用于在井场处使用的模块化压缩天然气系统的制作方法
【专利摘要】一种从压缩机站管线接收场气体并且在远程位置处以模块化压缩机压缩气体的系统和方法。压缩气体收集在集装箱中并且运输至井场用于在井场处使用。来自管线的气体引导至集装箱，并且在集装箱中的压力接近管线中的压力时转移至模块化压缩机。模块化压缩机排放口管接至集装箱，以使集装箱填充有附加气体，并且在模块化压缩机的排放压力下。
【专利说明】
用于在井场处使用的模块化压缩天然气系统[0001]相关申请的交叉引用本申请请求享有2012年10月3日提交的共同未决的美国专利申请序列第13/573,699号 的优先权和权益，该申请的全部公开由此出于所有目的通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本公开大体上涉及一种用于压缩气体的系统及方法。更具体而言，本公开涉及一种模块化系统，其能够运输至气体能够从源获得的位置，并且压缩来自源的气体。【背景技术】
[0003]常规地，内燃机由燃料油的一种或更多种馏出物，如汽油或柴油加燃料。汽油或柴油在填充期间在大气压力下。最近，数量不断增长的车辆被制造或转变，所以它们的发动机以天然气(替代长链烃)操作。燃烧天然气优于燃料油馏出物的可用性、低成本和较低排放在天然气供能车辆的数量继续增加时获益。典型地，天然气在超过3000镑每平方英寸的压力下填充车辆，该压力极大地超过了传统燃料的大气压力条件。天然气的高填充压力需要在将天然气分送至车辆之前压缩天然气。因此，尽管存在以天然气对车辆供能的诱因，但其输送存在障碍。
【发明内容】
[0004]本文中公开了用于将可燃气体供应至井场处的消费者的方法及系统。在一个示例性方法中，模块化压缩机设在场气体管线附近且邻近井场的位置处，气体从场气体管线储存在运输容器中，并且由模块化压缩机压缩。具有压缩气体的运输容器移动至井场。该方法还包括在井场处分送运输容器中的压缩气体。在该实例中，井场为第一井场，并且位置邻近附加井场，该方法还包括在附加井场中的一个处分送运输容器中的压缩气体。提供模块化压缩机的步骤涉及提供标准装运集装箱，将压缩机组设置在集装箱中以限定模块化压缩机，以及将模块化压缩机运输至远程位置。此外，在该实例中，压缩机组由压缩机、压缩机驱动器、管路以及管路中的阀构成，它们策略性地定向和定位在装运集装箱中，以使压缩机、 驱动器、管路和阀的维护位置能够通过集装箱的侧壁中的选择性地开启的接近元件来接近。场气体管线中的压力可范围从大约900psig到大约1200psig。装运集装箱可为国际标准组织(ISO)装运集装箱。以模块化压缩机压缩运输容器中的气体的步骤可大致在运输容器中的压力与场气体管线中的压力大致相同的时间处开始。在一个实例中，以模块化压缩机压缩运输容器中的气体包括使场气体从场气体管线流至模块化压缩机，以模块化压缩机压缩场气体以形成压缩气体，以及将压缩气体引导至运输容器，该压缩气体继而压缩运输容器中的气体。
[0005]—种供应可燃气体的备选方法包括提供模块化压缩机，其中模块化压缩机由标准装运集装箱中的压缩机组构成。该方法还包括将气体从场气体管线引导在运输容器中，以模块化压缩机压缩运输容器中的气体，该模块化压缩机在场气体管线附近且邻近井场的位置处，以及使运输容器移动至井场。运输容器可安装在车辆上。在备选实施例中，井场为第一井场，并且该方法还包括将运输容器中的压缩气体运输至邻近第一井场的第二井场。此夕卜，压缩气体可分送至第二井场处的压缩气体使用者。模块化压缩机的排放口处的压力可处于大约4000psig。
[0006]—种用于提供可燃气体的示例性系统包含具有标准装运集装箱中的压缩机组且设置在场气体管线附近的模块化压缩机。系统还包括流线，其使场气体从场气体管线选择性地流至模块化压缩机，并且使场气体选择性地流至运输容器，以及排放线，其具有连接于模块化压缩机的排放口和运输容器的端部，以使在压缩场气体从模块化压缩机的排放口排放到排放线中时，压缩场气体流入运输容器中并且压缩运输容器中的场气体。阀可包括在流线和排放线中，并且还可选地包括的是控制器，其用于选择性地开启和闭合流线和排放线中的阀。运输容器可在车辆上，以使运输容器中的压缩场气体能够运输至位于邻近模块化压缩机的井场处的压缩场气体的使用者。【附图说明】
[0007]叙述了本发明的特征和益处中的一些，其它将在描述在结合附图时进行时变得显而易见，在该附图中:图1为根据本公开的设置在集装箱中的压缩天然气系统的示例性实例。
