WO2010111888A1 - 一种加气机和由其构成的加气站 - Google Patents

一种加气机和由其构成的加气站 Download PDF

Info

Publication number
WO2010111888A1
WO2010111888A1 PCT/CN2010/000355 CN2010000355W WO2010111888A1 WO 2010111888 A1 WO2010111888 A1 WO 2010111888A1 CN 2010000355 W CN2010000355 W CN 2010000355W WO 2010111888 A1 WO2010111888 A1 WO 2010111888A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
cylinder
pressure
cylinders
gas filling
Prior art date
Application number
PCT/CN2010/000355
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
沈军
Original Assignee
Shen Jun
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shen Jun filed Critical Shen Jun
Publication of WO2010111888A1 publication Critical patent/WO2010111888A1/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002Automated filling apparatus
    • F17C5/005Automated filling apparatus for gas bottles, such as on a continuous belt or on a merry-go-round
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03Mixtures
    • F17C2221/032Hydrocarbons
    • F17C2221/033Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135Pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0157Compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03Control means
    • F17C2250/032Control means using computers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605Parameters
    • F17C2250/0636Flow or movement of content

Definitions

  • the object of the present invention is to remove the secondary unloading and pressurizing working mechanism and technical route of the existing substation pressurizing equipment.
  • valves of the three gas cylinders are opened at the same time, they can only be filled with less than six car cylinders, which is obviously the least.
  • a plurality of gas cylinders filled with high-pressure gas are placed side by side, and any one of them is filled with a high-pressure gas storage cylinder to refill the automobile cylinder; the residual pressure at this time is the value of the high-pressure gas just beginning to be filled;
  • the first car cylinder uses the remaining pressure in the first cylinder (which is equal to the value of the high pressure gas at the beginning) 3600 psig, 370 psig to 3230 psig, and the first car cylinder is full.
  • the remaining pressure of the first cylinder is 3230 psig; the second step of filling:
  • the air filling machine of the present case is generated by alternately circulating the multi-cylinders, and the residual pressure refueling step is substantially different from the existing air-filling machine.
  • the air filling machine is composed of a sensor, a valve, an air gun and a programmable controller under the cylinder mouth.
  • the technical features are: programmable control The controller controls the refueling step, and the cycle respectively opens and closes the corresponding valve to refill the car cylinder, until the value of the pressure sensor near the refilling gun is the rated pressure value of the car cylinder, the valve is closed, and the refueling is completed.
  • the air compressor is composed of a sensor, a valve, a gas gun and a programmable controller under the cylinder mouth.
  • the specific points are:
  • the remaining gas in the first gas cylinder is used to continue to inflate the gas cylinder of the automobile, and the pressure is insufficient, and the high pressure gas of the second gas cylinder is required to be used together to complete the gas filling requirement of the automobile gas cylinder. .
  • One of the cylinders in the multi-cylinder is alternately cycled, that is: the remaining pressure in one cylinder is not enough to fill the car cylinder, and the high-pressure gas in one or more cylinders is required to fill up.
  • the residual pressure is the set value that we need to remove the cylinder, 0 ⁇ set value ⁇ 18MPa, remove the degassing station and fill it with high pressure gas to reconnect or directly access the gas filled with high pressure gas.
  • a bottle that supplies high pressure gas to one or a group of cylinders in the back of the previous round;
  • multi-cylinders are divided into groups - one concept is:
  • a plurality of gas cylinders are grouped together, connected in series or in parallel to form a large gas cylinder, through fast
  • the connector is connected to the position of the cylinder 1 in Fig. 1, or as the cylinder 1, and is connected by a quick joint in front of the sensor 10. The quick joint is omitted and not shown.
  • each of the cylinders 2 to 8 is provided.
  • the gas cylinders are also connected in series or in parallel to form one cylinder, that is, 1 to 8 cylinders in Fig. 1, wherein each cylinder is formed by a plurality of gas cylinders connected in series or in parallel to form a large one.
  • the residual pressure in the gas cylinder is circulated, and the residual pressure is reduced to a certain value.
  • the gas is removed from the gas filling station to the high pressure, and the high pressure to the low pressure alternates.
  • the air-filling machine has a simple structure and complete functions. It uses an original multi-cylinder residual pressure and gas filling step to refill the car cylinder.
  • the refueling machine includes a multi-gun refilling machine with high gas filling efficiency
  • FIG. 1 is a schematic view showing the installation of a gas filling machine in which a gas path under a multi-cylinder port is a single pipe:
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the installation of the gas filling machine under the multi-cylinder mouth for the multi-channel pipe:
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the installation of a PLC with a gas path under the multi-cylinder port as a two-way pipe controlled by a PLC:
  • 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, and 12 respectively represent the first gas cylinder; 13 indicates PLC; 14 indicates the pressure sensor under the first cylinder; 15 indicates the first 1 valve on one outlet pipe connected in parallel under the cylinder mouth; 16 indicates the pottery on the other outlet pipe connected in parallel under the first cylinder port; the same reason, the pressure under the 2nd to 12th cylinders Sensors and valves are as follows, 14, 15, and 16 are omitted, keeping the surface clean; 17 is the metering device; 18 is the pressure sensor in the air gun; 19 is the air gun; 20 is the metering device; 21 is the air gun The pressure sensor in the middle; 22 indicates the air gun; 23 the dotted line indicates that the 4th to 10th are like the 1, 2, 3, 11, 12-like access, and are omitted here.
  • Figure 4 is a schematic diagram of the installation of a multi-cylinder multi-cycle refilling machine:
  • Valves, sensors, PLCs, and air guns for ventilation lines under multiple gas cylinders These four essential elements make up the dispenser.
  • 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 represent the 1-S gas cylinder; 9 represents the PLC; 10 represents the pressure sensor under the first cylinder; 11 represents the first cylinder Valve; the same reason, the pressure sensor and valve under the 2nd to 8th cylinders are like 10, 11, the label is omitted, keeping the surface clean; 12 is the pressure sensor in the air gun; 13 is the metering device;
  • 1 to 8 cylinders represent multi-cylinders, and multi-cylinders are not limited to 8 in practice.
  • the first three cylinders in the 8 cylinders indicate that the alternating cylinders of the multi-cylinders provide high-pressure gas processes and refueling machines.
  • the refueling process using the residual pressure entrainment step - the first, second and third cylinders are filled with high pressure gas pressure of 3600 psig (approximately equal to 25 MPa)
  • High pressure gas in the gas cylinder can be filled up
  • the PLC sequentially opens and closes the valve under the first cylinder, the valve under the second cylinder, and the valve under the third cylinder.
  • the 12 air gun The pressure sensor in the middle detects the pressure of 3000 psig, sends a signal to the PLC, and the PLC closes the valve on the 11 valve and the air gun under the fourth cylinder, and the air is added.
  • the first cylinder the second cylinder, the third cylinder
  • the multi-cylinder alternating cycle is realized by providing a high-pressure gas to the refueling machine of the multi-cylinder residual pressure refueling step, and the refueling machine continuously refills the car cylinder to cause the multi-cylinder to alternately circulate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

