. In this case, the multifunctional gas filling unit has specially designed compressor heads 21 so that the heat dissipation medium is in direct contact only with the individual head inlets. Further use of heat also takes place in the heat exchanger.
Jak je patrné z obr. 3, mobilní plnicí jednotka je tvořena kompresorem 3, na jehož jednotlivé hlavy 21 jsou připevněná těsněná pouzdra 20. V tomto variantním provedení zařízení byl nosný izolovaný rám 1. nahrazen těsněnými pouzdry 20. Tato pouzdra 20 svou konstrukcí vytváří prostor mezi nimi a hlavami 21 kompresoru 3, kudy prochází užitečné médium 5, přičemž vstupy 5 a výstupy 6 jsou napojeny tak, že každá hlava 21 má vlastní průtokový obvod. Jinými slovy, užitečné medium 5 je soustředěno pouze na ty části kompresoru 3, které dle předpokladů uvolňují největší tepelné energie. V tomto případě plní užitečné médium 5 i funkci chladicího média 4. Je nasnadě, že užitečným médiem 5 mohou být jak kapalné, tak plynné látky vedoucí teplo, čímž je myšlena tekutina nebo plyn, která při průchodu přebírá tepelnou energii, která je dále využívána pro potřeby uživatele. Užitečné médium 5 vstupuje do jednotlivých prostorů mezi hlavami 21 a těsněnými pouzdry 20, vstupy 6 aAs can be seen from Fig. 3, the mobile filling unit is formed by a compressor 3, on the individual heads 21 of which sealed bushings 20 are attached. between them and the heads 21 of the compressor 3, through which the useful medium 5 passes, the inlets 5 and the outlets 6 being connected so that each head 21 has its own flow circuit. In other words, the useful medium 5 is concentrated only on those parts of the compressor 3 which are expected to release the greatest thermal energies. In this case, the useful medium 5 also serves as a cooling medium 4. It is obvious that the useful medium 5 can be both liquid and gaseous heat-conducting substances, by which is meant a liquid or gas which takes over thermal energy during passage, which is further used for user needs. The useful medium 5 enters the individual spaces between the heads 21 and the sealed housings 20, the inlets 6 and
-8-^ ' ? . i ’ ' 1 ; 1 ’ ·. * - * , » í * » ’ ‘ ’ vystupuje výstupy 7. Vystupující užitečné médium 5 je dále využíváno k potřebným účelům uživatele, například k vytápění budov nebo ohřevu vody. Vstupy 6 užitečného média i výstupy 7 užitečného média 5 jsou řízeny pomocí řídicích prvků. Jde o snímače 172 teploty užitečného média, snímače 192 průtoku užitečného média a o tlaková čidla 182 užitečného média. Tyto řídicí prvky jsou připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodičů 82 signálu užitečného média, přičemž pro přehlednost obr. 3 jsou řídicí prvky vyznačeny pouze u jedné z hlav 21 kompresoru 3. Je tedy zřejmé, že ostatní vstupy 6 i výstupy 7 jsou řízeny shodnými řídicími prvky, které jsou napojeny pomocí vodiče 82 signálu užitečného média k řídicí jednotce 14. Kompresor 3 je poháněn pohonem 9 kompresoru, který je připojen na frekvenční měnič 16 pomocí vodiče 8 signálu. Frekvenční měnič 16 je pak připojen k řídicí jednotce 14 opět pomocí vodiče 8 signálu. Pomocí řídicí jednotky 14 pak můžeme nastavovat potřebné frekvenční rozhraní pohonu 9 kompresoru 3. Kompresor 3 je opatřen vstupem 12 zemního plynu nebo vzduchu. Stlačený plyn (CNG) nebo stlačený vzduch vystupuje z kompresoru 3 výstupem 13 stlačeného plynu (CNG) nebo stlačeného vzduchu. Vstup 12 zemního plynu/vzduchu i výstup 13 stlačeného plynu (CNG) nebo stlačeného vzduchu, jsou řízeny pomocí řídicích prvků. Jde o snímač 173 teploty stlačeného plynu, snímač 193 průtoku stlačeného plynu a o tlakové čidlo 183 stlačeného plynu. Tyto řídicí prvky jsou opět připojeny k řídicí jednotce 14 pomocí vodiče signálu 83 stlačeného plynu. Kompresor 3 při chodu primárně stlačuje zemní plyn nebo vzduch a sekundárně vytváří teplo, které zachytává a odvádí užitečné médium 5. Řídicí prvky, tj. snímače 17,173,172 teploty, tlaková čidla 18.182.183 a snímače 19,192,193 průtoku slouží k regulaci teplot, tlaků a průtoku, a to kontinuálně v čase. K řídicí jednotce 14 je dále připojena ovládací jednotka 15, kterou jsou ovládány a zaznamenávány veškeré probíhající procesy a děje nejen při chodu zařízení. Řídicí jednotkou 14 je konkrétně PLC (Programovatelný logický automat) jednotka, která slouží k vyhodnocování přicházejícího signálu ze všech řídicích prvků. Výhodou této varianty provedení je minimalizace konstrukčního uspořádání, kde je užitečné médium 5 soustředěno pouze na hlavy kompresoru 21, kde se předpokládá největší uvolňování tepla.