[0008]图2为根据本公开的图1的集装箱的前端的透视图。
[0009]图3为根据本公开的图1的集装箱的后端的透视图。
[0010]图4为根据本公开的具有从集装箱除去的元件的图1的集装箱的后端的透视图。
[0011]图5为具有从集装箱除去的元件和处于开启位置的百叶式通风口并且根据本公开的图1的集装箱的前端的透视图。
[0012]图6为根据本公开的图1的集装箱的后端的透视图。[〇〇13]图7为根据本公开的具有从集装箱除去的元件的图1的集装箱的后端的透视图。
[0014]图8为具有从集装箱除去的元件和处于开启位置的百叶式通风口并且根据本公开的图1的集装箱的前端的透视图。
[0015]图9为根据本公开的实施例的、设置在分送器和动力源附近以形成加燃料站的图1 的集装箱中的压缩烃气体系统的实例的透视图。
[0016]图10为根据本公开的实施例的与控制器通信的图1的压缩烃气体系统的实施例的一部分的不意性实例。
[0017]图11为图9的并且根据本发明的实施例的压缩烃气体系统的备选实施例的透视图。
[0018]图12为根据本发明的实施例的设置在拖车上的图1的压缩烃气体系统的实例的透视图。
[0019]图13为使用图1的并且根据本公开的实施例的压缩烃气体系统的燃料供应系统的一部分的示意性实例。
[0020]尽管将结合优选实施例描述本发明，但将理解的是，不旨在将本发明限于该实施例。相反地，旨在覆盖如可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有备选方案、改型和等同方案。【具体实施方式】[0021 ]现在将参照其中示出实施例的附图来在下文中更完整地描述本公开的方法和系统。本公开的方法和系统可呈许多不同的形式，并且不应当看作是限于本文中阐述的所示实施例;相反地，这些实施例提供成以使本公开将是彻底且完全的，并且将把其范围完整地传达给本领域技术人员。相似的标记表示各处相似的元件。在实施例中，用语大约的使用包括引用的大小的十/_5%。
[0022]将进一步理解的是，本公开的范围不限于构造、操作、准确材料或所示和所述的实施例的准确细节，因为改型和等同方案将对本领域技术人员而言为显而易见的。在附图和说明书中，公开了示范性实施例，并且尽管使用了特定用语，但它们仅在普通和描述性意义上使用，并且不用于限制目的。[〇〇23]图1为示为具有用于将气体输送至CG系统10的入口线12的压缩气体(CG)系统10的示意图。入口线12附接于供应线14;其在实例中与公用事业分配系统连通，该公用事业分配系统将天然气分配至天然气的住宅和商业客户，并且在从大约〇.5psig到大约200psig的示例性压力下操作。作为备选，供应线14可与传送线连通，并且具有从大约200psig到大约 1500psig的示例性操作压力。示例性气体包括烃，其为标准温度和压力下的气体，如但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷以及它们的混合物。在实例中，烃可为饱和或不饱和的，并且气体可包括微量的非烃，如，氮、氢、氧、硫。可以可选为自动或手动的关闭阀16示为在入口线12 与供应线14之间的连接部处，用于选择性地阻挡入口线12与供应线14之间的连通。可选地， 附加的阀18可在阀16下游设在入口线12中。入口线12终止于过滤器20处，过滤器20可用于从在入口线12内流动的气流内除去颗粒和其它非合乎需要的物质。过滤器20经由线22连接于干燥器24,干燥器24可包括用于从气流除去水分的干燥剂。可选地，干燥器24可为空的， 并且提供开放空间来作为分离鼓操作，由此通过重力分离除去水分。阀26设置在线22中，用于选择性地阻挡过滤器20与干燥器24之间的流动。出口线28将干燥器24连接于第二过滤器 30用于干燥器24下游的附加过滤。阀32示为在线28中，并且选择性地阻挡干燥器24与过滤器30之间的连通。可选的再生线34,36示为分别连接于干燥器24与阀26，32之间的线22和 28。干燥器24中的干燥剂可通过闭合阀26，32来隔离干燥器24、开启再生线34,36中的阀，以及使热和/或干气体循环穿过再生线34,36和干燥器24来再生。线38在一端上连接于过滤器 30并且在另一端上连接于压缩机组40,用于将气体从过滤器30传送以在压缩机组40内压缩。压力控制阀42示为在线38中，用于控制线38内的气体流动。