專利名稱：一種氣體輸送系統(tǒng)及一種氣體輸送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體輸送系統(tǒng)和一種氣體輸送方法，特別是涉及一種壓縮天然氣輸送系統(tǒng)和一種壓縮天然氣輸送方法。
背景技術(shù)：
天然氣，特別是壓縮天然氣(CNG)，作為一種清潔能源已經(jīng)越來越多地被用作機(jī)動(dòng)車燃料。為了給CNG汽車加注燃料，需要專用的燃料輸送系統(tǒng)，即天然氣輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以建設(shè)在天然氣管網(wǎng)附近，也可以建設(shè)在無管網(wǎng)的地方。建設(shè)在無管網(wǎng)地區(qū)的天然氣輸送系統(tǒng)也被稱天然氣加氣子站。在現(xiàn)有的CNG輸送系統(tǒng)，其通常包括用于存儲(chǔ)CNG的儲(chǔ)氣裝置以及用于使CNG離開儲(chǔ)氣裝置的動(dòng)力裝置。在需要加氣時(shí)，動(dòng)力裝置向儲(chǔ)氣裝置注入加壓的液體介質(zhì)以推出存儲(chǔ)在其中的CNG。例如，中國(guó)專利200520133308.X公開了一種液壓式天然氣汽車加氣子站系統(tǒng)，其包括作為儲(chǔ)氣裝置的多個(gè)鋼瓶。每個(gè)鋼瓶的一端設(shè)置有注液執(zhí)行器和回液執(zhí)行器，而另一端設(shè)置有出氣執(zhí)行器。每個(gè)鋼瓶通過其注液執(zhí)行器、回液執(zhí)行器和出氣執(zhí)行器分別與系統(tǒng)的注液管、回液管和出氣管相連。在需要加氣時(shí)，高壓泵將液體儲(chǔ)罐內(nèi)的液體介質(zhì)抽出并加壓，之后通過注液管向一個(gè)鋼瓶注入，從而將該鋼瓶?jī)?nèi)的CNG推出。此時(shí)該鋼瓶的注液執(zhí)行器和出氣執(zhí)行器打開，而回液執(zhí)行器關(guān)閉。當(dāng)該鋼瓶?jī)?nèi)的CNG排空到一定程度后，關(guān)閉該鋼瓶的注液執(zhí)行器和出氣執(zhí)行器,并打開回液執(zhí)行器使得鋼瓶?jī)?nèi)的液體通過回液管返回液體儲(chǔ)罐。此時(shí)，可利用高壓泵對(duì)第二個(gè)鋼瓶重復(fù)上述注液操作，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣。在這種現(xiàn)有的CNG輸送系統(tǒng)中，對(duì)于每個(gè)鋼瓶需要設(shè)置三個(gè)執(zhí)行器(例如閥)。然而，執(zhí)行器的數(shù)量越多，系統(tǒng)的制造成本就越高、且潛在的泄漏點(diǎn)和故障點(diǎn)也越多，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種氣體輸送系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的工作安全性。為此，本發(fā)明提供了一種氣體輸送系統(tǒng)，包括儲(chǔ)氣單元、動(dòng)力單元和加氣單元。儲(chǔ)氣單元包括兩組用于儲(chǔ)存氣體的鋼瓶，每組中鋼瓶的數(shù)量相同，每個(gè)所述鋼瓶的兩端分別設(shè)置有一第一閥和一第二閥，所述儲(chǔ)氣單元還包括第一液體管路、第二液體管路和排氣管路，其中每個(gè)所述鋼瓶分別通過各自的第二閥連接到所述排氣管路，第一組中的每個(gè)鋼瓶分別通過各自的第一閥連接到所述第一液體管路，第二組中的每個(gè)鋼瓶分別通過各自的第一閥連接到所述第二液體管路。動(dòng)力單元包括用于存儲(chǔ)液體介質(zhì)的罐體、用于將所述罐體內(nèi)的液體介質(zhì)提供給所述儲(chǔ)氣單元的泵、以及液體介質(zhì)連接管路，所述液體介質(zhì)連接管路包括控制閥橋、連接在所述控制閥橋和所述泵的輸出端之間的注液管、以及連接在所述控制閥橋和所述罐體的回液口之間的回液管，所述回液管上設(shè)置有總回液控制閥。所述控制閥橋包括:第一注液分管，連接在所述注液管和所述第一液體管路之間，并設(shè)置有第一注液控制閥；第二注液分管，連接在所述注液管和所述第二液體管路之間，并設(shè)置有第二注液控制閥；第一回液分管，連接在所述回液管和所述第一液體管路之間，并設(shè)置有第一回液控制閥；和第二回液分管，連接在所述回液管和所述第二液體管路之間，并設(shè)置有第二回液控制閥。加氣單元包括用于向外部設(shè)備提供所述氣體的加氣機(jī)，所述加氣機(jī)連接到所述儲(chǔ)氣單元的排氣管路。所述第一閥、所述第二閥、以及各控制閥分別在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間可切換。所述第一注液控制閥和所述第二回液控制閥為第一組控制閥，所述第二注液控制閥和所述第一回液控制閥為第二組控制閥，其中不同組的控制閥不能同時(shí)打開。所述控制閥中的至少一個(gè)可以為由氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。所述氣動(dòng)執(zhí)行器可以為雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器，包括:外殼、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸、以及兩個(gè)相對(duì)于所述外殼可移動(dòng)的活塞，所述兩個(gè)活塞分別設(shè)置在所述連接軸的兩側(cè)，并且分別具有向所述連接軸延伸并與所述連接軸接合的傳動(dòng)片，所述兩個(gè)活塞和所述外殼之間限定出第一腔室，所述兩個(gè)活塞之間限定出第二腔室，所述外殼上設(shè)置有與所述第一腔室相連通的第一開口和與所述第二腔室相連通的第二開口。所述連接軸與所述氣動(dòng)球閥相連，當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此靠近時(shí)，所述連接軸沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥關(guān)閉；當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此遠(yuǎn)離時(shí)，所述連接軸沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥打開。所述雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器可經(jīng)由一兩位五通電磁閥與壓縮空氣的供氣管相連，所述兩位五通電磁閥具有用于與所述供氣管相連的供氣口、分別用于與所述氣動(dòng)執(zhí)行器的第一開口和第二開口相連的第一 口和第二口、與所述第一口可選擇地連通的第一泄壓口、以及與所述第二口可選擇地連通的第二泄壓口。當(dāng)所述兩位五通電磁閥處于不通電狀態(tài)時(shí)，所述第一 口與所述供氣口連通，而所述第二 口與所述第二泄壓口連通；當(dāng)所述兩位五通電磁閥處于通電狀態(tài)時(shí)，所述第二 口與所述供氣口連通，而所述第一 口與所述第一泄壓口連通。所述雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器的第一腔室內(nèi)可設(shè)置有用于分別將所述兩個(gè)活塞朝向所述連接軸偏置的彈簧?？