RU155545U1

RU155545U1 - AUTOMOTIVE GAS-FILLING COMPRESSOR STATION WITH A DRIVE FROM A GAS PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU155545U1
Application number: RU2014138228/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валерьевич Ворошилов; Евгений Владимирович Ройтман
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Тегас"
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2015-10-10

Abstract

1. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, включающая размещенный в контейнере блок компрессорный, содержащий поршневой компрессор, соединенный с приводным газопоршневым двигателем, блок осушки, свечи, отличающаяся тем, что приводной газопоршневой двигатель размещен в отдельном отсеке и отделен от блока компрессорного герметичной перегородкой.2. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция по п. 1, отличающаяся тем, что перед блоком компрессорным установлены входной фильтр, блок входных кранов, устройство замера расхода газа, а после блока осушки установлены блок аккумуляторный, прибор измерения микровлажности, колонка заправочная.3. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок компрессорный включает дополнительно сепаратор, систему воздушного охлаждения, влагомаслоотделители, систему продувки, бак продувки.4. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция по п. 1, отличающаяся тем, что бак продувок представлен в виде емкости, содержащей подводы с сепаратора, с предохранительных клапанов, с газопровода IV ступень-всасывание I ступени, с сальников 1, 2, 4 ступеней, с влагомаслоотделителей и отводы - на сброс газа на свечу и слив конденсата.5. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция по п. 3, отличающаяся тем, что бак продувки установлен вне блока компрессорного.6. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция по п. 1, отличающаяся тем, что поршневой компрессор соединен с приводным газопоршневым двигателем посредством гибкого вала.7. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция по п. 1, отличающ1. Automobile gas-filling compressor station, comprising a compressor unit located in the container, containing a reciprocating compressor connected to a gas-piston driving engine, a drying unit, candles, characterized in that the gas-piston driving engine is located in a separate compartment and is separated from the compressor block by a sealed partition. 2. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that an inlet filter, a block of inlet taps, a gas flow meter are installed in front of the compressor block, and a battery block, a microhumidity measuring device, a refueling column are installed after the drying block. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the compressor unit additionally includes a separator, an air cooling system, oil and water separators, a purge system, and a purge tank. 4. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the purge tank is presented in the form of a container containing inlets from a separator, from safety valves, from a gas pipeline of the IV stage-suction of the I stage, from oil seals of 1, 2, 4 stages, with moisture separators and bends - to discharge gas onto a candle and drain condensate. 5. An automobile gas-filling compressor station according to claim 3, characterized in that the purge tank is installed outside the compressor unit. 6. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the reciprocating compressor is connected to the gas-piston driving engine by means of a flexible shaft. Automotive gas filling compressor station according to claim 1, featuring

Description

Область техники.The field of technology.

Заявляемое техническое решение относится к области нефтегазового машиностроения, а именно к автомобильным газонаполнительным компрессорным станциям (АГНКС) и предназначено для сжатия газов и заправки газобалонных автомобилей.The claimed technical solution relates to the field of oil and gas engineering, namely to automobile gas-filling compressor stations (CNG filling stations) and is intended for gas compression and gas station filling.

Предшествующий уровень техники.The prior art.

Среди автомобильных газонаполнительных компрессорных станций, известна, например, АГНКС-75 ГД (интернет-ресурс http://www. sumygazmash.com/prod_54_ru.html. дата обращения 25.08.2014 г.[1].) Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог содержит блок входных кранов, блок компрессорный, содержащий поршневой компрессор с приводом от газового двигателя внутреннего сгорания, блок осушки, блок аккумуляторный, свечи, колонку заправочную, объединенные системой автоматического регулирования.Among automobile gas-filling compressor stations, for example, CNG-75 GD is known (Internet resource http: // www. Sumygazmash.com/prod_54_ru.html. Access date 08/25/2014 [1].) As in the claimed technical solution the specified analogue contains a block of inlet taps, a compressor block containing a reciprocating compressor driven by a gas internal combustion engine, a drying unit, an accumulator block, candles, a refueling column combined by an automatic control system.

Недостатком указанного аналога является установка двигателя с компрессором путем соединения через промежуточный корпус, что увеличивает массогабаритные размеры установки.The disadvantage of this analogue is the installation of an engine with a compressor by connecting through an intermediate casing, which increases the overall dimensions of the installation.

