專利名稱：Cng加氣子站系統(tǒng)及其加氣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CNG加氣站及其加氣方法，特別適合于汽車的CNG加氣子站系統(tǒng)及其加氣 方法。
背景技術(shù)：
目前在國內(nèi)外廣泛采用壓縮天然氣(CNG)作為汽車的燃料，具有經(jīng)濟、環(huán)保等優(yōu)點。 為了滿足對汽車加氣的要求，因此需要建立CNG加氣站，如專利號為200520035735.0的實用 新型專利公告，其中公開了一種壓縮天然氣存儲鋼瓶以及天然氣汽車加氣子站系統(tǒng)，另外專 利號為5884675的美國專利也公開了一種CNG加氣子站專用系統(tǒng)?，F(xiàn)有的CNG加氣子站系統(tǒng)所 采用的存儲鋼瓶中都設(shè)置有活塞作為加氣時的加壓結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用過程中，當(dāng)鋼瓶的CNG 壓力足夠大時，即使不需要外加的加壓系統(tǒng)，也能實現(xiàn)對汽車的加氣，而只有在汽車儲氣罐 的壓力大于鋼瓶中的CNG壓力時，再采用活塞或外部加壓進行加氣。因此現(xiàn)有的加氣子站所 采用的全過程外部加壓的加氣方式都存在浪費能源的缺點。發(fā)明目的本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能分段加氣的CNG加氣子站系統(tǒng)及其加氣方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的CNG加氣子站系統(tǒng)，包括含有至少一個自壓鋼瓶的儲氣 系統(tǒng)、分配系統(tǒng)和加氣機，在儲氣系統(tǒng)中還至少設(shè)置有一個加壓鋼瓶，上述自壓鋼瓶和加壓 鋼瓶分別通過自壓輸氣管和加壓輸氣管與加氣機相連。作為本發(fā)明的改進，在自壓輸氣管和加壓輸氣管分別設(shè)置有自壓輸氣閥和加壓輸氣閥。 作為優(yōu)選所述的自壓輸氣閥和加壓輸氣閥為氣動控制閥。作為本發(fā)明的另一種改進，自壓輸氣管和加壓輸氣管連接輸氣控制閥上，上述輸氣控制 閥的出口與加氣機連接。本發(fā)明同時該提供的CNG加氣子站系統(tǒng)的加氣方法，包括以下步驟A. 采用自壓鋼瓶向加氣機輸氣；B. 當(dāng)自壓鋼瓶的輸氣壓力與加氣機的加氣壓力相接近時，關(guān)閉自壓鋼瓶的自壓輸氣管 上的自壓輸氣閥，開啟加壓鋼瓶的加壓輸氣管上的加壓輸氣閥；C. 采用加壓鋼瓶向加氣機輸氣，直至加氣完成。 自壓輸氣閥和加壓輸氣閥根據(jù)輸氣壓力自動切換。采用本發(fā)明的CNG加氣子站系統(tǒng)，由于為分段加氣，節(jié)約了前端加氣所需要的電力能源 ，降低了運行成本。而且由于縮短了鋼瓶中活塞的運動時間，減少了活塞由于摩擦造成的磨 損，延長了使用壽命。


圖l是本發(fā)明的設(shè)備布置流程圖。 圖2是液壓油轉(zhuǎn)化閥組連接示意圖。 圖3是自壓、加壓輸氣管換向閥組示意圖。 圖4是自壓、加壓輸氣管換向閥聯(lián)動示意圖。圖中標(biāo)記說明l一儲氣系統(tǒng)，2 —分配系統(tǒng)，3 —加氣機，4一自壓鋼瓶，5 —加壓鋼瓶 ，6 —加壓輸氣管，7—自壓輸氣管，8 —液壓油罐，9一液壓油泵，IO —回油管，ll一進油管 ，12—CNG分配罐，13 —安全閥，14一控制閥，15 —液壓油轉(zhuǎn)化閥組，16 —進油閥，17 —出 油閥，18 —壓力表，19-自壓輸氣閥，20-加壓輸氣閥，21-輸氣控制閥，22-液壓油進出管。
具體實施方式