蛇x地，所述氣動(dòng)執(zhí)行器為單作用氣動(dòng)執(zhí)行器，包括:外殼、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸、以及兩個(gè)相對(duì)于所述外殼可移動(dòng)的活塞，所述兩個(gè)活塞分別設(shè)置在所述連接軸的兩側(cè)，并且分別具有向所述連接軸延伸并與所述聯(lián)接軸接合的傳動(dòng)片，所述兩個(gè)活塞和所述殼體之間限定出第一腔室，所述兩個(gè)活塞之間限定出第二腔室，所述第一腔室內(nèi)設(shè)置有用于分別將所述兩個(gè)活塞朝向所述連接軸偏置的彈簧，所述外殼上設(shè)置有與所述第一腔室相連通的第一開口和與所述第二腔室相連通的第二開口，所述連接軸與所述氣動(dòng)球閥相連，當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此靠近時(shí)，所述連接軸沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥關(guān)閉；當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此遠(yuǎn)離時(shí)，所述連接軸沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥打開。所述單作用氣動(dòng)執(zhí)行器可經(jīng)由一兩位三通電磁閥與壓縮空氣的供氣管相連，所述兩位三通電磁閥具有用于與所述供氣管相連的供氣口、用于與所述氣動(dòng)執(zhí)行器的第二開口相連的工作口、以及與所述工作口可選擇地連通的泄壓口。當(dāng)所述兩位三通電磁閥處于不通電狀態(tài)時(shí)，所述工作口與所述泄壓口連通；當(dāng)所述兩位三通電磁閥處于通電狀態(tài)時(shí)，所述工作口與所述供氣口連通。所述總回液控制閥可以為由所述雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。
所述控制閥橋中的每個(gè)控制閥可以分別為由所述單作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。其中所述泵可經(jīng)由一控制閥體連接到所述注液管，所述控制閥體包括用于與所述泵相連的輸入口、用于與所述注液管相連的第一輸出口、和用于與所述罐體相連的第二輸出口，所述輸入口可選擇地與所述第一和第二輸出口中的一個(gè)相連通。當(dāng)所述輸入口與所述第二輸出口相連通時(shí)，所述泵處于空載運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)所述輸入口與所述第一輸出口相連通時(shí)，所述泵處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。所述控制閥體上設(shè)置有用于檢測(cè)流經(jīng)所述控制閥體的液體介質(zhì)的壓力的壓力傳感器。所述加氣單元還刻包括氣體存儲(chǔ)罐，所述加氣機(jī)經(jīng)由所述氣體存儲(chǔ)罐與所述儲(chǔ)氣單元的排氣管路相連。所述氣體可以為壓縮天然氣。所述罐體上可設(shè)置有用于檢測(cè)所述罐體內(nèi)液體介質(zhì)的液位的液位計(jì)。所述罐體上也可設(shè)置有用于檢測(cè)所述罐體內(nèi)壓力的壓差開關(guān)本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種氣體輸送方法，以提高氣體輸送的安全性。為此，本發(fā)明提供了一種氣體輸送方法，包括:設(shè)置一種如前面所述的根據(jù)本發(fā)明的氣體輸送系統(tǒng)；交替地對(duì)第一組和第二組中的一個(gè)鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作，所述注液排氣操作包括:將罐體中的液體介質(zhì)經(jīng)由第一和第二液體管路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)以及該鋼瓶的第一閥注入到該鋼瓶?jī)?nèi)，并將該鋼瓶?jī)?nèi)的氣體推出，被推出的氣體經(jīng)由該鋼瓶的第二閥和排氣管路輸送至加氣單元，其中在對(duì)第一組的鋼瓶進(jìn)行所述注液排氣操作時(shí)，控制閥橋的第一注液控制閥和第二回液控制閥打開，而第二注液控制閥和第一回液控制閥關(guān)閉；而在對(duì)第二組的鋼瓶進(jìn)行所述注液排氣操作時(shí)，所述第二注液控制閥和所述第一回液控制閥打開，而所述第一注液控制閥和所述第二回液控制閥關(guān)閉；以及在每個(gè)鋼瓶的注液排氣操作完成后，對(duì)同一鋼瓶進(jìn)行回液操作，所述回液操作包括將該鋼瓶中的液體介質(zhì)經(jīng)由其第一閥以及第一和第二液體管路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)返回所述罐體中，其中回液管上的總回液控制閥在所述回液操作過程中是打開的并在所述回液操作結(jié)束后關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:在所述注液排氣操作的過程中檢測(cè)所述罐體內(nèi)液體介質(zhì)的減少量，并在所述減少量達(dá)到一預(yù)定值時(shí)結(jié)束所述注液排氣操作。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:在所述回液操作的過程中檢測(cè)所述罐體內(nèi)的壓力，并在所述罐體內(nèi)的壓力上升到一預(yù)定值時(shí)結(jié)束所述回液操作。所述注液排氣操作的時(shí)間大于所述回液操作的時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:在對(duì)第一和第二組中一組中的鋼瓶進(jìn)行所述回液操作的同時(shí)，對(duì)第一和第二組中另一組中的鋼瓶進(jìn)行所述注液排氣操作。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:在泵和控制閥橋的注液管之間設(shè)置一控制閥體，所述控制閥體包括用于與所述泵相連的輸入口、用于與所述注液管相連的第一輸出口、以及用于與所述罐體相連的第二輸出口，所述輸入口可選擇地與所述第一和第二輸出口中的一個(gè)相連通，其中當(dāng)所述輸入口與所述第二輸出口相連通時(shí)，所述泵處于空載運(yùn)行狀態(tài)；而當(dāng)所述輸入口與所述第一輸出口相連通時(shí)，所述泵處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:設(shè)置所述泵在剛啟動(dòng)時(shí)處于空載運(yùn)行狀態(tài)，并在運(yùn)行平穩(wěn)后切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:檢測(cè)流經(jīng)所述控制閥體的液體介質(zhì)的壓力值；當(dāng)檢測(cè)到的壓力值達(dá)到或高于一第一壓力值時(shí)，將所述泵切換到空載運(yùn)行狀態(tài)；以及當(dāng)檢測(cè)到的壓力值低于一第二壓力值時(shí)，將所述泵切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，其中所述第一壓力值大于所述第二壓力值。