-8- ^ ' ? . i ''1; 1 '·. The outlets 7 are further used for the necessary purposes of the user, for example for heating buildings or heating water. The inputs 6 of the useful medium as well as the outputs 7 of the useful medium 5 are controlled by means of control elements. These are the payload temperature sensors 172, the payload flow sensors 192, and the payload pressure sensors 182. These control elements are connected to the control unit 14 by means of useful medium signal conductors 82, the control elements being marked only at one of the heads 21 of the compressor 3. elements which are connected via a useful medium signal conductor 82 to the control unit 14. The compressor 3 is driven by a compressor drive 9, which is connected to the frequency converter 16 by means of a signal conductor 8. The frequency converter 16 is then connected to the control unit 14 again via a signal conductor 8. By means of the control unit 14 we can then set the required frequency interface of the drive 9 of the compressor 3. The compressor 3 is provided with an inlet 12 of natural gas or air. Compressed gas (CNG) or compressed air exits the compressor 3 via a compressed gas (CNG) or compressed air outlet 13. The natural gas / air inlet 12 and the compressed gas (CNG) or compressed air outlet 13 are controlled by control elements. These are the compressed gas temperature sensor 173, the compressed gas flow sensor 193 and the compressed gas pressure sensor 183. These control elements are again connected to the control unit 14 by means of a compressed gas signal conductor 83. During operation, the compressor 3 primarily compresses natural gas or air and secondarily generates heat, which captures and dissipates the useful medium 5. The control elements, ie temperature sensors 17,173,172, pressure sensors 18,182,183 and flow sensors 19,192,193, are used to regulate temperatures, pressures and flow. continuously over time. A control unit 15 is further connected to the control unit 14, by means of which all ongoing processes and events are controlled and recorded not only during the operation of the device. The control unit 14 is in particular a PLC (Programmable Logic Controller) unit, which serves to evaluate the incoming signal from all control elements. The advantage of this variant of the embodiment is the minimization of the construction arrangement, where the useful medium 5 is concentrated only on the compressor heads 21, where the greatest heat release is expected.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Multifunkční plnicí jednotka plynu kumuluje funkci zařízení pro plnění záložních zdrojů plynu, plnění vozidel CNG palivem a zároveň využití zbytkového tepla jako *9zdroj energie, například k vytápění objektů nebo ohřev vody uživatelů. Využití multifunkční plnicí jednotky bude u malých a středních firem s vozovým parkem například pro zásobování nebo obslužný provoz jako jednotka pro plnění a jednotka pro záložní zdroje. Uplatnění jednotka najde u spedičních firem, v pekárnách, taxi službách a dalších podobných odvětvích. Multifunkční plnicí jednotka plynu vstupuje na trh ve stavu, kde zaplňuje mezeru na trhu a má za cíl být alternativou k běžným velkokapacitním plnicím zařízením, kdy bude svým pořizovatelům spořit náklady jak na cenu pohonných hmot, tak na rekuperační využití zbytkové energie a umožňovat operativní plnění záložních zdrojů paliva pro případné havarijní stavy. Průmyslové využití multifunkční plnicí jednotky plynu lze spatřit přímo u výrobců plnicích jednotek na CNG nebo vzduch, kteří by mohli rozšířit svou produktovou řadu.The multifunctional gas filling unit accumulates the function of a device for filling backup gas sources, filling CNG vehicles with fuel and at the same time using residual heat as a source of energy, for example for heating buildings or heating users' water. The use of the multifunctional filling unit will be for small and medium-sized companies with a fleet, for example, for supply or service operation as a filling unit and a unit for backup sources. The unit can be used by forwarding companies, bakeries, taxi services and other similar industries. The multifunctional gas filling unit enters the market in a state where it fills a gap in the market and aims to be an alternative to conventional large-capacity filling equipment, where it will save its customers both fuel prices and recuperative use of residual energy and enable operational filling of backups. fuel sources for possible emergencies. The industrial use of the multifunctional gas filling unit can be seen directly at the manufacturers of CNG or air filling units, which could expand their product range.