Также известна АГНКС Orion (интернет-ресурс http://www.orion-d.com/ku_ru.html. дата обращения 25.08.2014 г.[2].). Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог включает размещенный в контейнере блок компрессорный, содержащий поршневой компрессор, соединенный с приводным газопоршневым двигателем, блок осушки, свечи.Also known is Orion CNG filling station (Internet resource http://www.orion-d.com/ku_ru.html. Date of treatment August 25, 2014 [2].). As in the claimed technical solution, the specified analogue includes a compressor unit located in the container, containing a reciprocating compressor connected to a gas piston driving engine, a drying unit, and candles.

Недостатком указанного аналога является отсутствие защищености работы двигателя внутреннего сгорания.The disadvantage of this analogue is the lack of security of the internal combustion engine.

Указанный аналог является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению. Поэтому он принят в качестве прототипа.The specified analogue is the combination of essential features the closest analogue of the same purpose to the claimed technical solution. Therefore, it is adopted as a prototype.

Раскрытие заявляемого технического решения.Disclosure of the claimed technical solution.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является обеспечение безопасности работы станции за счет выполнения привода компрессора взрывозащищенным.The technical result provided by the claimed technical solution is to ensure the safety of the station by performing the explosion-proof compressor drive.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, включающая размещенный в контейнере блок компрессорный, содержащий поршневой компрессор, соединенный с приводным газопоршневым двигателем, блок осушки, свечи, отличается тем, что приводной газопоршневой двигатель размещен в отдельном отсеке и отделен от блока компрессорного герметичной перегородкой.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the automobile gas-filling compressor station, comprising a compressor unit located in the container, containing a piston compressor connected to a gas-piston driving engine, a drying unit, candles, is characterized in that the gas-piston driving engine is located in a separate compartment and is separated from block compressor tight partition.

При этом перед блоком компрессорным установлены входной фильтр, блок входных кранов, устройство замера расхода газ, а после блока осушки установлены блок аккумуляторный, прибор измерения микровлажности, колонка заправочная. Блок компрессорный включает сепаратор, поршневой компрессор, систему воздушного охлаждения, влагомаслоотделители, систему продувки и бак продувки, причем бак продувки может быть установлен вне блока компрессорного. Бак продувок представлен в виде емкости, содержащей подводы с сепаратора, с предохранительных клапанов, с газопровода IV ступень-всасывание I ступени, с сальников 1, 2, 4 ступеней, с влагомаслоотделителей и отводы - на сброс газа на свечу и слив конденсата. Поршневой компрессор соединен с приводным газопоршневым двигателем посредством гибкого вала. Блок осушки представляет собой два адсорбера, наполненных сорбентом-силикагелем. Выход блока осушки дополнительно соединен через обходной газораспределительный трубопровод с колонкой заправочной. Блок аккумуляторов включает объединенный газопроводами набор металлических или металлокомпозитных сосудов высокого давления. Свечи подсоединены к блоку входных кранов, устройству замера расхода газа, баку продувки, блоку осушки, блоку аккумуляторному. АГНКС оснащена системой автоматического управления с полным автоматическим пуском и остановкой.At the same time, an inlet filter, a block of inlet taps, a gas flow meter are installed in front of the compressor block, and a battery block, a microhumidity measuring device, a refueling column are installed after the drying block. The compressor unit includes a separator, reciprocating compressor, air cooling system, moisture separators, a purge system and a purge tank, and the purge tank can be installed outside the compressor unit. The purge tank is presented in the form of a container containing inlets from a separator, from safety valves, from a gas pipeline of the IV stage – suction of the I stage, from oil seals of 1, 2, 4 stages, from moisture and oil separators and branches - to discharge gas to the spark plug and drain the condensate. The piston compressor is connected to the gas-piston driving engine by means of a flexible shaft. The drying unit consists of two adsorbers filled with a sorbent-silica gel. The outlet of the drying unit is additionally connected through a bypass gas distribution pipe to a refueling column. The accumulator block includes a set of metal or metal composite pressure vessels combined by gas pipelines. Candles are connected to the block of inlet taps, a device for measuring gas flow, a purge tank, a drying unit, and a battery unit. CNG is equipped with an automatic control system with full automatic start and stop.

Заявляемое техническое решение направлено на обеспечение взрывобезопасности в процессе хранения и эксплуатации АГНКС, обеспечение защиты от воспламенения и взрыва в аварийной обстановке.The claimed technical solution is aimed at ensuring explosion safety during storage and operation of CNG filling stations, providing protection against ignition and explosion in an emergency.

Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата. Краткое описание чертежей.The author of the claimed technical solution made a prototype of this solution, the tests of which confirmed the achievement of the technical result. A brief description of the drawings.

На фигуре показана принципиальная схема автомобильной газонаполнительной компрессорной станции с приводом от газопоршневого двигателя внутреннего сгорания.The figure shows a schematic diagram of an automobile gas-filling compressor station driven by a gas piston internal combustion engine.

Перечень ссылочных обозначений:List of reference designations:

1 - входной фильтр; 2 - блок входных кранов; 3 - устройство замера расхода газа; 4 - блок компрессорный; 5 - гибкий вал; 6 - приводной газопоршневой двигатель внутреннего сгорания; 7 - бак продувок; 8 - блок осушки; 9 - блок аккумуляторов; 10 - прибор измерения микровлажности; 11 - свеча; 12 - колонка заправочная.1 - input filter; 2 - block input cranes; 3 - device for measuring gas flow; 4 - compressor unit; 5 - flexible shaft; 6 - driven gas piston internal combustion engine; 7 - purge tank; 8 - drying unit; 9 - battery pack; 10 - microhumidity measuring device; 11 - a candle; 12 - refueling column.

Фильтр входной (1) представляет собой сетчатый фильтр для очистки поступающего газа. Блок входных кранов (2) предназначен для отсечения потока газа подаваемого к блоку компрессорному (4), а также для автоматического сброса газа при аварийных ситуациях.The inlet filter (1) is a strainer for cleaning the incoming gas. The block of inlet taps (2) is designed to cut off the gas flow supplied to the compressor block (4), as well as for automatic gas discharge in emergency situations.

Блок компрессорный (4) представляет собой контейнер с установленным в нем технологическим оборудованием, включая сепаратор, поршневой многоступенчатый компрессор, систему воздушного охлаждения компрессора, влагомаслоотделители, систему продувки, бак продувок (7). Бак продувок (7) предназначен для сбора газа и конденсата при продувке компрессора и представляет собой емкость с подводами сброса от следующих систем установки: с сепаратора, с предохранительных клапанов, с газопровода IV ступень-всасывание I ступени, с сальников 1, 2, 4 ступеней, с влагомаслоотделителей. Бак продувок (7) имеет два отвода: сброс газа на свечу и слив конденсата. Блок компрессорный (4) предназначен для компримирования природного газа до конечного давления и его охлаждения. В приводном газопоршневом двигателе внутреннего сгорания (6) качестве моторного топлива используется в природный газ, а также попутный газ, биогаз, шахтный метан. Приводной газопоршневой двигатель (6) размещен в специальном отсеке и отделен от блока компрессорного герметичной перегородкой, препятствующей проникновению газа. Газопоршневой двигатель предназначен для привода поршневого компрессора. Крутящий момент от приводного газопоршневого двигателя (6) к поршневому компрессору передается через гибкий вал (5). Блок осушки (8) представляет собой два адсорбера, наполненных сорбентом-силикагелем, и предназначен для осушки сжатого газа, поступающего на заправку автомобилей. Блок аккумуляторов (9), состоящий из объединенных газопроводами набора металлических или металлокомпозитных сосудов высокого давления, предназначен для хранения сжатого природного газа, также он служит для сглаживания неравномерности потребления газа при заправке автомобилей и создания запаса природного газа. Блок аккумуляторов (9) оснащен трубопроводной и предохранительной арматурой. Прибор измерения микровлажности (10) предназначен для измерения температуры точки росы сжатого природного газа поступающего на заправку автомобилей.The compressor unit (4) is a container with technological equipment installed in it, including a separator, a reciprocating multistage compressor, compressor air cooling system, moisture separators, a purge system, and a purge tank (7). The purge tank (7) is designed to collect gas and condensate when the compressor is purged and is a tank with discharge supply from the following installation systems: from a separator, from safety valves, from a gas pipeline, IV stage-suction of I stage, from oil seals 1, 2, 4 stages , with moisture separators. The purge tank (7) has two taps: gas discharge to the spark plug and condensate drain. The compressor unit (4) is designed to compress natural gas to a final pressure and cool it. In a gas-driven internal combustion engine (6), motor fuel is used as natural gas, as well as associated gas, biogas, and mine methane. The gas piston drive engine (6) is placed in a special compartment and is separated from the compressor unit by a sealed partition that prevents gas from penetrating. A gas piston engine is designed to drive a reciprocating compressor. The torque from the gas piston engine (6) to the reciprocating compressor is transmitted through the flexible shaft (5). The drying unit (8) is two adsorbers filled with a sorbent-silica gel, and is designed to dry the compressed gas supplied to the gas station of cars. The battery pack (9), which consists of a set of metal or metal composite pressure vessels combined by gas pipelines, is designed to store compressed natural gas, and it also serves to smooth out the unevenness of gas consumption when refueling cars and creating a natural gas reserve. The battery pack (9) is equipped with piping and safety fittings. The microhumidity measuring device (10) is designed to measure the dew point temperature of compressed natural gas supplied to a gas station.