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:當(dāng)檢測(cè)到的壓力值達(dá)到或高于一第一壓力值時(shí)，將所述泵切換到空載運(yùn)行狀態(tài)并持續(xù)一預(yù)定時(shí)間；以及在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)，如果檢測(cè)到的壓力值不低于所述第二壓力值，則將所述泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括:在一個(gè)鋼瓶的注液排氣操作結(jié)束后，將所述泵切換到空載運(yùn)行狀態(tài)；在所述泵的空載運(yùn)行過程中切換所述換向閥橋中兩組控制閥的狀態(tài)，其中所述第一注液控制閥和所述第二回液控制閥為一組，而所述第二注液控制閥和所述第一回液控制閥為另一組；以及在所述泵空載運(yùn)行一預(yù)定時(shí)間后，將所述泵切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，并同時(shí)打開下一個(gè)待輸出氣體的鋼瓶的第一閥和第二閥，以對(duì)所述下一個(gè)待輸出氣體的鋼瓶進(jìn)行注油排氣操作。在本發(fā)明的氣體輸送系統(tǒng)中，儲(chǔ)氣單元的每個(gè)鋼瓶只設(shè)置有兩個(gè)閥。相比于現(xiàn)有的氣體輸送系統(tǒng)，本發(fā)明減少了鋼瓶上設(shè)置的閥的數(shù)量，因而能夠降低制造成本、減少潛在的泄漏點(diǎn)和故障點(diǎn)、提高運(yùn)行安全性。在回液操作完成后，通過關(guān)閉總回液控制閥，可以避免鋼瓶中殘余的壓縮天然氣返回存儲(chǔ)液體介質(zhì)的罐體，從而避免因壓縮天然氣的壓力而造成罐體內(nèi)壓力過大的危險(xiǎn)。下面結(jié)合附圖和詳細(xì)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的的氣體輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2為圖1中控制閥橋的放大示意圖；圖3為圖1中總回液控制閥部分的放大示意圖；圖4A和4B為本發(fā)明一實(shí)施例中的雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖，分別示出了其處于不通電和通電時(shí)的兩個(gè)狀態(tài)；圖5A和5B為本發(fā)明一實(shí)施例中的單作用氣動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖，分別示出了其處于不通電和通電時(shí)的兩個(gè)狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的氣體輸送系統(tǒng)100。氣體輸送系統(tǒng)100包括用于存儲(chǔ)氣體(例如壓縮天然氣CNG)的儲(chǔ)氣單元10、用于為儲(chǔ)氣單元10提供排氣所需的加壓液體的動(dòng)力單元20、以及用于將儲(chǔ)氣單元10排出的氣體輸送給外部設(shè)備(例如CNG汽車等)的加氣單元90。儲(chǔ)氣單元10包括有兩組用于儲(chǔ)存CNG的鋼瓶，其中第一組Gl中鋼瓶的數(shù)量與第二組G2中鋼瓶的數(shù)量相同，例如圖1所示的兩個(gè)。然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不排除每組包括其他數(shù)量的鋼瓶的情況，例如一個(gè)或兩個(gè)以上的鋼瓶。儲(chǔ)氣單元10還包括第一液體管路11、第二液體管路12和排氣管路13。儲(chǔ)氣單元10的每個(gè)鋼瓶的兩端分別設(shè)置有第一閥(注回液閥)和第二閥(排氣閥)，也就是，第一組鋼瓶14和15分別通過它們各自的注回液閥14a和15a連接到第一液體管路11，第二組鋼瓶16和17分別通過它們各自的注回液閥16a和17a連接到第二液體管路12。所有鋼瓶14、15、16、17中分別通過各自的排氣閥14b、15b、16b、17b連接到排氣管路13。各鋼瓶的注回液閥和排氣閥可以被分別控制在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換。加氣單元90包括用于向外部設(shè)備提供CNG的一個(gè)或多個(gè)加氣機(jī)91，每個(gè)加氣機(jī)91分別連接到儲(chǔ)氣單元10的排氣管路13。動(dòng)力單元20包括用于存儲(chǔ)液體介質(zhì)(例如油)的罐體21、用于將罐體21內(nèi)的液體介質(zhì)提供給儲(chǔ)氣單元10的泵22、以及液體介質(zhì)連接管路23。液體介質(zhì)連接管路23包括控制閥橋24、連接在控制閥橋24和泵22的輸出端221之間的注液管25、以及連接在控制閥橋24和罐體21的回液口 212之間的回液管26。泵22的輸入端222通過一管路27連接到罐體21的出液口 211?；匾汗?6上設(shè)置有總回液控制閥28。該總回液控制閥28可在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間切換。參考圖2，控制閥橋24包括連接在注液管25和儲(chǔ)氣單元10的第一液體管路11之間的第一注液分管31、連接在注液管25和儲(chǔ)氣單元10的第二液體管路12之間第二注液分管32、連接在回液管26和第一液體管路11之間的第一回液分管33、以及連接在回液管26和第二液體管路12之間的第二回液分管34。其中，第一注液分管31上設(shè)置有第一注液控制閥31a，第二注液分管32上設(shè)置有第二注液控制閥32a，第一回液分管33上設(shè)置有第一回液控制閥33a，并且第二回液分管34上設(shè)置有第二回液控制閥34a?？刂崎y橋24中的各控制閥可分別被控制在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間切換。這樣，通過適當(dāng)控制控制閥橋24中的四個(gè)控制閥的狀態(tài)，可以控制液體介質(zhì)在儲(chǔ)氣單元10的第一和第二液體管路11、12中的流向，從而能夠交替地從兩組鋼瓶中獲取CNG。根據(jù)本發(fā)明的氣體輸送方法包括:交替地對(duì)第一組Gl和第二組G2中的鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作；以及在每個(gè)鋼瓶的注液排氣操作完成后，對(duì)同一鋼瓶進(jìn)行回液操作。以鋼瓶15為例，注液排氣操作包括:將罐體21中的液體介質(zhì)經(jīng)由第一和第二液體管路11、12中對(duì)應(yīng)的一個(gè)(如第一液體管路11)以及相應(yīng)鋼瓶15的注回液閥15a注入到鋼瓶15內(nèi)，并將鋼瓶15內(nèi)的氣體(例如CNG)推出。被推出的CNG可經(jīng)由鋼瓶15的排氣閥15b和排氣管路13輸送至加氣單元90。在對(duì)第一組Gl中的鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作時(shí)，控制閥橋24的第一注液控制閥31a和第二回液控制閥34a處于打開狀態(tài)，而第二注液控制閥32a和第一回液控制閥33a處于關(guān)閉狀態(tài)。