[〇〇24]图1的示例性压缩机组40示为具有第一级压缩机44,其中在实例中，压缩机44为往复式压缩机。线46使第一级压缩机44的出口与第一级间冷却器48连接。在图1的实例中，第一级间冷却器48为空气冷却的，但可使用其它冷却介质。来自第一级间冷却器48的出口线 50连接于第二级压缩机60的入口。在图1的压缩机组40的第二级压缩区段中，第二级压缩机 60的出口或排放口连接于线62,线62具有连接于第二级间冷却器68的相对端。第二级间冷却器68的排放口附接于线70，其继而连接于第三级压缩机76的入口。线78具有连接于第三级压缩机76的排放口的端部，以及连接于第三级间冷却器80的入口的相对端。线82示为连接于第三级间冷却器80的出口和第四级压缩机88的入口。第四级压缩机88的出口连接于线 90,其示为具有连接于第四级间冷却器92的入口的相对端。线94连接第四级间冷却器92的出口，并且提供传送线用于从压缩机组40排放压缩气体。因此，在一个实例中，压缩机组40 接收大致在供应线14中的压力下的气体，并且将气体压缩至超过大约3000psig的压力，并且作为备选至超过大约3600psig的压力。可选地，排放压力端线94可超过大约4000psig，并且作为备选至超过大约4700psig的压力。用于与本文中所述的方法和系统一起使用的压缩机不限于四级压缩机;备选实施例存在，其中气体利用具有一个级、两个级、三个级、五个级或五个以上的级的压缩机压缩。
[0025] 图1中进一步示出了排污(blowdown)线100，102，104，106，其分别连接于线50，70， 82,94,并且终止于排污集管108。排污集管108连接于排污鼓。因此，在其中压缩机组40的操作终止(计划的或非计划的)的情形中，压缩机组40的各种级内的压缩气体可引导至排污鼓 110,其中在压缩机组40重启时，排污鼓110中的气体可流过线116,并且返回至线38,如所示，并且至压缩机组40的入口。[〇〇26]仍参照图1，过滤器20，30、干燥器24和压缩机组40示意性地示为在集装箱120内， 其中阀18刚好设置在集装箱120内。如下文将更详细描述的，示例性集装箱可包括按国际标准组织(ISO)和更具体是ISO标准6346制造的那些。容纳CG系统10的标准化集装箱的优点在于，在CG系统10安装在集装箱120中之后，集装箱120及其内容物作为单个模块化单元容易地运输。这是因为大多数货运商使用装备成接收和存放标准化装运集装箱的车辆(例如，火车、拖挂车设备、货船)。此外，设在可容易获得的ISO集装箱上的附接点使得它们能够安全地装固在装运车辆中或上。[〇〇27]图1的CG系统10还包括线122,124,126,其从压缩机组40下游的线94的一部分分岔。线122,124,126分别连接于储存罐128,130和132的入口。尽管示出了三个储存罐128， 130,132,但具有零个、一个、两个、四个和四个以上的储存罐的本文中公开的CG系统10的实施例存在。图1中示意性示出了，储存罐128，130，132为大致长形且圆柱形的部件，其在一个实例中平行布置并且安装在集装箱120的上表面上。在备选方案中，罐128,130,132可设在集装箱120的侧部或下表面上，或者与集装箱120分开，如在同一平面上。阀134,136,138分别设在线122，124,126中，并且用于选择性地调节至罐128，130，132的流。
[0028]CG系统10中压缩的气体可能够由压缩气体的最终使用者经由分送器140,142获得。分送器140,142上的喷嘴144，146提供了 CG系统10中压缩的气体至车辆(未示出)或用于由消费者购买的压缩气体的其它储存容器的流动路径。因此，分送器140，142可装备有读卡器或其它支付方法，以使消费者可在分送器140,142处购买一定量的压缩气体。尽管示出了两个分送器140，142，但CN系统10可具有一个、三个或三个以上的分送器。线94，148，150， 152提供CG系统10与分送器140，142之间的示例性流动路径。在图1的实例中，线148，150， 152具有连接于线122,124,126并且在阀134,136,138下游的入口端。阀154,156,158分别设在线148,150,152中；与阀134，136，138，159的选择性开启和闭合组合的阀154，156， 158的选择性开启和闭合将压缩气体选择性地输送至储存罐128，130，132或直接至分送器140,142。可选地，储存在罐128，130，132内的气体可通过阀154，156，158的定量来选择性地输送穿过线148，150，152中的一个。在一个实例中，压缩气体可从压缩机组40直接地流动穿过线94至分送器140，142。在该实例中，线94中的阀159开启以允许穿过线94的流动。