一种加气机和由其构成的加气站
技术领域 本发明涉及一种加气机和由其构成的加气站, 采用了多气瓶交替循环提供高压气原理与多 气瓶剩余压力加气步骤相结合新技术, 脱离了现有子站采用大型设备(压縮机橇体、液压橇体) 卸气与二次加压工作机制和技术路线, 无需外部任何动力设备加压, 自己独立完成对汽车气瓶 加气, 属于加气设备、 自动化控制、 清洁能源基础供气设施配套领域。 背景技术 本发明适用于各种气体, 如天然气、 氢气等, 本案以天然气为例加以说明。
目前, 天然气 CNG加气站采用子母站形式, 子母站之间通过运气气瓶拖车连接供气气源, 其加气机都是取于加气站中的低、 中、 高压储气瓶 (组、 罐、 井) 中的天然气对外加气, 当站 内储气瓶 (组、 罐、 井) 中的压力不足时, 加气站中压缩机或液压橇体从运气气瓶车中取气分 别向低、 中、 高压储气瓶中补充气源, 其子站釆用压缩机组或液压橇体二次卸气与加压为低、 中、 高压三个储气容器中补充气源, 其压力顺序也是固定不变的, 达到一定压力满足加气机的 取气顺序方可对外加气。 子站二次卸气与加压工作方式, 导致设备机械磨损、 耗电量巨大, 投 资巨大, 占地面积也巨大。 所以, 现有的加气机的任何改进都是为了节省压縮机或液压橇体的 启动次数、 工作时间、 能源消耗而进行的改动。 与本发明的加气机工作原理或技术路线有本质 的区别。
随着 LNG液态天然气、 液氢运输方式的成熟和大批气化站的建立与推广, 汽化器中的压 力非常容易达到 25MPa以上, 可以直接加到运气拖车的储气瓶(组) 中, 压力达 25MPa以上, 为子加气站提供高压气, 其经济效益最佳。 这也需要新的本发明的加气机配套。 发明内容 本发明目的, 脱离现有子站加压设备二次卸气与加压工作机制和技术路线。
发明一种加气机,包含单枪或多枪加气机,采用本发明独创的多气瓶交替循环提供高压气 原理与多气瓶剩余压力加气步骤相结合新技术,即在子站交替接入来源于母站装满高压气源的 气瓶循环使用, 也就是装有高压气的多气瓶交替循环,满足单或多气路与单或多加气枪采用多 气瓶内剩余压力加气步骤对汽车气瓶加气。可以理解为:前面的气瓶需要后面的气瓶提供高压 气配合使用完成对汽车气瓶加满气; 也就是前面的气瓶用完后 (剩余压力下降到一定数值), 卸下去母加气站加满高压气后或者另一装满高压气的气瓶接入同样的位置,为上一轮后面的气 瓶提供高压气, 如此重复与循环, 始终有装满高压气的气瓶接入参与循环, 满足单气路单加气 枪对汽车气瓶或多气路多加气枪对多辆汽车气瓶同时采用多气瓶剩余压力加气步骤加气。反过 来说,单气路单加气枪对汽车气瓶采用剩余压力加气步骤加气或多气路多加气枪对多辆汽车气 瓶同时采用剩余压力加气步骤加气,又促使多气瓶能够循环, 即循环连续的有剩余压力低于某 一定数值的气瓶卸下和装满高压气的气瓶循环连续接入。
我们釆用下列模拟数据说明多气瓶交替循环提供高压气原理和多气瓶剩余压力加气步骤: 三个 (运气拖车) 储气瓶装满高压气压力 3600psig (约等于 25MPa)
汽车气瓶额定压力 3000psig (约等于 20MPa )
三 4 - (运气拖车) 储气瓶容积 41097 scf (立方英尺)
汽车气瓶容积 1000 scf (立方英尺)
第一 (拖车) 储气瓶 第二 (拖车) 储气并瓦 第三 (拖车)储气瓶
3600 psig (满) 3600 psig (满) 3600 psig (满)
3230 psig \ 370 第 1汽车气瓶 3591 psig 1 9 第 2汽车气瓶 3591 psig \ 9 第 9汽车气瓶
2914 316 2 3552 39 3 3535 56 10
2653 251 3 3488 64 4 3506 29 11
2433 220 4 3401 87 5 3449 57 12
2226 206 5 3296 105 6 3388 61 13
2078 148 6 3177 109 7 3315 73 14
1939 139 7 3047 130 8 3233 82 15
1809 130 8 2916 131 9 3052 181 16
1686 213 9 2789 227 10 2956 96 17
1571 215 10 2667 222 11 2866 90 18
1463 108 11 2551 215 12 第 18辆汽车气瓶需要第四(拖
1362 101 12 2438 113 13 车) 储气瓶中高压气才能加满
1267 101 13 2331 101 14
1173 94 14 2215 106 15
1096 77 15 2130 85 16
1019 77 16 2045 85 17
946 63 17 1963 82 18
886 60 18
我们看到:
如果三个储气瓶的阀同时打开, 只能装满不到六辆汽车气瓶, 显然是最不上算。
我们采用多气瓶剩余压力加气步骤循环分别依次打开与关闭多气瓶各阔,用多气瓶内的剩余 压力对汽车气瓶加气, 效率最高。
多气瓶剩余压力加气步骤简称加气步骤如下:
第一加气步骤:
多个装满高压气的储气瓶并排摆放,选其中任一个装满高压气储气瓶对汽车气瓶加气; 此时 的剩余压力就是刚开始装满高压气的数值; 第 1 辆汽车气瓶用第一储气瓶中的剩余压力 (刚开始就等于装满高压气的数值) 3600 psig 加气,下降 370 psig至 3230 psig,第 1辆汽车气瓶装满气后,第一储气瓶剩余压力为 3230 psig; 第二加气步骤:
实施了第一加气步骤后, 用第一储气瓶中剩余压力继续对汽车气瓶充气, 压力不够, 需要第 二个储气瓶的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气。
第 2 辆汽车气瓶用第一储气瓶中的 3230psig剩余压力加不满, 第一储气瓶中剩余压力从 3230psig下降 316psig至 2914 psig, 需要第二储气瓶中的高压气配合才能加满气, 第二储气瓶 中的剩余压力开始时也等于 3600psig对第 2辆汽车气瓶加气, 下降 9psig至 3591 psig, 加满第 2辆汽车气瓶后, 第二储气瓶剩余压力为 3591 psig;
同样, 第 3、 4、 5、 6、 7、 8汽车气瓶, 都需要第二储气瓶中的高压气配合使用才能加满气。 第三加气步骤:
实施了第二加气步骤后, 第一储气瓶中剩余压力与第二储气瓶中剩余压力配合,压力还是不 够, 需要第三个储气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气。 第一储气瓶中剩余 压力比第二储气瓶中的剩余压力低, 我们称第一储气瓶中剩余压力为低压, 第二储气瓶中剩余 压力为中压, 第三个储气瓶中的高压气为高压。
第 9辆汽车气瓶用第一储气瓶中的 1809 psig剩余压力加气, 下降 130 psig至 1686 psig, 再 用第二气瓶中的 3047 psig剩余压力加气, 下降 13^^至2916 ^§, 还是没有加满气, 需要用 第三储气瓶中的高压气配套才能加满气, 第三储气瓶中剩余压力开始时也等于 3600 psig, 下降 9 psig至 3591 psig, 第 9辆汽车气瓶加满后, 第三储气瓶中的剩余压力为 3591 psig;
同样, 第 10-17汽车气瓶, 都需要第一、 二储气瓶中剩余低、 中压气和第三储气瓶中的高 压气配合使用才能对汽车气瓶加满气。
在第三加气步骤中, 按三个储气瓶中的剩余压力由低、 中、 高压顺序依次对汽车气瓶加气; 适用于对出租车气瓶快速加气。
在第 17辆汽车气瓶加满气后, 由于第三储气瓶的压力为 2956psig, 无法满足第 18辆汽车 气瓶加满气至 3000psig。
假定: 我们在上述例子中接入第四个与第一、 二、 三储气瓶装满高压气的储气瓶, 就有了 第四加气步骤。
第四加气步骤:
实施了第三加气步骤后, 第一储气瓶中剩余压力与第二、 三储气瓶中剩余压力配合压力还 是不够, 需要第四个储气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气。
我们称第一储气瓶中剩余压力为低压, 第二储气瓶中剩余压力为中压, 第三个储气瓶中的 剩余压力为次高压, 第四个储气瓶中的高压气为高压。