在對(duì)第二組G2中的鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作時(shí)，第二注液控制閥32a和第一回液控制閥33a處于打開狀態(tài)，而第一注液控制閥31a和第二回液控制閥34a處于關(guān)閉狀態(tài)。以鋼瓶16為例，回液操作包括:將鋼瓶16中的液體介質(zhì)經(jīng)由其注回液閥16a以及第一和第二液體管路11、12中對(duì)應(yīng)的一個(gè)(如第二液體管路12)返回罐體21中。回液管上的總回液控制閥28在回液操作過程中處于打開狀態(tài)并在回液操作結(jié)束后關(guān)閉。具體來說，當(dāng)需要從第一組Gl的鋼瓶中獲取CNG時(shí)，可對(duì)第一組Gl的鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作。此時(shí)，控制閥橋中的第一注液控制閥31a和第二回液控制閥34a打開，而第二注液控制閥32a和第一回液控制閥33a關(guān)閉，從而使得被泵22從罐體21中抽出并加壓的液體介質(zhì)會(huì)經(jīng)由注液管25和控制閥橋24的第一注液分管31送入第一液體管路11，從而將該第一組Gl的鋼瓶中的CNG推出。由此，加氣單元90即可從第一組Gl的鋼瓶中獲取CNG。此時(shí)，可以對(duì)第二組G2中已完成注液排氣操作的鋼瓶中進(jìn)行回液操作，使得該鋼瓶?jī)?nèi)的液壓介質(zhì)經(jīng)由第二液體管路12、控制閥橋24的第二回液分管34和回液管26返回罐體21。當(dāng)需要從第二組G2的鋼瓶中獲取CNG時(shí)，可對(duì)第二組G2的鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作。此時(shí)，控制閥橋中的第二注液控制閥32a和第一回液控制閥33a打開，而第一注液控制閥31a和第二回液控制閥34a關(guān)閉，從而使得加壓的液體介質(zhì)會(huì)經(jīng)由注液管25和控制閥橋24的第二注液分管32送入第二液體管路12，從而將該第二組G2的鋼瓶中的CNG推出。由此，加氣單元90即可從第二組G2的鋼瓶中獲取CNG。此時(shí)，可以對(duì)第一組Gl中已完成注液排氣操作的鋼瓶進(jìn)行回液操作，使得該鋼瓶中的液壓介質(zhì)經(jīng)由第一液體管路11、控制閥橋24的第一回液分管33和回液管26返回罐體21。通過切換控制閥橋24中的各控制閥的狀態(tài)，可以交替地從第一組Gl中的鋼瓶和第二組G2中的鋼瓶中獲取CNG。排出的CNG經(jīng)由排氣管13被送入加氣單元90，并通過加氣機(jī)91提供給外部設(shè)備，從而使得本發(fā)明的氣體輸送系統(tǒng)100能夠不間斷地向外部設(shè)備提供 CNG。處于注液排氣操作過程中的鋼瓶，其注回液閥和排氣閥均設(shè)置成打開狀態(tài)；處于回液操作過程中的鋼瓶，其注回液閥設(shè)置成打開狀態(tài)而排氣閥設(shè)置成關(guān)閉狀態(tài)。其余鋼瓶的注回液閥和排氣閥均設(shè)置成關(guān)閉狀態(tài)。通常，液體介質(zhì)從鋼瓶返回罐體21的速度會(huì)大于向鋼瓶注入時(shí)的速度。因此回液操作會(huì)快于注液排氣操作完成。在回液操作完成后立即關(guān)閉總回液控制閥28，可以避免鋼瓶中殘余的CNG或泄露到管路中的CNG返回存儲(chǔ)液體介質(zhì)的罐體21，從而避免因CNG的相對(duì)較大的壓力而造成罐體21內(nèi)壓力過大的危險(xiǎn)?？偦匾嚎刂崎y28可以在下一次回液操作前再次打開。優(yōu)選地，可以將第一注液控制閥31a和第二回液控制閥34a設(shè)置為一組，而將第二注液控制閥32a和第一回液控制閥33a設(shè)置為另一組，并設(shè)置使得不同組的控制閥不能同時(shí)打開，以保證控制閥橋24的工作安全性。在本發(fā)明的氣體輸送系統(tǒng)中，儲(chǔ)氣單元的每個(gè)鋼瓶只設(shè)置有兩個(gè)閥。相比于現(xiàn)有的氣體輸送系統(tǒng)，本發(fā)明減少了鋼瓶上設(shè)置的閥的數(shù)量，因而能夠降低制造成本、減少潛在的泄漏點(diǎn)和故障點(diǎn)、提高運(yùn)行安全性。在本發(fā)明的一個(gè)例子中，可以在罐體21上設(shè)置一液位計(jì)213或類似裝置來檢測(cè)罐體21內(nèi)的液體介質(zhì)的液位，由此可以得知在系統(tǒng)100運(yùn)行過程中罐體21內(nèi)的液體介質(zhì)的變化。例如，可以在注液排氣操作的過程中檢測(cè)罐體21內(nèi)液體介質(zhì)的減少量，并在減少量達(dá)到一預(yù)定值(例如鋼瓶容積的95% )時(shí)發(fā)出一注液結(jié)束信號(hào)。注液排氣操作可根據(jù)該信號(hào)而終止。在注液排氣操作中，鋼瓶中的CNG會(huì)以一定的量溶解或混合到液體介質(zhì)中。由此，在回液操作中很少量的CNG會(huì)隨著液體介質(zhì)一起返回罐體21。這些CNG到達(dá)罐體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致罐體內(nèi)壓力上升。在本發(fā)明的一個(gè)例子中，可以在罐體21上設(shè)置一壓差開關(guān)14，從而可利用該壓差開關(guān)14檢測(cè)罐體21內(nèi)的壓力，并在壓力上升到達(dá)一預(yù)定值(例如大于大氣壓1.2KPa)時(shí)發(fā)出回液停止信號(hào)。總回液控制閥28根據(jù)該回液停止關(guān)閉，以終止回液操作，從而可避免罐體21內(nèi)的壓力瞬間增大。罐體21優(yōu)選地還可設(shè)置有放散管路。在罐體內(nèi)部壓力過大時(shí)可以打開該放散管路，使得天然氣從中排出，從而將罐體內(nèi)部壓力維持在常壓狀態(tài)或一定范圍內(nèi)?？偦匾嚎刂崎y28、第一注液控制閥31a、第二注液控制閥32a、第一回液控制閥33a和第二回液控制閥34a可以分別選用任何適合形式的閥來實(shí)現(xiàn)，如電磁閥、氣動(dòng)閥等。優(yōu)選地，這些控制閥中的至少一個(gè)為由氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。進(jìn)一步優(yōu)選地，系統(tǒng)中全部的控制閥均可選用氣動(dòng)球閥。這是因?yàn)闅鈩?dòng)球閥能夠避免因管路中的壓力而瞬時(shí)打開的情況，從而能夠提高系統(tǒng)的安全性。如上所述，鋼瓶中的CNG會(huì)以一定的量溶解或混合到液體介質(zhì)中，并隨著液體介質(zhì)從管路中返回罐體21。因此，液體介質(zhì)流經(jīng)的各個(gè)管路也存在CNG可能氣化導(dǎo)致管路內(nèi)壓力過大的問題。當(dāng)管路中壓力過大時(shí)，電磁閥可能存在瞬時(shí)打開的風(fēng)險(xiǎn)，而由氣動(dòng)執(zhí)行器促動(dòng)的氣動(dòng)球閥則沒有這個(gè)問題。因此選用氣動(dòng)球閥作為管路中的控制閥，能夠提高系統(tǒng)控制的安全性和可靠性。優(yōu)選地，可以對(duì)各管路也設(shè)置相應(yīng)的放散管路，并可設(shè)置如壓力表的監(jiān)測(cè)設(shè)備來監(jiān)測(cè)液體介質(zhì)的管路內(nèi)的壓力。當(dāng)壓力過大時(shí)，可以打開對(duì)應(yīng)的放散管路進(jìn)行泄壓。