Свеча (11) представляет собой вертикально расположенный участок трубопровода через выходной патрубок которого осуществляется сброс газа. Свечи (11) предназначены для поблочного освобождения аппаратуры и трубопроводов от взрывоопасных газов и паров с соответствующим автоматическим по заданной программе и дистанционным управлением отсекающими устройствами, прекращающими поступление газов и паров в аварийный блок. Освобождение производится в аварийных ситуациях при возникновении угрозы взрыва или при пожаре. Колонка заправочная (12) предназначена для заправки автомобилей сжатым природным газом.Candle (11) is a vertically located section of the pipeline through the outlet of which the gas is discharged. Candles (11) are intended for the unit-by-unit liberation of equipment and pipelines from explosive gases and vapors with the appropriate shut-off devices that automatically shut off the flow of gases and vapors to the emergency unit according to a given program and remotely. The release is made in emergency situations in case of explosion hazard or in case of fire. The refueling column (12) is designed to refuel vehicles with compressed natural gas.

Система автоматического управления АГНКС микропроцессорная с полным автоматическим пуском и остановкой станции, разгрузкой компрессора, контролем параметров, системой защит при аварийных ситуациях, диагностирования состояния оборудования АГНКС с сохранением параметров в памяти АСУ. Система управления предусматривает возможность пуска АГНКС в ручном режиме, и в том числе включает в себя систему предотвращения возврата газа при остановках и разгрузках компрессора (кроме аварийных); систему контроля загазованности технологического оборудования АГНКС с необходимым количеством приборов и датчиков; систему обнаружения пожара технологического оборудования АГНКС с необходимым количеством приборов и датчиков.The CNG filling station automatic control system is microprocessor-based with full automatic start and stop of the station, compressor unloading, parameter control, emergency protection system, diagnostics of the state of the CNG filling station with parameters saved in the ACS memory. The control system provides the ability to start CNG stations in manual mode, and also includes a system to prevent gas return during compressor stops and unloads (except emergency ones); gas contamination monitoring system for CNG filling station equipment with the required number of instruments and sensors; A fire detection system for CNG filling equipment with the necessary number of instruments and sensors.

Осуществление технического решения.Implementation of a technical solution.

Природный газ прошедший очистку на входном фильтре (1) поступает в блок входных кранов (2), затем в устройство замера расхода газа, где происходит измерение расхода газа. Далее, природный газ поступает в сепаратор находящийся на входе блока компрессорного (4). В сепараторе от газа отделяется капельная влага.The natural gas that has been cleaned at the inlet filter (1) enters the block of inlet taps (2), then to the gas flow meter, where the gas flow is measured. Further, natural gas enters the separator located at the inlet of the compressor unit (4). In the separator, droplet moisture is separated from the gas.

Затем газ поступает в поршневой компрессор, где сжимается в нескольких ступенях, охлаждаясь с отделением влаги и масла перед поступлением на каждую последующую ступень в газоохладителях и влагоотделителях. Размещение предназначенного для привода компрессора газопоршневого двигателя (6) в отдельном отсеке и отделение от блока компрессорного герметичной перегородкой, препятствующей проникновению газа за счет обеспечения необходимого уровня непроницаемости, позволяет увеличить взрывозащищенность корпуса двигателя и, тем самым, повысить надежность работы АГНКС. После сжатия в компрессоре газ поступает в блок осушки (8) высокого давления, где происходит снижение содержания влаги в газе. После блока осушки газ разделяется, при необходимости, на два потока: на колонки заправочные (12) или блок аккумуляторов (9). На линии между блоком осушки (8) и колонками заправочными (12) с помощью прибора измерения микровлажности (10) производится замер температуры точки росы газа, предназначенного для заправки автотранспорта. Освобождение аппаратуры и трубопроводов от взрывоопасных газов и паров осуществляется с помощью свечей (11).Then the gas enters the reciprocating compressor, where it is compressed in several stages, cooled to separate moisture and oil before entering each subsequent stage in gas coolers and dehumidifiers. Placing the gas piston engine (6) intended for driving the compressor in a separate compartment and separating the compressor from the unit with a sealed partition that impedes gas penetration by ensuring the necessary level of impermeability allows increasing the explosion protection of the engine casing and, thereby, increasing the reliability of the CNG filling station. After compression in the compressor, the gas enters the drying unit (8) of high pressure, where there is a decrease in the moisture content in the gas. After the dehydration unit, the gas is divided, if necessary, into two flows: into refueling columns (12) or the battery unit (9). On the line between the drying unit (8) and the fueling columns (12), using the microhumidity measuring device (10), the gas dew point temperature of the gas intended for refueling vehicles is measured. The equipment and pipelines are freed from explosive gases and vapors using candles (11).