在第四加气步骤中, 按四个储气瓶中的剩余压力由低、 中、 次高、 高压顺序依次对汽车气 瓶加气, 适用于对城市公交车气瓶夜间慢充气。
第三加气步骤与第四加气步骤区别取决于第一储气瓶剩余压力选取的数值, 以上述数据为 例, 当选取第一储气瓶剩余压力大于 946 psig时, 采用第三加气步骤, 加气速度快, 剩余气体 多, 利用率低; 当选取第一储气瓶剩余压力小于 946 psig时, 采用第四加气步骤, 加气速度慢, 剩余气体少, 利用率高。
第三加气步骤与第四加气步骤在多气瓶中交替循环使用,即用三个储气瓶与用四个储气瓶 内的剩余压力交替循环使用,只要循环连续的有剩余压力低于某一定数值的气瓶卸下和装满高 压气的气瓶循环连续接入, 第三加气步骤与第四加气步骤在多气瓶中就一直交替循环使用下 去。
综上所述, 多气瓶内剩余压力加气步骤, 包含具有连贯性的第一加气步骤、第二加气步骤、 第三加气步骤、第四加气步骤及它们之间相互交替循环使用, 用可编程控制器 PLC控制是非常 容易实现, 程序编制依据加气枪附近压力传感器和多气瓶口下的 (储气瓶剩余压力) 压力传感 器数据用 PLC控制其对应的多气瓶口下的阀的打开与关闭, 依次循环从低、 中、 次高、 高压对 汽车气瓶加气, 用 PLC实现加气步骤是现有技术, 编程很容易实现。 加气步骤中各种数据可以 人为设置参数加以控制。
上述例子中, 把第一储气瓶卸下, 在其位子上换上一个装满髙压气的气瓶, 作为第四个储 气瓶, 第二、 三、 四重复如同上述的第一、 二、 三储气瓶的加气步骤, 可以继续对汽车气瓶加 气, 实际使用中, 为了不中断加气过程, 给卸下第一储气瓶和再次安装加满高压气气瓶留有时 间, 最佳采用三个以上储气瓶的多气瓶剩余压力加气步骤。 这就有了循环概念。
以上述数据为例说明, 上面三个储气瓶可以改为五个气瓶, 即第一、 二、 三、 四、 五储气 瓶; 采用第三加气步骤, 当第一、二、三储气瓶中第一储气瓶中剩余压力达到我们要卸下的数 值时; 换下第一储气瓶接入装满高压气的储气瓶, 作为逻辑上第六储气瓶, 同样, 第二储气瓶 中压力下降到一定数值, 换下第二储气瓶接入装满高压气的储气瓶, 作为逻辑上第七储气瓶; 这样:
一、二、 三; → 二、 三、 四;一 三、 四、 五; ― 四、 五、一(逻辑上第六); — 五、一(逻辑上第六)二(逻辑上第七);一 一(逻辑上第六)、 二(逻辑上第七)、 三 (逻辑上第八)。
采用第四加气步骤, 当第一、 二、三、四储气瓶中第一储气瓶中剩余压力达到我们要卸下 的数值时; 换下第一储气瓶接入装满高压气的储气瓶, 作为逻辑上第六储气瓶, 同样, 第二储 气瓶中压力下降到一定数值,换下第二储气瓶接入装满高压气的储气瓶,作为逻辑上第七储气 瓶; 这样:
一、二、 三、 四;一 二、三、 四、 五; 三、 四、五、一(逻辑上第六); → 四、 五、 一(逻辑上第六)、 二(逻辑上第七); 一五、一(逻辑上第六)、 二 (逻辑上第七)、三(逻辑 上第八); →一(逻辑上第六)、 二 (逻辑上第七)、 三(逻辑上第八)、 四 (逻辑上第九); 它们在不断循环, 始终有装满高压气的气瓶接入参与循环。
本案高压气或简称高压的概念:是指大于需要被充的汽车气瓶压力的气体压力。汽车气瓶 额定压力是国家规定的,气体不同,如天然气、氢气气瓶中的额定压力也不同, 随着社会发展, 国家还有调整即调高, 各国规定的额定压力是不同的, 例如, 在中国, 天然气、 氢气燃料汽车 气并额定压力分别为 20MPa和 35MPa,那么本发明中所提到的 "多气瓶交替循环提供高压气" 其天然气或氢气压力应大于 20MPa或 35MPa, 才能完成对汽车气瓶充气。
本发明以压缩天然气 CNG为例加以说明, 同样适用于氢气和其它气体。只是额定压力和对 应的髙压不同。
本案所述的阀包含市场现有的各类阀, 例如气动阀、 气动执行器、 电磁阀、 电液阀、 液压 阀、 混合阀、 单向阀、 防爆阀、 截止阀等。
本案所述的传感器包含市场现有的各类传感器, 具体点是指包含各类不同的能发出数字、 模拟信息的设备, 例如, 压力变送器的输出的压力信息, 就视为来自压力传感器的压力信息, 其压力变送器视为压力传感器; 传感器还包括计量装置上能发出数字、 模拟信息的设备。
本案选用可编程控制器, 可编程控制器简称" PLC", 是计算机技术、控制技术、通讯技术、 网络技术的结合体。 有整体结构, 也有模块化结构, 有扩充功能, PLC功能日新月异发展, 我 们要充分发挥其技术潜能, 实现我们气体加气设备上的各种控制与信息交换目的。 采用可编程 控制器技术, 结构简洁明了, 容易控制, 程序编制简单, 性能可靠, 缩短研发周期, 易于维护 和程序更新升级。
那些单独采用计算机技术即微型 CPU芯片、控制电路、 通讯技术、 网络技术组合拼凑, 替 代 PLC功能构成本案加气机或加气站, 实现对多气瓶口下的阀的交替循环控制, 视为技术变劣 使用, 同样落入本案权利保护范围。
本案多气瓶如何实现交替循环, 需要本案的加气机才能实现。 也就是本案的加气机是为多 气瓶交替循环而产生的, 采用剩余压力加气步骤和现有的加气机有着本质的区别。
本案在一个发明构思之下, 有两个发明中请, 即加气机和由其构成的加气站。
技术方案 1:
加气机由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 其技术特征是: 可编程控 制器控制加气步骤, 循环分别依次打开与关闭相应的阀为汽车气瓶加气, 直到加气枪附近压力 传感器的值为汽车气瓶额定压力值时, 关闭阀, 加气完毕。
加气机由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 具体点是:
多气瓶口下的气路为单路管道, 传感器、 阀安装在单路管道上, 其各自对应的传感器、 阀 并联后再与加气枪串联;
或者,
多气瓶口下的气路以并联的方式分成多路出气管道,传感器、阀安装在对应的多路管道上, 多路管道上各自对应的传感器、 阀它们之间再次并联后分别与多路加气枪中的一路串联; 与可编程控制器连接并在其控制下, 构成单枪或多枪加气机。
可编程控制器控制加气步骤, 其加气步骤, 具体点就是剩余压力加气步骤, 包含: 第一加气步骤:
多个装满高压气的气瓶并排摆放, 选其中任一个装满高压气的气瓶对汽车气瓶加气, 此时 的剩余压力值等于装满高压气的压力值, 满足对汽车气瓶加满气要求;
第二加气步骤:
实施了第一加气步骤后, 用第一气瓶中剩余压力继续开始对汽车气瓶充气, 压力不够, 需 要第二个气瓶的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求。
第三加气步骤:
实施了第二加气步骤后, 第一气瓶中剩余压力与第二气瓶中剩佘压力配合, 压力还 不够, 需要第三个气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
在第三加气步骤中, 按三个气瓶中的剩余压力由低、 中、 高压顺序依次对汽车气瓶加气; 第四加气步骤:
实施了第三加气步骤后, 第一气瓶中剩余压力与第二、 三气瓶中剩余压力配合压力还是不 够, 需要第四个气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
在第四加气步骤中, 按四个气瓶中的剩余压力由低、 中、 次高、 高压顺序依次对汽车气瓶 加气;
上述加气步骤在多气瓶中交替循环连续使用, 导致循环连续的有剩余压力低于一定数值的 气瓶卸下和装满高压气的气瓶循环连续接入。
剩余压力低于一定数值由实际情况而定, 例如, 剩余压力数值定的越高, 如定在 lOMPa以 上对汽车气瓶加气的速度越快, 但剩余气体越多, 加气利用率就越低; 如果对公交车夜间慢加 气, 可以将剩余压力数值定得低些, 如定在 3MPa, 剩余气体少, 加气利用率高。
不同气体, 额定压力值不同, 不同国家规定的额定压力值也不同。 在中国, 国家规定, 天然气汽车气瓶额定压力值为 20MPa, 氢燃料汽车气瓶额定压力值为 35MPa。
商业运作中, 我们可以指定汽车气瓶额定压力值, 但要小于国家规定的汽车气瓶额定压力 值。
说明:
多气瓶是指加气站的多个储气瓶, 可以充满高压气的气瓶; 汽车气瓶是指来加气站需要加 气的气瓶, 例如, 出租车气瓶、 公交车气瓶等, 目前, 国家规定的汽车气瓶额定压力为 20MPa, 即加气机对汽车气瓶充气最大压力到 20MPa为止。在具体商业运作中可以指定一个小于 20MPa 的额定压力值。
多气瓶与本案加气机多气瓶口是通过快速接头连接的, 非常方便, 图中省略没有画出, 力 求图面清洁。 其它图快速接头同样省略没有画出, 不再一一说明。
在图 1中,
多气瓶口下的气路为单路管道, 传感器、 阀安装在单路管道上, 其各自对应的传感器、 阀 并联后再与加气枪串联;
1至 8气瓶口下的压力传感器 10、 阀 11, 它们之间并联后, 再与单向阀 14、 计量装置 13、 加气枪 15、 加气枪 15附近的压力传感器 12串联。
它们在 PLC 9的控制下构成单枪加气机。
在图 1中, 计量装置包括质量流量计、 容积计量计等, 其计量传感信息输入到 PLC中的输 入端, PLC接收驾驶员充气的 IC卡读卡器 16上的信息,由 PLC中的微型计算机完成计量计算、 付款、 存储、 累计等数据处理, 并在加气机显示屏上显示, 并将这些数据通过 PLC中的通讯模 块与外界设备进行数据交换, 完成加气机本身应具有的功能。 这些都是加气机中的现有技术, 特别是每个计量装置与加气枪串联连接, 是非必要技术特征, 本文在此不必详细叙述了。
图 2是图 1的并联的多个复制, 也就是图 2中多气瓶口下出气管道并联成多个出气管道, 并联成几个出气管道就复制儿个图 1的加气机在图 2中 17与 18之间虚线处。
多枪加气机中的 "多"等于多气瓶口下的气路以并联的方式分成多路出气管道的具体数目。 多气瓶口下的气路以并联的方式分成多路出气管道, 传感器、 阀分别接在对应的多路管道上, 并联两个出气管道, 就是双枪加气机, 并联八个出气管道, 就是八枪加气机, 并联多少个出气 管道就是多少把加气枪的加气机。
多气瓶出气口下并联的多路管道其中对应的一路管道上的压力传感器、 阀, 它们之间并联 后再与计量装置、 加气枪串联在 PLC控制下形成一路加气枪的加气机, 图 2中, 1至 8气瓶下 各自并联的多路管道上其中的一路压力传感器 10、 阀 11, 它们之间并联后, 再与计量装置 13、 加气枪 12串联,在 PLC 9的控制下形成多枪加气机中的一路控制, 即控制 1至 8气瓶下与气瓶 1阀 11并联的 8个阀的开与关。
在图 3中, 气瓶 1至 12口下的出气管道是并联了两路出气管道, 加气机就叫双枪加气机, 1至 12气瓶下的其中一路压力传感器 14、 阀 16, 它们之间并联, 再与计量装置 20、 加气枪 22 中压力传感器 21串联, 在 PLC 13的控制下, 形成双枪加气机中的一路, 即控制气瓶 1至 12 口下的与气瓶 1阀 16并联的 12个阀的开与关。 同样, 1至 12气瓶下的其中另一路压力传感器 14、 阀 15, 它们之间并联, 再与计量装置 17、 加气枪 18中压力传感器 18串联, 在 PLC 13的 控制下, 形成双枪加气机中的另一路, 即控制气瓶 1至 12口下的与气瓶 1阀 15并联的 12个阀 的开与关。
多枪加气机中的 PLC有两种不同的接法, 分别如图 2和图 3, 区别是多个 PLC分别控制多 路的阀和一个 PLC控制多路的阀。
在图 2中, 在气瓶 1下的 17与 18之间, 虚线表示可以在此并联接入多路管道, 其它气瓶 2至 8下也是同样的情况, 省略没有画出; 18表示当前画面上的一个完整的单枪加气机, 17和 18—样, 也是一个完整的单枪加气机, 省略没有画出。 以保持图面清洁。 实际上。 图 2是图 1 中的单枪加气机的并列复制图。 要并联多个, 就复制多个图 1的单枪加气机结构在图 2中, 并 联接入点在 17至 18之间。
在图 3中, 在气瓶 1下的出气口并联分成两路出气管道, 阔 15、 16分别安装在不同的管路 上, 其它气瓶 2至 12下也是同样的情况。 这里举例并联分成两路, 说明在此可以并联出很多 路出气管道。
特别说明:
本发明由安装在多气瓶口下的气路管道上的传感器、 阀、加气枪和 PLC构成, 它们之间的 安装形式按照图 1、 图 2、 图 3的构思, 还可以多样变化, 例如: 图 4; 只要其效果达到: 本案 的技术特征, 都视为落入本发明的保护范围。
在图 4中, 由多气瓶口下的传感器、 闽、 加气枪和 PLC共四个元素构成, 把图 1中的多气 瓶做成一个控制单元, 几个这样的控制单元并联和计量装置、 加气枪串联构成一个加气机。 其 中加气枪 15附近的压力传感器 12的信息通过 PLC9之间的通讯端口的信号线或无线通讯模块 与多气瓶口下的压力传感器相比较,各自单元的 PLC控制各自单元的多气瓶口下的对应的阀的 开与关。 几个这样的单元如同多气瓶多组同样实现多气瓶交替循环提供高压气, 同样满足本案 加气机的技术特征。 ·
所以: 由多气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪和 PLC共四个元素构成的各种连接图, 只要其 效果与本案的技术特征相符或相近, 都视为技术等同落入本案的保护范围。 技术方案 2: .
加气站由多气瓶和加气机组成, 其技术特征是: 多气瓶交替循环提供高压气, 满足加气机 连续对汽车气瓶加气。
多气瓶交替循环提供高压气技术特征- 多气瓶中的一个或一组气瓶需要其后面的多个或一、 多组气瓶提供高压气配合使用, 当其 多气瓶中的剩余压力为我们规定的需要卸下气瓶的设定值时, 0≤设定值 < 18MPa, 卸下去母加 气站加满高压气再次接入或直接接入另外充满高压气的一个或一组气瓶, 为上一轮后面的一个 或一组气瓶提供高压气;
上一轮后面的第一个或第一组气瓶, 重复上述步骤;
如此重复循环, 始终有装满高压气的气瓶连续接入参与循环;
加气机对汽车气瓶加气, 导致多气瓶中有剩余压力低于一定数值的气瓶循环连续卸下同时 装满高压气的气瓶循环连续接入, 形成多气瓶交替循环提供高压气。
实现多气瓶交替循环为采用多气瓶剩余压力加气步骤的加气机提供高压气, 加气机连续对 汽车气瓶加气又促使多气瓶能够交替循环。
本案加气机发明目的就是要采用多气瓶剩余压力加气步骤连续对汽车气瓶加气, 由其构成 的加气站, 通过多气瓶交替循环提供高压气满足加气机的单枪或多枪来完成对汽车气瓶加气。 完全摆脱压縮机、 液压橇体二次加压工作方式或技术路线。
理解多气瓶中的一个或一组气瓶的概念:
一个气瓶概念:
多气瓶中的一个气瓶交替循环, 即: 一个气瓶中的剩余压力对汽车气瓶加气压力不够加满 需要后面一个或多个气瓶中的高压气配合才能加满, 该气瓶中剩余压力为我们规定的需耍卸下 气瓶的设定值时, 0≤设定值 < 18MPa, 卸下去母加气站加满高压气再次接入或直接接入另外充 满高压气的气瓶, 为上一轮后面的一个或一组气瓶提供高压气;
上一轮后面的第一个或第一组气瓶, 重复上述步骤;
如此重复循环, 始终有装满髙压气的气瓶连续接入参与循环;
循环连续接入装满高压气的气瓶, 满足加气机采用多气瓶剩余压力加气步骤对汽车气瓶加 气。 也就是一个加气站就靠多气瓶交替循环提供来自母站的高压气完成对汽车气瓶加气。 不再 需要压缩机、 液压泵对气瓶加压来完成对汽车气瓶加气。
一组气瓶概念:
实际应用中, 把多气瓶分成多组- 一种概念是: 在图 1中, 把多个储气瓶当成一组, 串联或并联成一个大的气瓶, 通过快速 接头接入到图 1中气瓶 1的位置上, 或作为气瓶 1, 在传感器 10的前面通过快速接头连接, 快 速接头省略没有画出, 同理,气瓶 2至 8中的每组多个储气瓶也是分别串联或并联成一个气瓶, 也就是图 1中的 1至 8个气瓶, 其中每个气瓶都是由多个储气瓶串联或并联形成一组构成一个 大的气瓶, 这样的好处是加大 1至 8气瓶的储气容量, 例如: 把 8辆现有的多长管(有 6管、 8 管、 11管等)拖车 (车载总容量为 18立方水容积, 国家规定上公路运输的最大容量) 中的每 一辆多个长管储气钢瓶并联或串联成一个储气瓶, 分别通过快速接头接在图 1当中的 1至 8个 气瓶位置上。 其特点是: 占用 8辆拖车, 但是, 8辆拖车构成的 8个气瓶, 每个气瓶的容量比 较大, 可以到达 18立方水容积, 加气站总的储气水容积为: 18 X 8=124立方水容积。