如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)例子中，總回液控制閥28可以為由雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器40控制的氣動(dòng)球閥。參考圖4A和4B，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器40包括:外殼41、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸42以及兩個(gè)相對(duì)于外殼41可移動(dòng)的活塞43。兩個(gè)活塞43分別設(shè)置在連接軸42的兩側(cè)，并且分別具有向連接軸42延伸并與之接合的傳動(dòng)片44。這樣，當(dāng)活塞43移動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)片44會(huì)帶動(dòng)連接軸42轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)活塞43與外殼41之間限定出第一腔室45,兩個(gè)活塞43之間限定出第二腔室46。外殼41上設(shè)置有與第一腔室45相連通的第一開口 411和與第二腔室46相連通的第二開口 412。連接軸42與氣動(dòng)球閥相連。當(dāng)兩個(gè)活塞43彼此靠近時(shí)，如圖4A所示，連接軸42沿第一方向(如順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得氣動(dòng)球閥關(guān)閉。當(dāng)兩個(gè)活塞43彼此遠(yuǎn)離時(shí)，如圖4B所示，連接軸42沿第二方向(如逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得氣動(dòng)球閥打開。用于促動(dòng)該雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器40工作的壓縮空氣從一壓縮空氣供氣管(未示出)經(jīng)由一兩位五通電磁閥50提供給氣動(dòng)執(zhí)行器40。如圖3所示，電磁閥50具有與壓縮空氣供氣管相連的供氣口 P、分別用于與氣動(dòng)執(zhí)行器40的第一和第二開口 411、412相連的第一口 A和第二口 B、與第一口 A可選擇地連通的第一泄壓口 R、以及與第二口 B可選擇地連通的第二泄壓口 S。當(dāng)電磁閥50處于不通電狀態(tài)時(shí)，第一口 A與供氣口 P連通，而第二口 B與第二泄壓口 S連通。由此，來自供氣管的壓縮空氣能夠經(jīng)由電磁閥50的第一口 A和氣動(dòng)執(zhí)行器40的第一開口 411進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器40的第一腔室45，從而使得兩個(gè)活塞43相互靠近，使得氣動(dòng)球閥關(guān)閉。此時(shí)，氣動(dòng)執(zhí)行器40的第二腔室46內(nèi)的空氣會(huì)經(jīng)由第二開口 412和第二口B從第二泄壓口 S泄出，從而避免了第二腔室46內(nèi)的空氣壓力影響球閥的關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電磁閥50處于不通電狀態(tài)時(shí)，第二口 B與供氣口 P連通，而第一口 A與第一泄壓口 R連通。由此，來自供氣管的壓縮空氣能夠經(jīng)由電磁閥50的第二口 B和氣動(dòng)執(zhí)行器40的第二開口 412進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器40的第二腔室46，從而使得兩個(gè)活塞43相互遠(yuǎn)離，使得氣動(dòng)球閥打開。此時(shí)，氣動(dòng)執(zhí)行器40的第一腔室45內(nèi)的空氣能夠經(jīng)由第一開口 411和第一口 A從第一泄壓口 R泄出。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明，氣動(dòng)執(zhí)行器40以及用于促動(dòng)該氣動(dòng)執(zhí)行器的電磁閥50也可以采用其他適合的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)例子中，控制閥橋24中的各控制閥31a、32a、33a和34a中的一個(gè)或多個(gè)可采用由單作用氣動(dòng)執(zhí)行器60控制的氣動(dòng)球閥。參考圖5A、5B，單作用氣動(dòng)執(zhí)行器60包括:外殼61、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸62以及兩個(gè)相對(duì)于外殼61可移動(dòng)的活塞63。兩個(gè)活塞63分別設(shè)置在連接軸62的兩側(cè)，并且分別具有向連接軸62延伸并與之接合的傳動(dòng)片64。這樣，當(dāng)活塞63移動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)片64會(huì)帶動(dòng)連接軸62轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)活塞63與外殼61之間限定出第一腔室65,兩個(gè)活塞63之間限定出第二腔室66。第一腔室65內(nèi)設(shè)置有分別用于將兩個(gè)活塞63朝向連接軸62偏置的彈簧67。外殼61上設(shè)置有與第一腔室65相連通的第一開口 611和與第二腔室66相連通的第二開口 612。連接軸62與氣動(dòng)球閥相連。當(dāng)兩個(gè)活塞63彼此靠近時(shí)，如圖5A所示，連接軸62沿第一方向(如順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得氣動(dòng)球閥關(guān)閉。當(dāng)兩個(gè)活塞63彼此遠(yuǎn)離時(shí)，如圖5B所示，連接軸62沿第二方向(如逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得氣動(dòng)球閥打開。用于促動(dòng)該單作用氣動(dòng)執(zhí)行器60工作的壓縮空氣從一壓縮空氣供氣管(未示出)經(jīng)由一兩位三通電磁閥70提供給氣動(dòng)執(zhí)行器60。電磁閥70具有用于與壓縮空氣供氣管相連的供氣口 PP、用于與氣動(dòng)執(zhí)行器60的第二開口 612相連的工作口 AA、以及與工作口 AA可選擇地連通的泄壓口 T。當(dāng)電磁閥70處于不通電狀態(tài)時(shí)，工作口 AA與泄壓口 T連通，使得氣動(dòng)執(zhí)行器60的第二腔室66內(nèi)的空氣經(jīng)由第二開口 612和工作口 AA從泄壓口 T泄出。此時(shí)，彈簧67的偏置作用使得兩個(gè)活塞63彼此靠近，從而使氣動(dòng)球閥關(guān)閉。當(dāng)電磁閥70處于通電狀態(tài)時(shí)，工作口 AA與供氣口 PP連通，使得來自供氣管的壓縮空氣能夠經(jīng)由電磁閥70的工作口 AA和氣動(dòng)執(zhí)行器60的第二開口 612進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器60的第二腔室66，從而使得兩個(gè)活塞43相互遠(yuǎn)離，使得氣動(dòng)球閥打開。