Seznam vztahových značekList of reference marks
Nosný izolovaný rámSupporting insulated frame
Oddělovací stěnaPartition wall
KompresorCompressor
Chladicí médiumCoolant
Užitečné médiumUseful medium
Vstup užitečného médiaUseful media input
Výstup užitečného médiaUseful media output
Vodič signáluSignal driver
Vodič signálu chladícího médiaCoolant signal wire
Vodič signálu užitečného médiaUseful media signal conductor
Vodič signálu stlačeného plynuCompressed gas signal conductor
Pohon kompresoruCompressor drive
Vstup chladícího médiaRefrigerant inlet
Výstup chladícího médiaCoolant outlet
Vstup zemního plynu/vzduchuNatural gas / air inlet
Výstup CNG/stlačeného vzduchuCNG / compressed air outlet
Řídicí jednotkaControl unit
Ovládací jednotkaControl unit
Frekvenční měničFrequency converter
Snímač teplotyTemperature sensor
171 Snímač teploty chladícího média171 Coolant temperature sensor
172 Snímač teploty užitečného média172 Useful media temperature sensor
173 Snímač teploty stlačeného plynu173 Compressed gas temperature sensor
Tlakové čidloPressure sensor
181 Tlakové čidlo chladícího média181 Refrigerant pressure sensor
182 Tlakové čidlo užitečného média182 Useful medium pressure sensor
183 Tlakové čidlo stlačeného plynu183 Compressed gas pressure sensor
Snímač průtokuFlow sensor
191 Snímač průtoku chladícího média191 Coolant flow sensor
192 Snímač průtoku užitečného média192 Useful medium flow sensor
193 Snímač průtoku stlačeného plynu .11193 Compressed gas flow sensor.11
Speciální utěsněné pouzdroSpecial sealed case
Hlava kompresoruCompressor head
Claims (3)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-678A CZ2014678A3 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Multifunctional gas filling unit |
| CZ2014-30078U CZ27813U1 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Multifunctional gas filling unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-678A CZ2014678A3 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Multifunctional gas filling unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305557B6 CZ305557B6 (en) | 2015-12-09 |
| CZ2014678A3 true CZ2014678A3 (en) | 2015-12-09 |
Family
ID=52598510
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-30078U CZ27813U1 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Multifunctional gas filling unit |
| CZ2014-678A CZ2014678A3 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Multifunctional gas filling unit |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-30078U CZ27813U1 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Multifunctional gas filling unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (2) | CZ27813U1 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19850911C2 (en) * | 1998-11-05 | 2000-12-07 | Messer Griesheim Gmbh | Liquid gas cooling system for cooling a consumer to low temperature |
| FR2891347B1 (en) * | 2005-09-28 | 2007-11-02 | Air Liquide | METHOD AND DEVICE FOR FILLING A PRESSURIZED GAS IN A RESERVOIR |
| JP5576424B2 (en) * | 2012-04-04 | 2014-08-20 | 本田技研工業株式会社 | Fuel gas tank |
| RU2509257C2 (en) * | 2012-05-23 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Thermocompression device |
| CN103982774B (en) * | 2014-05-20 | 2015-12-02 | 中国寰球工程公司辽宁分公司 | A kind of multi-functional LNG Liquefied natural gas satellite station technological process and device |
-
2014
- 2014-10-03 CZ CZ2014-30078U patent/CZ27813U1/en not_active IP Right Cessation
- 2014-10-03 CZ CZ2014-678A patent/CZ2014678A3/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ305557B6 (en) | 2015-12-09 |
| CZ27813U1 (en) | 2015-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB201308968D0 (en) | Cryogenic cooling apparatus and method such as for magnetic resonance imaging systems | |
| US20150171493A1 (en) | Cooling system for battery cells | |
| US11060666B2 (en) | Method for filling tanks with pressurized gas | |
| JP7113035B2 (en) | System for producing and dispensing pressurized hydrogen | |
| WO2018012320A1 (en) | Expansion turbine filling system for high-pressure hydrogen | |
| SA516371813B1 (en) | Systems for heating and cooling vehicles | |
| FR3019640B1 (en) | FLUIDIZED BED HEAT STORAGE SYSTEM | |
| WO2015125585A1 (en) | Gas supply system and hydrogen station | |
| CN108790697B (en) | Cold and warm integrated parking air conditioning system | |
| CN110220109A (en) | A kind of on-vehicle safety hydrogen-feeding system | |
| JP2012154486A (en) | Mobile type compressed gas distribution device | |
| CZ2014678A3 (en) | Multifunctional gas filling unit | |
| WO2019126974A1 (en) | Method and apparatus for supplying hydrogen to a hydrogen storage | |
| US20160208984A1 (en) | Liquefied gas filling station combined with a liquefied gas production device | |
| CN204202865U (en) | A kind of filling opening performance test experiment table | |
| JP2019049405A (en) | Cooling device and temperature control module of the same | |
| JP5349917B2 (en) | Heat exchanger used for high-pressure gas filling device, high-pressure gas filling device using the same, and high-pressure gas filling method | |
| CN104359665B (en) | Liquid adding opening performance test experiment table and method | |
| CN204172884U (en) | The automobile ABS system of hot tail gas energy recycle device | |
| Yang et al. | Simulation on the characteristics of pneumatic booster valve with energy recovery | |
| US9175807B2 (en) | Device and method for filling a container with a gas under pressure | |
| CA3007246C (en) | Refrigeration system using emergency electric power | |
| CN102650372A (en) | Device for reducing pressure | |
| CN114543380A (en) | Refrigeration device and bleed method therefor | |
| CN104747411A (en) | Compressor Having a Pressurized Case |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20201003 |