另一种概念是: 把图 3中的 12个多气瓶口下的储气瓶分成两组, 即每组 6个储气瓶, 分别 为: 1至 6和 7至 12; 或分成三组, 即每组 4个储气瓶, 分别是: 1至 4、 5至 8、 9至 12。 图 3中的 12个气瓶不是限定数, 在本案中代表多气瓶中的举例数, 分成多少组也是任意定的; 例 如还可以是 18个气瓶分成两组, 即每组 9个气瓶; 或分成三组, 即每组 6个气瓶等等。 多个气 瓶分成多组, 如果每组一个储气瓶, 等于没有分组, 每组储气瓶应在两个以上。
把多气瓶分成多组, 方便汽车运输。
多组是指两组、 三组或四组以上, 每组中的气瓶数为两个以上, 这就是多组多气瓶概念;, 把多气瓶分成多组多气瓶是最佳方案, 每组方便汽车运输。例如: 在图 3中, 把 12个气瓶分成 两组, 每组 6个, 即 1至 6和 7至 12, 6个气瓶为一组安装在汽车上可以方便运输, 1至 6气 瓶中的剩余压力气需要 7至 12中高压气支持才能用完, 1至 6气瓶中的剩余压力气用完后, 一 起卸下, 另一辆充满高压天然气的气瓶车中 6个气瓶分别接入 1至 6气瓶位置, 开始为 7至 12 气瓶用完提供高压气。 同样, 7至 12气瓶用完气后, 另外一辆充满高压天然气气瓶车中的 6个 气瓶分别接入 7至 12气瓶位置, 又重复循环, 多气瓶循环不管是按一个气瓶还是按一组气瓶循 环, 都落入多气瓶交替循环提供高压气完成对汽车加气的保护范围。
本案多气瓶交替循环提供高压气有二层含义:
一是: 个气瓶中的剩余压力循环, 剩余压力低到一定数值, 卸下去母加气站充气至高压, 从高压到低压交替循环;
二是: 每个气瓶在多气瓶中交替循环, 每个气瓶依次循环做低、 中、 次高、 高压储气瓶。 特别说明:
加气站由多气瓶和加气机组成, 不管其多气瓶和加气机以何种方式组合, 例如: 图 5, 虚 线框表示气瓶组安装在汽车上或集装箱上, 可以整体移动, 通过快速接头与加气机相连, 只要 其效果是: 多气瓶交替循环提供高压气, 满足加气机的单枪或多枪连续对汽车气瓶连续加气。 就落入本案的保护范围。 有益效果
1、 本加气机,结构简单,功能齐全,采用独创的多气瓶剩余压力加气步骤对汽车气瓶加气。
2、 加气机包含多枪加气机, 加气效率高;
3、 多气瓶与加气机组成的单、 多枪加气站, 设备简单, 工序非常少, 设备利用率高, 不要 动力电源, 不需要变压器, 节省人力和电力消耗费, 没有机械磨损, 建站容易;
4、 加气站占地面积小即设备直接占地面积小, 没有任何建筑, 扩张速度快;
5、 节省了大型设备投资, 如橇体压缩机、 液压橇体等;
6、 零污染排放, 没有任何噪音和动力电源消耗。 附图说明 图 1是多气瓶口下的气路为单路管道的加气机安装示意图: 其中,
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8分别表示第几个气瓶; 9表示 PLC; 10表示第 1个气瓶下的压力 传感器; 11表示第 1个气瓶下的阀; 同样的道理, 第 2个至第 8个气瓶下的压力传感器和阀如 同 10、 11 , 标注省略, 保持图面淸洁; 12表示加气枪中的压力传感器; 13表示计量装置; 14 表示单向阀; 15表示加气枪; 16表示工况环境中气敏传感器或 IC读卡器。 图 2是多气瓶口下的气路为多路管道的加气机安装示意图: 其中,
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8分别表示第几个气瓶; 9表示 PLC; 10表示第 1个气瓶下的压力 传感器; 11表示第 1个气瓶下的阔; 同样的道理, 第 2个至第 8个气瓶下的压力传感器和阀如 同 10、 11, 标注省略, 保持图面清洁; 12加气枪中压力传感器; 13表示计量装置; 14表示单 向阀; 15表示加气枪; 16表示工况环境中气敏传感器或 IC读卡器; 17至 18之间虚线表示气 瓶口在此可以并联多路出气管道, 18表示当前画面完整的多路顺序控制器中一路控制; 17类同 18, 没有画出, 保持画面清洁。 图 3是多气瓶口下的气路为双路管道的加气机由一个 PLC控制安装示意图:
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12分别表示第儿个气瓶; 13表示 PLC; 14表示第 1个气瓶下的压力传感器; 15表示第 1个气瓶口下并联的一路出气管道上的阀; 16表示第 1个 气瓶口下并联的另一路出气管道上的陶; 同样的道理,第 2个至第 12个气瓶下的压力传感器和 阀如同 14、 15、 16, 标注省略, 保持图面淸洁; 17表示计量装置; 18表示加气枪中的压力传 感器; 19表示加气枪; 20表示计量装置; 21表示加气枪中的压力传感器; 22表示加气枪; 23 虚线表示第 4至 10如同第 1、 2、 3、 11、 12—样接入, 这里省略。 图 4是多气瓶多组循环的加气机安装示意图:
1、 6、 7、 8分别表示第几个气瓶; 9表示 PLC; 10表示第 8个气瓶下的压力传感器; 11 表示第 8个气瓶下的阀; 同样的道理, 第 1个至第 7个气瓶下的压力传感器和阀如同 10、 11, 标注省略, 保持图面清洁; 12表示加气枪中的压力传感器; 13表示计量装置; 14表示单向阀; 15表示加气枪; 16表示工况环境中气敏传感器; 17表示快速连接接头; 18表示 IC读卡器。 图 5是多气瓶安装在汽车上或集装箱上的加气机安装示意图:
1、 6、 7、 8分别表示第几个气瓶; 9表示 PLC; 10表示第 8个气瓶下的压力传感器; 11 表示第 8个气瓶下的阀; 同样的道理, 第 1个至第 7个气瓶下的压力传感器和阀如同 10、 11 , 标注省略, 保持图面清洁; 12表示加气枪中的压力传感器; 13表示计量装置; 14表示单向阔; 15表示加气枪; 16表示工况环境中气敏传感器; 17表示快速连接接头; 18表示 IC读卡器; 图 中两个虚线框表示这组气瓶安装在汽车上或集装箱上、 可以整体移动。 实施例 实施例 1
技术方案 1:
加气机由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 其技术特征是: 可编程控 制器控制加气步骤, 循环分别依次打开与关闭相应的阀为汽车气瓶加气, 直到加气枪附近压力 传感器的值为汽车气瓶额定压力值时, 关闭阀, 加气完毕。
在图 1中详细说明:
多气瓶口下通气管路的阀、 传感器、 PLC、 加气枪。 这四个必要元素构成了加气机。 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8分别表示第 1-S个气瓶; 9表示 PLC; 10表示第 1个气瓶下的压 力传感器; 11表示第 1个气瓶下的阀; 同样的道理, 第 2个至第 8个气瓶下的压力传感器和阀 如同 10、 11, 标注省略, 保持图面清洁; 12表示加气枪中的压力传感器; 13表示计量装置;
14表示单向阀; 15表示加气枪; 16表示 IC读卡器。
1至 8气瓶表示多气瓶, 多气瓶在实际中不限定为 8个, 本案举 8个气瓶中前三个气瓶数 据说明多气瓶的交替循环提供高压气过程与加气机采用剩余压力加气步骤的加气过程- 第一、 二、 三气瓶装满高压气压力 3600psig (约等于 25MPa)
汽车气瓶额定压力 3000psig (约等于 20MPa )
三个气瓶容积 41097 scf (立方英尺)
汽本气瓶容积 1000 scf (立方英尺) 第一气瓶 第:二气瓶 第三气瓶
3600 psig (满) 3600 psig (满) 3600 psig (满)
3230 psig \ 370 第 1汽车气瓶 3591 psig 9 第 2汽车气瓶 3591 psig 1 9 第 9汽车气瓶
2914 316 2 3552 39 3 3535 56 10
2653 251 3 3488 64 4 3506 29 11
2433 220 4 3401 87 5 3449 57 12