氣動(dòng)執(zhí)行器60的第一開口 611可以設(shè)置為與外界連通，以保持第一腔室65內(nèi)的壓力平穩(wěn)。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明，氣動(dòng)執(zhí)行器60以及用于促動(dòng)該氣動(dòng)執(zhí)行器的電磁閥70也可以采用其他適合的結(jié)構(gòu)。上面給出了控制閥及其控制、促動(dòng)元件的一些具體實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明，控制閥中的每個(gè)都可以由任何適合形式的閥來實(shí)現(xiàn)。例如，總回液控制閥28可以為由單作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥；或者控制閥橋24中的各控制閥可以為由雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥；或者它們中的一個(gè)或多個(gè)可以選用其他形式的閥。根據(jù)在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可以在雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器的第一腔室內(nèi)也設(shè)置用于分別將兩個(gè)活塞朝向連接軸偏置的彈簧。這樣，在需要關(guān)閉氣動(dòng)球閥時(shí)，第一腔室內(nèi)的壓縮空氣的壓力和彈簧的偏置力一起，可以使球閥關(guān)閉得更快。這在利用雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制總回液控制閥28的例子中是特別有利的，因?yàn)檫@樣在接收到回液結(jié)束的信號(hào)時(shí)，能夠使總回液控制閥28盡快關(guān)閉，從而能夠防止過量的CNG進(jìn)入罐體21形成安全隱患。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，泵22可經(jīng)由一控制閥體29連接到注液管25。參見圖1，控制閥體29包括用于與泵22相連的輸入口 291、用于與注液管25相連的第一輸出口292、和用于與罐體21相連的第二輸出口 293。輸入口 291可選擇地與第一和第二輸出口292,293中的一個(gè)相連通。當(dāng)輸入口 291設(shè)置為與第二輸出口 293相連通時(shí)，泵22處于空載運(yùn)行狀態(tài)，即直接與罐體21形成液體介質(zhì)回路。當(dāng)輸入口 291設(shè)置為與第一輸出口 292相連通時(shí)，泵22處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，即會(huì)將罐體21內(nèi)的液體介質(zhì)輸送給控制閥橋24以進(jìn)行注液排氣操作。這樣，在系統(tǒng)100的工作過程，利用控制閥體29可方便地根據(jù)需要來切換泵22的工作狀態(tài)。舉例來說，在泵22剛啟動(dòng)時(shí)，可以將其設(shè)置在空載運(yùn)行狀態(tài)，使得泵22在零壓狀態(tài)下啟動(dòng)有利于泵22的運(yùn)行盡快平穩(wěn)。當(dāng)泵22運(yùn)行一端時(shí)間運(yùn)行平穩(wěn)后，再通過控制閥體29將泵22切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，以向儲(chǔ)氣單元10提供加壓的液體介質(zhì)。在一個(gè)例子中，可以控制閥體29上設(shè)置一壓力傳感器(未示出)或類似裝置來檢測(cè)流經(jīng)控制閥體29的液體介質(zhì)的壓力。在注液排氣過程中，當(dāng)檢測(cè)到的壓力值達(dá)到或高于一第一壓力值(例如21MPa)時(shí)，可以利用控制閥體29將泵22切換到空載運(yùn)行狀態(tài)；而當(dāng)檢測(cè)到的壓力值低于一第二壓力值(例如19MPa)時(shí)，利用控制閥體29將泵22切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，其中該第一壓力值大于該第二壓力值。在系統(tǒng)100的運(yùn)行過程中，隨著鋼瓶中CNG的排出量，用于推動(dòng)CNG的液體介質(zhì)的壓力會(huì)發(fā)生變化。舉例來說，如果加氣單元90持續(xù)地向外部設(shè)備提供CNG，則液體介質(zhì)的壓力會(huì)很快下降。本發(fā)明的這種設(shè)置有利于使提供給鋼瓶的液體介質(zhì)的壓力保持在一穩(wěn)定的范圍內(nèi)，從而使得從鋼瓶中排出的CNG(如速度、流量和/或壓力等)保持平穩(wěn)。優(yōu)選地，在檢測(cè)到流經(jīng)控制閥體29的液體介質(zhì)的壓力值達(dá)到或高于第一壓力值時(shí)，可以將泵22切換到空載運(yùn)行狀態(tài)并持續(xù)一段時(shí)間。在該段時(shí)間內(nèi)，如果檢測(cè)到的壓力值一直不低于第二壓力值，則可以停止泵22的運(yùn)轉(zhuǎn)，以節(jié)約能源。在一個(gè)例子中，當(dāng)一個(gè)鋼瓶(例如第一組中的鋼瓶14)的注液排氣操作結(jié)束后，可將泵22切換到空載運(yùn)行狀態(tài)，并在泵22的空載運(yùn)行過程中切換換向閥橋24中兩組控制閥的狀態(tài)，從而使得鋼瓶14進(jìn)入回油操作狀態(tài)。在泵22空載運(yùn)行一段時(shí)間后，再將其切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，并同時(shí)打開下一個(gè)鋼瓶(例如第二組中的鋼瓶16)的注回液閥16a和排氣閥16b，以對(duì)鋼瓶16進(jìn)行注液排氣操作。這種設(shè)置有利于系統(tǒng)100的運(yùn)行平穩(wěn)。在一個(gè)例子中，加氣單元90中還設(shè)置有氣體存儲(chǔ)罐92。來自儲(chǔ)氣單元10的排氣管路13的CNG首先輸入到氣體存儲(chǔ)罐92中，再?gòu)臍怏w存儲(chǔ)罐92送入對(duì)應(yīng)的加氣機(jī)91。氣體存儲(chǔ)罐92起到緩沖的作用，有利于保持供給加氣機(jī)91的CNG的壓力穩(wěn)定。