CNG加氣子站的設(shè)備根據(jù)設(shè)備安裝集成的方式一般包括三部分，即儲氣系統(tǒng)l、分配系統(tǒng) 2、加氣機3。其中，儲氣系統(tǒng)1主要包括存儲CNG的自壓鋼瓶4以及連接在加壓鋼瓶5的管道上 的安全閥13、控制閥14;分配系統(tǒng)2主要包括控制加壓鋼瓶5中液壓油的液壓油罐8、液壓油 泵9，以及與加壓鋼瓶5輸氣口連接的CNG分配罐12。加壓鋼瓶5采用現(xiàn)有的天然氣存儲鋼瓶，用液壓油作為外加壓力實現(xiàn)加氣。液壓油泵9的 出口與加壓鋼瓶5的液壓油進口用進油管連接，加壓鋼瓶5的液壓油出口用回油管10與液壓油 罐8連接，加壓鋼瓶5的輸出氣口用加壓輸氣管6與CNG分配罐12連接，CNG分配罐12再與加氣 機3連接。在儲氣系統(tǒng)中還設(shè)置有自壓鋼瓶4，自壓鋼瓶4通過鋼瓶中的壓力高于汽車儲氣設(shè)備的壓 力，實現(xiàn)天然氣的加氣。自壓鋼瓶4的輸出氣口用自壓輸氣管7與加氣機3連接。為了解決自壓鋼瓶4和加壓鋼瓶5分時段的加氣，在自壓輸氣管7和加壓輸氣管6上設(shè)置能 實現(xiàn)加氣管道開閉的控制閥。上述控制閥可以采用多種形式，但為了實現(xiàn)自動控制，最佳的 方式為能根據(jù)輸氣管道中壓力變化進行制動控制的控制閥。實施例l在分配系統(tǒng)集成2中安裝有液壓油罐8、液壓油泵9作為加壓鋼瓶5的加壓動力，并通過進 油管11和回油管10與加壓鋼瓶5的液壓油進口相連。在液壓油連接口設(shè)置有液壓油轉(zhuǎn)化閥組 15，保證加壓鋼瓶5的液壓油連接口在加壓和卸壓過程中液壓油的進油和回油之間的轉(zhuǎn)換。根據(jù)系統(tǒng)中加氣時自壓加氣和加壓加氣的進度和比例，在儲氣系統(tǒng)1中配置5 7個加壓鋼瓶 5和1 3個自壓鋼瓶4最佳。自壓鋼瓶4的輸氣出口都與自壓輸氣管7連接，自壓輸氣管7與加 氣機3連接。加壓鋼瓶5的輸氣出口都與加壓輸氣管6連接，加壓輸氣管6與分配系統(tǒng)集成2中 的CNG分配罐12連接后再與加氣機連接。在加壓鋼瓶5和自壓鋼瓶6的輸氣出口的管道上安裝設(shè)置有安全閥13，防止在使用過程中 由于失誤或輸氣壓力過大造成事故。加壓鋼瓶5的輸氣出口管道與加壓管道6上設(shè)置有控制閥 14。液壓油轉(zhuǎn)化閥組15為加壓鋼瓶5上安裝的液壓油進出管22分通過出油閥17與回油管10 連接，通過進油閥16與進油管11連接。當(dāng)加壓鋼瓶5需要加氣時，進油閥16開啟，向加壓鋼 瓶5中輸入液壓油，加壓鋼瓶5中的CNG通過加壓輸氣管6向加氣機3輸氣。當(dāng)加壓完成后，進 油閥16關(guān)閉，出油閥17開啟，加壓鋼瓶5中的液壓油通過回油管10回流到液壓油罐8中。CNG的加氣過程為A. 當(dāng)需要加氣時，開啟自壓鋼瓶4，自壓鋼瓶4中的CNG通過自壓輸氣管7向加氣機3輸氣 ，實現(xiàn)加氣機3對汽車加氣。B. 當(dāng)汽車內(nèi)的儲氣設(shè)備壓力即加氣機3的加氣壓力與自壓鋼瓶4的壓力接近時，輸氣速 度減慢或不能實現(xiàn)加氣時，關(guān)閉自壓輸氣管7上的自壓輸氣閥19，并開啟加壓輸氣管6上的加 壓輸氣閥20。其中自壓輸氣閥19也可以用控制閥14代替。C. 通過液壓油罐8向加壓鋼瓶5中加壓，加壓鋼瓶5的CNG通過加壓輸氣管6和CNG分配罐 12向加氣機3輸氣，實現(xiàn)加氣機3對汽車加氣，直至汽車中的CNG加滿為止。為了實現(xiàn)自壓鋼瓶4和加壓鋼瓶5之間的加氣轉(zhuǎn)化的快速、準(zhǔn)確，上述自壓輸氣閥19、加 壓輸氣閥20采用氣動控制閥，即當(dāng)檢測到自壓輸氣管7和壓力輸氣管6中的壓力到達(dá)設(shè)定的要 求值時，自動進行切換。在上述加氣過程中的自壓鋼瓶4和加壓鋼瓶5的加氣過程中，可以同時采用一個鋼瓶加氣 也可以同時采用幾個鋼瓶加氣。實施例2與實施例l相比較，主要區(qū)別在于，在加壓輸氣管6和自壓輸氣管7上設(shè)置有輸氣控制閥 21，從而取代實施例1中的自壓輸氣閥19、加壓輸氣閥20，實現(xiàn)自壓加氣和加壓加氣的自動 切換控制，從結(jié)構(gòu)緊湊上考慮，將輸氣控制閥21安裝在加氣機3中最為方便。上述輸氣控制 閥21可以采用如圖4所示三位三通電磁控制閥，也可以采用如圖3所示的兩個聯(lián)動的電磁控制 閥。
權(quán)利要求