2226 206 5 3296 105 6 3388 61 13
2078 148 6 3177 109 7 3315 73 14
1939 139 7 3047 130 8 3233 82 15
1809 130 8 2916 131 9 3052 181 16
1686 213 9 2789 227 10 2956 96 17
1571 215 10 2667 222 11 2866 90 18
1463 108 11 2551 215 12 第 18辆汽车气瓶需要第四(拖
1362 101 12 2438 113 13 车) 储气瓶中高压气才能加满
1267 101 13 2331 101 14
1173 94 14 2215 106 15
1096 77 15 2130 85 16
1019 77 16 2045 85 17
946 63 17 1963 82 18
886 60 18 可编程控制器控制加气步骤: 第一加气步骤:
15加气枪插入第 1辆汽车气瓶中, 打开加气枪阀门, PLC检测所有传感器, 12加气枪压力 传感器检测其压力为空气瓶, 10压力传感器检测 8个气瓶都为高压, 即 3600 psig, PLC打开 11第一个气瓶下的阀, 用第一气瓶中的剩余压力 (刚开始就等于装满高压气的数值) 加气, 12 加气枪中的压力传感器检测其压力为 3000 psig, 给 PLC发出信号, PLC关闭 11第一个气瓶下 的阀和加气枪上的阀, 加气完毕。
第二加气步骤:
15加气枪插入第 2辆汽车气瓶中, 打开加气枪阀门, PLC检测所有传感器, 12加气枪压力 传感器检测其压力为空气瓶, 10压力传感器检测 8个气瓶,其中第一气瓶剩余压力为 3230 psig, PLC打开 11第一个气瓶下的阀, 用第一气瓶中的剩佘压力 3230 psig对第 2辆汽车气瓶加气, 平衡后, 12加气枪中的压力传感器检测其压力为 2914psig, 给 PLC发出信号, PLC关闭 11第 一个气瓶下的阔, 打开第二个气瓶下的 11阀, 用第二个气瓶中剩余压力开始时也等于 3600psig 对第 2辆汽车气瓶加气, 12加气枪中的压力传感器检测其压力为 3000 psig, 给 PLC发出信号, PLC关闭第二个气瓶下的 11阀和加气枪上的阀, 加气完毕。
第三加气步骤: 15加气枪插入第 9辆汽车气瓶中, 打开加气枪阀门, PLC检测所有传感器, 12加气枪压力 传感器检测其压力为空气瓶, 10压力传感器检测 8个气瓶,其中第一气瓶剩余压力为 1809 psig, 第二气瓶剩余压力为 3047 psig, 第三气瓶中剩余压力开始时也等于 3600 psig;
PLC分别依次打开与关闭 11第一个气瓶下的阀和第二个气瓶下的阀,当打开第三个气瓶下 的阀后, 12加气枪中的压力传感器检测其压力为 3000 psig, 给 PLC发出信号, PLC关闭第三 个气瓶下的 11阀和加气枪上的阀, 加气完毕。
第四加气步骤:
15加气枪插入第 18辆汽车气瓶中, 打开加气枪阀门, PLC检测所有传感器, 12加气枪压 力传感器检测其压力为空气瓶, 10压力传感器检测 8个气瓶,其中第一气瓶剩余压力为 946psig, 第二气瓶剩佘压力为 2045 psig, 第三气瓶中剩余压力等于 2956 psig; 第四气瓶中剩余压力开始 时也等于 3600 psig;
PLC分别依次打开与关闭 11第一个气瓶下的阀、 第二个气瓶下的阀、 第三个气瓶下的阀, 当打开第四个气瓶下的阀后, 12加气枪中的压力传感器检测其压力为 3000 psig, 给 PLC发出 信号, PLC关闭第四个气瓶下的 11阀和加气枪上的阀, 加气完毕。
实施例 2
技术方案 2:
加气站由多气瓶和加气机组成, 其技术特征是: 多气瓶交替循环提供高压气, 满足加气机 连续对汽车气瓶加气。
在图 1中详细说明- 多气瓶口下通气管路的阀、 传感器、 PLC;、 加气枪。 这四个必要元素构成了加气机。
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8分别表示第 1-8个气瓶; 9表示 PLC; 10表示第 1个气瓶下的压 力传感器; 11表示第 1个气瓶下的阀; 同样的道理, 第 2个至第 8个气瓶下的压力传感器和阀 如同 10、 11 , 标注省略, 保持图面清洁; 12表示加气枪中的压力传感器; 13表示计量装置; 14表示单向阀; 15表示加气枪; 16表示 IC读卡器。
1至 8气瓶表示多气瓶, 多气瓶在实际中不限定为 8个, 本案举 8个气瓶中前三个气瓶数 据说明多气瓶的交替循环提供高压气过程与加气机采用剩余压力加气步骤的加气过程:
多气瓶和加气机如何连接, 多气瓶与加气机多气瓶口是通过快速连接接头连接的, 非常方 便。
第一、 二、 三气瓶装满高压气压力 3600psig (约等于 25MPa)
汽车气瓶额定压力 3000psig (约等于 20MPa )
三个气瓶容积 41097 scf (立方英尺) 汽车气瓶容积 1000 scf (立方英尺)
第一气瓶 第:二气瓶 第三气瓶
3600 psig (满) 3600 psig (满) 3600 psig (满)
3230 psig \ 370 第 1汽车气瓶 3591 psig \ 9 第 2汽车气瓶 3591 psig \ 9 第 9汽车气瓶
2914 316 2 3552 39 3 3535 56 10
2653 251 3 3488 64 4 3506 29 11
2433 220 4 3401 87 5 3449 57 12
2226 206 5 3296 105 6 3388 61 13
2078 148 6 3177 109 7 3315 73 14
1939 139 7 3047 130 8 3233 82 15
1809 130 8 2916 131 9 3052 181 16
1686 213 9 2789 227 】0 2956 96 17
1571 215 10 2667 222 11 2866 90 18
1463 108 11 2551 215 12 第 18辆汽车气瓶需要第四(拖
1362 101 12 2438 113 13 车)储气瓶中高压气才能加满
1267 101 13 2331 101 14
1173 94 14 2215 106 15
1096 77 15 2130 85 16
1019 77 16 2045 85 17
946 63 17 1963 82 18
886 60 18
上例中, 说明了加气机的加气步骤, 加气机采用剩余压力加气步骤实现对汽车气瓶加气, 是非常简单的, 不需要二次加压就能实现, 那么, 加气站的高压气如何而来?
多气瓶中的一个或一组气瓶需要其后面的多个或一、 多组气瓶提供高压气配合使用, 当多 气瓶其中的剩余压力为我们规定的需要卸下气瓶的设定值时, 0≤设定值 < 12MPa, 卸下去母加 气站加满高压气再次接入或直接接入另外充满高压气的一个或一组气瓶, 为上一轮后面的一个 或一组气瓶提供高压气;
上一轮后面的第一个或第一组气瓶, 重复上述步骤;
如此重复循环, 始终有装满高压气的气瓶连续接入参与循环;
加气机对汽车气瓶加气, 导致多气瓶中有剩余压力低于一定数值的气瓶循环连续卸下同时 装满高压气的气瓶循环连续接入, 形成多气瓶交替循环提供高压气。
在上例中, 当第一个气瓶中最低剩余压力为 946 psig (约等于 6MPa) ,把第一个气瓶卸下, 接入一个装满高压气的气瓶。
实现多气瓶交替循环为釆用多气瓶剩余压力加气步骤的加气机提供高压气, 加气机连续对 汽车气瓶加气又促使多气瓶能够交替循环。
本案加气机发明目的就是要采用多气瓶剩余压力加气步骤连续对汽车气瓶加气, 由其构成 的加气站, 通过多气瓶交替循环提供高压气满足加气机的单枪或多枪来完成对汽车气瓶加气。 完全摆脱压缩机、 液压橇体二次加压工作方式或技术路线。
特别说明:
加气站由多气瓶和加气机组成, 不管其多气瓶和加气机以何种方式组合, 例如: 图 5 , 虚 线框表示气瓶组安装在汽车上或集装箱上, 可以整体移动, 通过快速接头与加气机相连, 只要 其效果是: 多气瓶交替循环提供高压气, 满足加气机的单枪或多枪对汽车气瓶连续加气用量。 就落入本案的保护范围。