應(yīng)當(dāng)指出，雖然通過上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以對(duì)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求及其等效物所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣體輸送系統(tǒng)，其特征在于，包括: 儲(chǔ)氣單元，包括兩組用于儲(chǔ)存氣體的鋼瓶，每組中鋼瓶的數(shù)量相同，每個(gè)所述鋼瓶的兩端分別設(shè)置有一第一閥和一第二閥，所述儲(chǔ)氣單元還包括第一液體管路、第二液體管路和排氣管路，其中每個(gè)所述鋼瓶分別通過各自的第二閥連接到所述排氣管路，第一組中的每個(gè)鋼瓶分別通過各自的第一閥連接到所述第一液體管路，第二組中的每個(gè)鋼瓶分別通過各自的第一閥連接到所述第二液體管路； 動(dòng)力單元，包括用于存儲(chǔ)液體介質(zhì)的罐體、用于將所述罐體內(nèi)的液體介質(zhì)提供給所述儲(chǔ)氣單元的泵、以及液體介質(zhì)連接管路，所述液體介質(zhì)連接管路包括控制閥橋、連接在所述控制閥橋和所述泵的輸出端之間的注液管、以及連接在所述控制閥橋和所述罐體的回液口之間的回液管，所述回液管上設(shè)置有總回液控制閥，所述控制閥橋包括: 第一注液分管，連接在所述注液管和所述第一液體管路之間，并設(shè)置有第一注液控制閥； 第二注液分管，連接在所述注液管和所述第二液體管路之間，并設(shè)置有第二注液控制閥； 第一回液分管，連接在所述回液管和所述第一液體管路之間，并設(shè)置有第一回液控制閥；和 第二回液分管，連接在所述回液管和所述第二液體管路之間，并設(shè)置有第二回液控制閥；以及 加氣單元，包括用于向外部設(shè)備提供所述氣體的加氣機(jī)，所述加氣機(jī)連接到所述儲(chǔ)氣單元的排氣管路， 其中，所述第一閥、所述第二閥、以及各控制閥分別在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間可切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述第一注液控制閥和所述第二回液控制閥為第一組控制閥，所述第二注液控制閥和所述第一回液控制閥為第二組控制閥，其中不同組的控制閥不能同時(shí)打開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述控制閥中的至少一個(gè)為由氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)執(zhí)行器為雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器，包括:外殼、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸、以及兩個(gè)相對(duì)于所述外殼可移動(dòng)的活塞，所述兩個(gè)活塞分別設(shè)置在所述連接軸的兩側(cè)，并且分別具有向所述連接軸延伸并與所述連接軸接合的傳動(dòng)片，所述兩個(gè)活塞和所述外殼之間限定出第一腔室，所述兩個(gè)活塞之間限定出第二腔室，所述外殼上設(shè)置有與所述第一腔室相連通的第一開口和與所述第二腔室相連通的第二開口， 所述連接軸與所述氣動(dòng)球閥相連，當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此靠近時(shí)，所述連接軸沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥關(guān)閉；當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此遠(yuǎn)離時(shí)，所述連接軸沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥打開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)執(zhí)行器經(jīng)由一兩位五通電磁閥與壓縮空氣的供氣管相連，所述兩位五通電磁閥具有用于與所述供氣管相連的供氣口(P)、分別用于與所述氣動(dòng)執(zhí)行器的第一開口和第二開口相連的第一口(A)和第二口(B)、與所述第一口(A)可選擇地連通的第一泄壓口(R)、以及與所述第二口可選擇地連通的第二泄壓口⑶， 當(dāng)所述兩位五通電磁閥處于不通電狀態(tài)時(shí)，所述第一口與所述供氣口連通，而所述第二口與所述第二泄壓口連通；當(dāng)所述兩位五通電磁閥處于通電狀態(tài)時(shí)，所述第二口與所述供氣口連通，而所述第一口與所述第一泄壓口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)執(zhí)行器的第一腔室內(nèi)設(shè)置有用于分別將所述兩個(gè)活塞朝向所述連接軸偏置的彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)執(zhí)行器為單作用氣動(dòng)執(zhí)行器，包括:外殼、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接軸、以及兩個(gè)相對(duì)于所述外殼可移動(dòng)的活塞，所述兩個(gè)活塞分別設(shè)置在所述連接軸的兩側(cè)，并且分別具有向所述連接軸延伸并與所述聯(lián)接軸接合的傳動(dòng)片，所述兩個(gè)活塞和所述殼體之間限定出第一腔室，所述兩個(gè)活塞之間限定出第二腔室，所述第一腔室內(nèi)設(shè)置有用于分別將所述兩個(gè)活塞朝向所述連接軸偏置的彈簧，所述外殼上設(shè)置有與所述第一腔室相連通的第一開口和與所述第二腔室相連通的第二開口， 所述連接軸與所述氣動(dòng)球閥相連，當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此靠近時(shí)，所述連接軸沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥關(guān)閉；當(dāng)所述兩個(gè)活塞彼此遠(yuǎn)離時(shí)，所述連接軸沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述氣動(dòng)球閥打開。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)執(zhí)行器經(jīng)由一兩位三通電磁閥與壓縮空氣的供氣管相連，所述兩位三通電磁閥具有用于與所述供氣管相連的供氣口(PP)、用于與所述氣動(dòng)執(zhí)行器的第二開口相連的工作口(AA)、以及與所述工作口(AA)可選擇地連通的泄壓口(T)， 當(dāng)所述兩位三通電磁閥處于不通電狀態(tài)時(shí)，所述工作口(AA)與所述泄壓口(T)連通；當(dāng)所述兩位三通電磁閥處于通電狀態(tài)時(shí)，所述工作口與所述供氣口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述總回液控制閥為由所述雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述控制閥橋中的每個(gè)控制閥分別為由所述單作用氣動(dòng)執(zhí)行器控制的氣動(dòng)球閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述泵經(jīng)由一控制閥體連接到所述注液管，所述控制閥體包括用于與所述泵相連的輸入口、用于與所述注液管相連的第一輸出口、和用于與所述罐體相連的第二輸出口，所述輸入口可選擇地與所述第一和第二輸出口中的一個(gè)相連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述控制閥體上設(shè)置有用于檢測(cè)流經(jīng)所述控制閥體的液體介質(zhì)的壓力的壓力傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述加氣單元還包括氣體存儲(chǔ)罐，所述加氣機(jī)經(jīng)由所述氣體存儲(chǔ)罐與所述儲(chǔ)氣單元的排氣管路相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述氣體為壓縮天然氣。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述罐體上設(shè)置有用于檢測(cè)所述罐體內(nèi)液體介質(zhì)的液位的液位計(jì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或15所述的氣體輸送系統(tǒng)，其中所述罐體上設(shè)置有用于檢測(cè)所述罐體內(nèi)壓力的壓差開關(guān)。