АГНКС снабжена системой вентилей. На входе в АГНКС и перед колонками заправочными имеются вентили, предназначенные для подключения и отсечения подачи природного газа в случаях начала или прекращения работы АГНКС, ТО или ремонта оборудования. Также имеется вентиль для слива конденсата из бака продувок и для подачи или прекращения подачи газа на питание газопоршневого двигателя.CNG is equipped with a valve system. At the entrance to the CNG filling station and in front of the filling columns, there are valves designed to connect and cut off the natural gas supply in the cases when the CNG filling station starts or stops, maintenance or equipment repair. There is also a valve for draining condensate from the purge tank and for supplying or stopping gas supply to the gas piston engine.

Примеры конкретного выполнения. Пример 1. Осуществление технического решения описано выше, только с целью повышения компактности бак продувок размещен внутри компрессорного блока.Examples of specific performance. Example 1. The implementation of the technical solution described above, only with the aim of increasing compactness, the purge tank is located inside the compressor unit.

Пример 2. Осуществление технического решения описано выше, при этом бак продувок (7) размещен снаружи компрессорного блока. Промышленная применимость.Example 2. The implementation of the technical solution described above, while the purge tank (7) is placed outside the compressor unit. Industrial applicability.

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом нефтегазомашиностроительном предприятии.The claimed technical solution is implemented using industrially produced devices and materials, can be manufactured at any oil and gas machine-building enterprise.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION SOURCES.

1. Интернет-ресурс http://www. sumygazmash.com/prod_54_ru.html. [1]1. Internet resource http: // www. sumygazmash.com/prod_54_ru.html. [one]

2. Интернет-ресурс http://www.orion-d.com/ku_ru.html [2]2. Internet resource http://www.orion-d.com/ku_ru.html [2]

Claims

1. Automobile gas-filling compressor station, comprising a compressor block located in the container, containing a piston compressor connected to a gas-piston driving engine, a drying unit, candles, characterized in that the gas-piston driving engine is located in a separate compartment and is separated from the compressor block by an airtight partition.

2. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that an inlet filter, a block of inlet taps, a gas flow meter are installed in front of the compressor block, and a battery block, a microhumidity measuring device, and a refueling column are installed after the drying block.

3. Automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the compressor unit further includes a separator, an air cooling system, oil and water separators, a purge system, and a purge tank.

4. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the purge tank is presented in the form of a container containing inlets from a separator, from safety valves, from a gas pipeline of the IV stage, suction of the I stage, from oil seals 1, 2, 4 stages, with moisture separators and taps - to discharge gas onto a candle and drain condensate.

5. Automobile gas-filling compressor station according to claim 3, characterized in that the purge tank is installed outside the compressor unit.

6. Automobile gas filling compressor station according to claim 1, characterized in that the reciprocating compressor is connected to the driving gas piston engine by means of a flexible shaft.

7. Automobile gas filling compressor station according to claim 1, characterized in that the inlet of the gas piston engine is connected by a gas supply line to the output of the inlet valve block.

8. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the drying unit is two adsorbers filled with a sorbent-silica gel.

9. An automobile gas-filling compressor station according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet of the drying unit is additionally connected through a bypass gas distribution pipe to a refueling column.

10. An automobile gas-filling compressor station according to claim 2, characterized in that the battery pack includes a set of metal or metal composite pressure vessels connected by gas pipelines.

11. Automotive gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the candles are connected to the block of inlet taps, a device for measuring gas flow, a purge tank, a drying unit, and a battery unit.

12. Automobile gas-filling compressor station according to claim 1, characterized in that the station is equipped with an automatic control system with full automatic start and stop.