Claims

WO 2010/111888 权利 要 求 书 PCT/CN2010/000355
1、 一种加气机由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 其技术特征 是: 可编程控制器控制加气步骤, 分别依次打开与关闭相应的阀为汽车气瓶加气, 直到加气 枪附近压力传感器的值为汽车气瓶额定压力值时, 关闭阀, 加气完毕。
2、 如权利要求 1所述的一种加气机, 其所述的由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 其构成技术特征是:
多气瓶口下的气路为单路管道, 传感器、 阀安装在单路管道上, 其各自对应的传感器、 阀并联后再与加气枪串联;
或者,
多气瓶口下的气路以并联的方式分成多路出气管道, 传感器、 阀安装在对应的多路管 道上,多路管道上各自对应的传感器、阀它们之间再次并联后分别与多路加气枪中的一路串 联;
与可编程控制器连接并在其控制下, 构成单枪或多枪加气机。
3、 如权利要求 1所述的一种加气机, 其所述的加气步骤, 其技术特征是:
第一加气步骤:
多个装满高压气的气瓶并排摆放,选其中任一个装满高压气的气瓶对汽车气瓶加气,此 时的剩余压力值等于装满高压气的压力值, 满足对汽车气瓶加满气要求;
第二加气步骤:
实施了第一加气步骤后, 用第一气瓶中剩余压力继续开始对汽车气瓶充气, 压力不够, 需要第二个气瓶的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
第三加气步骤- 实施了第二加气步骤后,第一气瓶中剩余压力与第二气瓶中剩余压力配合,压力还是不 够, 需要第三个气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
在第三加气步骤中, 按三个气瓶中的剩余压力由低、 中、高压顺序依次对汽车气瓶加气; 第四加气步骤:
实施了第三加气步骤后, 第一气瓶中剩余压力与第二、 三气瓶中剩余压力配合压力还是 不够, 需要第四个气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
在第四加气步骤中, 按四个气瓶中的剩余压力由低、 中、 次高、高压顺序依次对汽车气 瓶加气;
上述加气步骤在多气瓶中交替循环连续使用。 WO 2010/111888 权利 要 求 书 PCT/CN2010/000355
4、 一种加气站, 由多气瓶和加气机组成, 其技术特征是: 多气瓶交替循环提供高压 气。
5、 如权利要求 4所述的一种加气站, 其所述的多气瓶交替循环提供高压气, 其技术 特征是:
多气瓶中的一个或一组气瓶需要其后面的多个或一、 多组气瓶提供高压气配合使用, 当多气瓶其中的剩余压力为我们规定的需要卸下气瓶的设定值时, 0≤设定值 < 18MPa, 卸 下去母加气站加满高压气再次接入或直接接入另外充满高压气的一个或一组气瓶,为上一轮 后面的一个或一组气瓶提供高压气;
上一轮后面的第一个或第一组气瓶, 重复上述步骤;
如此重复循环, 始终有装满高压气的气瓶连续接入参与循环;
多气瓶交替循环为加气机提供高压气, ·加气机的连续对外加气又促使多气瓶能够交替 循环。
6、 建立一种加气机的方法, 由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 其技术特征是:可编程控制器控制加气歩骤,分别依次打开与关闭相应的阀为汽车气瓶加气, 直到加气枪附近压力传感器的值为汽车气瓶额定压力值时, 关闭阀, 加气完毕。
7、 如权利要求 6所述的建立一种加气机的方法, 其所述的由气瓶口下的传感器、 阀、 加气枪、 可编程控制器构成, 其构成技术特征是:
多气瓶口下的气路为单路管道, 传感器、 阀安装在单路管道上, 其各自对应的传感器、 闽并联后再与加气枪串联;
或者,
多气瓶口下的气路以并联的方式分成多路出气管道, 传感器、 阀安装在对应的多路管 道上, 多路管道上各自对应的传感器、阀它们之间再次并联后分别与多路加气枪中的一路串 联;
与可编程控制器连接并在其控制下, 构成单枪或多枪加气机。
8、 如权利要求 6所述的建立一种加气机的方法, 其所述的加气步骤,其技术特征是: 第一加气步骤:
多个装满高压气的气瓶并排摆放, 选其中任一个装满高压气的气瓶对汽牢气瓶加气, 此 时的剩余压力值等于装满高压气的压力值, 满足对汽车气瓶加满气要求;
第二加气步骤: WO 2010/111888 权利 要 求 书 PCT/CN2010/000355 实施了第一加气步骤后,用第一气瓶中剩余压力继续开始对汽车气瓶充气,压力不够, 需要第二个气瓶的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
第三加气步骤:
实施了第二加气步骤后,第一气瓶中剩余压力与第二气瓶中剩余压力配合,压力还是不 够, 需要第三个气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
在第三加气步骤中,按三个气瓶中的剩余压力由低、中、高压顺序依次对汽车气瓶加气; 第四加气步骤:
实施了第三加气步骤后,第一气瓶中剩余压力与第二、三气瓶中剩余压力配合压力还是 不够, 需要第四个气瓶中的高压气配合使用, 才能完成对汽车气瓶加满气要求;
在第四加气步骤中, 按四个气瓶中的剩余压力由低、 中、次高、高压顺序依次对汽车气 瓶加气;
上述加气步骤在多气瓶中交替循环连续使用。
9、 建立一种加气站的方法, 由多气瓶和加气机组成, 其技术特征是: 多气瓶交替循 环提供高压气。
10、 如权利要求 9所述的建立一种加气站的方法,其所述的多气瓶交替循环提供高压 气, 其技术特征是:
多气瓶中的一个或一组气瓶需要其后面的多个或一、 多组气瓶提供高压气配合使用, 当多气瓶其中的剩余压力为我们规定的需要卸下气瓶的设定值时, 0≤设定值 < 18MPa, 卸 下去母加气站加满高压气再次接入或直接接入另外充满高压气的一个或一组气瓶,为上一轮 后面的一个或一组气瓶提供高压气;
上一轮后面的第一个或第一组气瓶, 重复上述步骤;
如此重复循环, 始终有装满高压气的气瓶连续接入参与循环;
多气瓶交替循环为加气机提供高压气, 加气机的连续对外加气又促使多气瓶能够交替 循环。
PCT/CN2010/000355 2009-03-31 2010-03-23 一种加气机和由其构成的加气站 WO2010111888A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910029998 CN101509599A (zh) 2009-03-31 2009-03-31 子加气站
CN200910029998.7 2009-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010111888A1 true WO2010111888A1 (zh) 2010-10-07

Family

ID=41002088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2010/000355 WO2010111888A1 (zh) 2009-03-31 2010-03-23 一种加气机和由其构成的加气站