1.CNG加氣子站系統(tǒng)，包括含有至少一個自壓鋼瓶的儲氣系統(tǒng)、分配系統(tǒng)和加氣機，其特征在于在儲氣系統(tǒng)(1)中還至少設(shè)置有一個加壓鋼瓶(5)，上述自壓鋼瓶(4)和加壓鋼瓶(5)分別通過自壓輸氣管(7)和加壓輸氣管(6)與加氣機(3)相連。
2 如權(quán)利要求1所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于在自壓輸氣 管(7)和加壓輸氣管(6)分別設(shè)置有自壓輸氣閥(19)和加壓輸氣閥(20)。
3 如權(quán)利要求2所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于所述的自壓 輸氣閥(19)和加壓輸氣閥(20)為氣動控制閥。
4 如權(quán)利要求1所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于自壓輸氣管 (7)和加壓輸氣管(6)連接輸氣控制閥(21)上，上述輸氣控制閥(21)的出口與加氣機 (3)連接。
5 如權(quán)利要求4所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于所述的輸氣 控制閥(21)為三位三通電磁控制閥。
6 如權(quán)利要求1所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于加壓鋼瓶( 5)的液壓油進出管(22)通過液壓油轉(zhuǎn)化閥組(15)與分配系統(tǒng)(2)的進油管(10)和出 油管(11)連接。
7 如權(quán)利要求6所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于所述的液壓 油轉(zhuǎn)化閥組(15)包括能開啟進油管(11)的進油閥(16)和開啟回油管的出油閥(17)。
8 如權(quán)利要求1所述的CNG加氣子站系統(tǒng)，其特征在于加壓鋼瓶( 5)為5 7個，自壓鋼瓶(4)為1 3個。
9 CNG加氣子站系統(tǒng)的加氣方法，包括以下步驟A. 采用自壓鋼瓶(4)向加氣機(3)輸氣；B. 當(dāng)自壓鋼瓶(4)的輸氣壓力與加氣機(3)的加氣壓力相接近時，關(guān)閉自壓鋼瓶( 4)的自壓輸氣管(7)上的自壓輸氣閥(19)，開啟加壓鋼瓶(5)的加壓輸氣管(6)上的加壓輸氣閥(20);C.采用加壓鋼瓶向加氣機(3)輸氣，直至加氣完成。
10.如權(quán)利要求9所述的CNG加氣子站系統(tǒng)的加氣方法，其特征在于: 所述的自壓輸氣閥(19)和加壓輸氣閥(20)之間根據(jù)輸氣壓力自動切換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CNG加氣站及其加氣方法。本發(fā)明的能分段加氣的CNG加氣子站系統(tǒng)包括含有至少一個自壓鋼瓶的儲氣系統(tǒng)、分配系統(tǒng)和加氣機，在儲氣系統(tǒng)中還至少設(shè)置有一個加壓鋼瓶，自壓鋼瓶和加壓鋼瓶分別通過自壓輸氣管和加壓輸氣管與加氣機相連。CNG加氣子站系統(tǒng)的加氣方法采用自壓鋼瓶向加氣機輸氣；當(dāng)自壓鋼瓶的輸氣壓力與加氣機的加氣壓力相接近時，關(guān)閉自壓鋼瓶的自壓輸氣管上的自壓輸氣閥，開啟加壓鋼瓶的加壓輸氣管上的加壓輸氣閥；采用加壓鋼瓶向加氣機輸氣，直至加氣完成。采用本發(fā)明節(jié)約電力能源，降低了運行成本。而且減少了活塞由于摩擦造成的磨損，延長了使用壽命，特別適合于汽車的CNG加氣子站系統(tǒng)。
文檔編號B60S5/00GK101327782SQ20081030313
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者劉宏偉, 軍 吳, 許世民, 鄭殿權(quán), 兵 陳 申請人:四川金科環(huán)?？萍加邢薰?br>