17.—種氣體輸送方法,其特征在于,包括:設(shè)置根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的氣體輸送系統(tǒng)； 交替地對(duì)第一組和第二組中的一個(gè)鋼瓶進(jìn)行注液排氣操作，所述注液排氣操作包括:將罐體中的液體介質(zhì)經(jīng)由第一和第二液體管路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)以及該鋼瓶的第一閥注入到該鋼瓶?jī)?nèi)，并將該鋼瓶?jī)?nèi)的氣體推出，被推出的氣體經(jīng)由該鋼瓶的第二閥和排氣管路輸送至加氣單元，其中在對(duì)第一組的鋼瓶進(jìn)行所述注液排氣操作時(shí)，控制閥橋的第一注液控制閥和第二回液控制閥打開，而第二注液控制閥和第一回液控制閥關(guān)閉；而在對(duì)第二組的鋼瓶進(jìn)行所述注液排氣操作時(shí)，所述第二注液控制閥和所述第一回液控制閥打開，而所述第一注液控制閥和所述第二回液控制閥關(guān)閉；以及 在每個(gè)鋼瓶的注液排氣操作完成后，對(duì)同一鋼瓶進(jìn)行回液操作，所述回液操作包括將該鋼瓶中的液體介質(zhì)經(jīng)由其第一閥以及第一和第二液體管路中對(duì)應(yīng)的一個(gè)返回所述罐體中，其中回液管上的總回液控制閥在所述回液操作過程中是打開的并在所述回液操作結(jié)束后關(guān)閉。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括:在所述注液排氣操作的過程中檢測(cè)所述罐體內(nèi)液體介質(zhì)的減少量，并在所述減少量達(dá)到一預(yù)定值時(shí)結(jié)束所述注液排氣操作。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法， 還包括:在所述回液操作的過程中檢測(cè)所述罐體內(nèi)的壓力，并在所述罐體內(nèi)的壓力上升到一預(yù)定值時(shí)結(jié)束所述回液操作。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述注液排氣操作的時(shí)間大于所述回液操作的時(shí)間。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-20中任一項(xiàng)所述的方法，還包括:在對(duì)第一和第二組中一組中的鋼瓶進(jìn)行所述回液操作的同時(shí)，對(duì)第一和第二組中另一組中的鋼瓶進(jìn)行所述注液排氣操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括:在泵和控制閥橋的注液管之間設(shè)置一控制閥體，所述控制閥體包括用于與所述泵相連的輸入口、用于與所述注液管相連的第一輸出口、以及用于與所述罐體相連的第二輸出口，所述輸入口可選擇地與所述第一和第二輸出口中的一個(gè)相連通，其中當(dāng)所述輸入口與所述第二輸出口相連通時(shí)，所述泵處于空載運(yùn)行狀態(tài)；而當(dāng)所述輸入口與所述第一輸出口相連通時(shí)，所述泵處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括:設(shè)置所述泵在剛啟動(dòng)時(shí)處于空載運(yùn)行狀態(tài)，并在運(yùn)行平穩(wěn)后切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括:檢測(cè)流經(jīng)所述控制閥體的液體介質(zhì)的壓力值；當(dāng)檢測(cè)到的壓力值達(dá)到或高于一第一壓力值時(shí)，將所述泵切換到空載運(yùn)行狀態(tài)；以及當(dāng)檢測(cè)到的壓力值低于一第二壓力值時(shí)，將所述泵切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，其中所述第一壓力值大于所述第二壓力值。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括:當(dāng)檢測(cè)到的壓力值達(dá)到或高于一第一壓力值時(shí)，將所述泵切換到空載運(yùn)行狀態(tài)并持續(xù)一預(yù)定時(shí)間；以及在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)，如果檢測(cè)到的壓力值不低于所述第二壓力值，則將所述泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括: 在一個(gè)鋼瓶的注液排氣操作結(jié)束后，將所述泵切換到空載運(yùn)行狀態(tài)； 在所述泵的空載運(yùn)行過程中切換所述換向閥橋中兩組控制閥的狀態(tài)，其中所述第一注液控制閥和所述第二回液控制閥為一組，而所述第二注液控制閥和所述第一回液控制閥為另一組；以及在所述泵空載運(yùn)行一預(yù)定時(shí)間后，將所述泵切換到負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，并同時(shí)打開下一個(gè)待輸出氣體的鋼瓶的第一閥和第二閥，以對(duì)所述下一個(gè)待輸出氣體的鋼瓶進(jìn)行注油排氣操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氣體輸送系統(tǒng)，包括儲(chǔ)氣單元、動(dòng)力單元和加氣單元。儲(chǔ)氣單元包括兩組數(shù)量相同的儲(chǔ)氣鋼瓶，每個(gè)鋼瓶的兩端分別設(shè)置有第一閥和第二閥。儲(chǔ)氣單元包括第一液體管路、第二液體管路和排氣管路。各鋼瓶通過各自的第二閥連接到排氣管路，第一組鋼瓶通過各自的第一閥連接到第一液體管路，第二組鋼瓶通過各自的第一閥連接到所述第二液體管路。動(dòng)力單元包括存儲(chǔ)液體介質(zhì)的罐體、用于將液體介質(zhì)提供給儲(chǔ)氣單元的泵和包括控制閥橋的液體介質(zhì)連接管路。加氣單元包括連接到儲(chǔ)氣單元的排氣管路的加氣機(jī)。本發(fā)明還提供了一種氣體輸送方法。本發(fā)明通過減少了各鋼瓶上設(shè)置的閥的數(shù)量，因而降低了系統(tǒng)的制造成本，并提高了系統(tǒng)運(yùn)行安全性。
文檔編號(hào)F17D1/04GK103185200SQ20121004299
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者李懷恩, 王德印, 顧建輝, 郭秀平 申請(qǐng)人:安瑞科(廊坊)能源裝備集成有限公司, 中國(guó)國(guó)際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司