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN101509599A (zh)
WO (1) WO2010111888A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108662430A (zh) * 2018-07-18 2018-10-16 广州宽度信息技术有限公司 一种瓶装液化气连锁充装装置及其使用方法
CN111256030A (zh) * 2020-03-16 2020-06-09 厚普智慧物联科技有限公司 一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法
CN113446513A (zh) * 2021-06-30 2021-09-28 成都渝能能源设备有限公司 一种采用单回气计量的lng加气机及方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101509599A (zh) * 2009-03-31 2009-08-19 沈军 子加气站
CN101780940A (zh) * 2010-03-25 2010-07-21 沈军 子母加气站
CN101793347A (zh) * 2010-04-13 2010-08-04 沈军 一种加气站
CN101886737B (zh) * 2010-06-24 2012-07-04 上海穗杉实业有限公司 一种集成的流体灌充控制方法及其装置
CN102174988B (zh) * 2011-03-09 2013-04-24 刘圣华 移动集成cng储运供气装置及控制方法
CN102564500B (zh) * 2011-11-09 2013-11-13 北京爱社时代科技发展有限公司 一种压缩空气系统用气量的估算方法
CN102506301A (zh) * 2011-11-10 2012-06-20 四川金科环保科技有限公司 一种cng加气子站
CN102563348A (zh) * 2011-12-23 2012-07-11 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 一种提高氩气利用率的装置与方法
CN102635781B (zh) * 2012-04-03 2014-03-19 新兴能源装备股份有限公司 一种高压气体集装管束
CA2921548A1 (en) 2012-08-24 2014-02-27 Oscomp Systems Inc. Virtual gaseous fuel pipeline
CN103148348B (zh) * 2013-03-22 2015-04-29 北京伯肯新能源设备有限公司 一种电子式cng加气站顺序控制盘
CN104595706A (zh) * 2015-02-03 2015-05-06 中冶华天南京工程技术有限公司 天然气充气系统
CN104845693A (zh) * 2015-05-05 2015-08-19 马鞍山市宝天重工机械有限公司 一种高效节能的天然气的生产工艺
CN108105587A (zh) * 2017-12-28 2018-06-01 天津良华新能源科技有限公司 一种液压式cng加气子站控制系统及控制方法
CN110542014B (zh) * 2019-08-19 2021-09-21 沈军 一种储氢瓶组拖车对应的加氢站
CN110553142B (zh) * 2019-08-19 2021-07-02 沈军 一种加氢站
CN112539337B (zh) * 2019-09-20 2022-08-05 中国石油化工股份有限公司 高压管束车供氢加氢站设备选型方法
CN113531381B (zh) * 2020-04-09 2023-09-15 国家能源投资集团有限责任公司 加氢系统及加氢方法
CN114909604A (zh) * 2021-02-08 2022-08-16 国家能源投资集团有限责任公司 加氢站的加氢控制方法、装置以及加氢站

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582218A (en) * 1994-05-27 1996-12-10 Jeffrey P. Beale Dispensing system for refueling transport containers with cryogenic liquids
CN2677729Y (zh) * 2004-02-09 2005-02-09 北京长空机械有限责任公司 液化天然气加气机
CN2861701Y (zh) * 2005-09-29 2007-01-24 上海自动化仪表股份有限公司 基于工业现场总线的天然气加气机
CN2905757Y (zh) * 2006-04-21 2007-05-30 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 液化天然气加气机
CN2915831Y (zh) * 2006-06-20 2007-06-27 濮阳市合众石油科技开发有限公司 压缩天然气加气机采用气动阀进行高中低压切换装置
JP2007192410A (ja) * 2007-02-14 2007-08-02 Tatsuno Corp ガス充填システム
CN101058400A (zh) * 2006-04-21 2007-10-24 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 液化天然气加气机及加气方法
CN101059203A (zh) * 2007-05-30 2007-10-24 李富国 汽车用cng加气站的供气方法
CN201007425Y (zh) * 2006-12-30 2008-01-16 郑州科林石油设备有限公司 气源压力自识别压缩天然气加气机
CN201162936Y (zh) * 2008-01-04 2008-12-10 刘亚东 液化天然气加气机
CN101566277A (zh) * 2009-03-31 2009-10-28 沈军 一种加气机和由其构成的加气站

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100346103C (zh) * 2005-09-06 2007-10-31 马磊 快装式无压缩机的加气子站装置
CN2890579Y (zh) * 2006-02-10 2007-04-18 马磊 自动排序取气的加气机
CN100575770C (zh) * 2006-05-29 2009-12-30 新疆新捷燃气有限责任公司 Cng直充加气工艺及cng直充加气子站
CN200999957Y (zh) * 2006-10-24 2008-01-02 成都华气厚普机电科技有限责任公司 单、双枪cng智能加气机

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582218A (en) * 1994-05-27 1996-12-10 Jeffrey P. Beale Dispensing system for refueling transport containers with cryogenic liquids
CN2677729Y (zh) * 2004-02-09 2005-02-09 北京长空机械有限责任公司 液化天然气加气机
CN2861701Y (zh) * 2005-09-29 2007-01-24 上海自动化仪表股份有限公司 基于工业现场总线的天然气加气机
CN2905757Y (zh) * 2006-04-21 2007-05-30 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 液化天然气加气机
CN101058400A (zh) * 2006-04-21 2007-10-24 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 液化天然气加气机及加气方法
CN2915831Y (zh) * 2006-06-20 2007-06-27 濮阳市合众石油科技开发有限公司 压缩天然气加气机采用气动阀进行高中低压切换装置
CN201007425Y (zh) * 2006-12-30 2008-01-16 郑州科林石油设备有限公司 气源压力自识别压缩天然气加气机
JP2007192410A (ja) * 2007-02-14 2007-08-02 Tatsuno Corp ガス充填システム
CN101059203A (zh) * 2007-05-30 2007-10-24 李富国 汽车用cng加气站的供气方法
CN201162936Y (zh) * 2008-01-04 2008-12-10 刘亚东 液化天然气加气机
CN101566277A (zh) * 2009-03-31 2009-10-28 沈军 一种加气机和由其构成的加气站

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108662430A (zh) * 2018-07-18 2018-10-16 广州宽度信息技术有限公司 一种瓶装液化气连锁充装装置及其使用方法
CN111256030A (zh) * 2020-03-16 2020-06-09 厚普智慧物联科技有限公司 一种加气机与高压储气装置间的通信装置及充气方法
CN113446513A (zh) * 2021-06-30 2021-09-28 成都渝能能源设备有限公司 一种采用单回气计量的lng加气机及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101566277A (zh) 2009-10-28
CN101509599A (zh) 2009-08-19
CN101566277B (zh) 2011-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010111888A1 (zh) 一种加气机和由其构成的加气站
CN103836331B (zh) 一种车载储气瓶组拖车式加气站
WO2022135109A1 (zh) 一种采用液氢预冷的液氢储氢型加氢装置
WO2022135110A1 (zh) 一种混合增压多级加注加氢装置
CN110553142B (zh) 一种加氢站
CN214249133U (zh) 采用液氢预冷的液氢储氢型加氢装置
CN101813237B (zh) 液压式cng加气子站及其控制系统和控制方法
CA2401926A1 (en) Combined liquefied gas and compressed gas re-fueling station and method of operating a combined liquefied gas and compressed gas re-fueling station
CN109185698A (zh) 一种高效加氢方法和系统
CN110542014B (zh) 一种储氢瓶组拖车对应的加氢站
CN101059203A (zh) 汽车用cng加气站的供气方法
CN201007425Y (zh) 气源压力自识别压缩天然气加气机
CN101839391B (zh) 液压式压缩天然气加气装置及加气控制方法
CN108332046B (zh) 气驱泵撬装加氢设备中的加氢系统及其加氢方法
CN105020574A (zh) 一种l-cng加气站
CN201072022Y (zh) Cng卸气装置
CN100509501C (zh) 一种无动力天然气子站加气系统及其加气方法
CN219013995U (zh) 一种冷能回收型液氢加氢站加注系统
CN201330929Y (zh) 一种压缩天然气优化子站系统
CN204534110U (zh) 液压式加气子站
CN217559557U (zh) 一种氦气长管车气体回收装置
CN203533193U (zh) 双机双泵双线液压加气子站
CN208090315U (zh) 一种自动分配压缩比的cng子站压缩机系统
CN2707581Y (zh) 一种用于无动力天然气加气子站的运输车
CN102563342A (zh) 一种充气装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10757991

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10757991

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1