[0029]现在参照图2,以透视图示出了收纳在集装箱120中的CG系统10的示例性实施例。在图2的实例中，集装箱120为ISO装运集装箱，并且具有集装箱120的前端161上的铰接门 160。门160具有用于装固闭合的门160的垂直锁定杆。水平地定向的结构部件进一步示出在门160上的间隔开的垂直位置处。门160的相对侧向端上的铰链将门安装于集装箱120的侧向侧，铰接的附接允许门160向外开启，并且使从前端161至集装箱120内的通路最大化。开口示为形成在集装箱120的右侧向侧162的下面板上。通风口 164安装在开口中，并且可通过紧固件(未示出)固持在其中，该紧固件容易地除去，由此允许经由开口快速且重复地接近集装箱120内。侧向门166示为设到右侧向侧162上，具有相对侧向侧上的铰链和把手，用于开启门166。在实例中，标准ISO装运集装箱通过添加用于通风口 164和侧向门166的开口来修改。
[0030]图2的实例中进一步示出了设在集装箱120的上表面上的百叶式通风口 168。百叶式通风口 168安装在矩形框架中，该矩形框架大体上与集装箱120的上表面共面。然而，百叶式通风口 168可在集装箱120的任何表面上，包括侧表面和下表面。框架内的一系列长形百叶169沿与集装箱120的侧向侧大体上平行的线延伸。然而，百叶169可沿其它方向定向。百叶169与示为在百叶式通风口 168的框架附近设置在壳体中的促动器170机械地联接。如下文将更详细描述的，激励促动器170允许了百叶169围绕沿着它们的长形长度延伸的轴线旋转。因此，集装箱120的内侧和外侧之间的连通可通过促动器170的操作选择性地发生。可闭合的百叶式通风口 168的优点在于防止降雨、碎肩和其它材料进入到集装箱120中，这可损害或另外限制固持在其中的CG系统10的寿命。可选地，百叶169可旋回来防止冰或雪累积在百叶式通风口 168上，在另一个实施例中，百叶169可闭合来将热能固持在壳体120内，以使 CG系统10中的机械和其它构件可保持在指定的周围操作环境内，在另一个备选方案中，用于驱动风扇180(图5)的马达(未示出)可具有变化的输出速度，如通过实施可变速度控制器，以调节集装箱120内的温度。
[0031]仍参照图2,罐128,130,132示为安装在长形支承件上，其在集装箱120的上表面上在集装箱120的侧向侧之间延伸。半圆形凹口形成在支承件中，其提供用于罐128,130,132 的座位。带紧固于支承件，并且在罐128,130,132的上表面之上延伸，用于将罐128,130,132 紧固于支承件和集装箱120。用于按需要排出从CG系统10释放的气体的向上延伸的环形立管也在集装箱120的上表面上。[〇〇32]参照图3,示出了CG系统10和集装箱120的透视图，其中排放口 172可释放地安装在形成在集装箱120的后端174中的开口中。类似于通风口 164,通风口 172可利用紧固件安装， 该紧固件允许通风口 172的容易除去，用于接近集装箱120内的CG系统10的构件。安装在入口线12(图1)的端部上用于连接于阀16(图1)和供应线14(图1)的凸缘配件176也设置在集装箱120的后端174上。因此，在一个实例中，CG系统10以安装设施安装在集装箱120内，并且运输至邻近供应线的位置，并且可在供应线与CG系统10之间经由凸缘配件176产生联成整体(tie-1n)〇[〇〇33]图4示出了集装箱120内的CG系统10的侧视透视图，其中除去了通风口 174(图3)、 侦响门166(图2)和通风口 164(图2)。如上文提到的，通风口 172,164可容易地除去，由此提供了至可需要维护的CG系统10的构件的通路。如可在图4的实例中看见的，过滤器20、干燥器24和排污鼓110能够从集装箱120的外侧容易地接近。还示出了压缩机组40的部分，其能够经由通风口 164(图2)可设置在其中的开口容易地接近。图4中进一步示出了控制面板178，其安装在集装箱120中，并且从侧向门166(图3)安装在其中的开口向内向后设置。如下文将更详细论述的，控制面板178可提供用于CG系统10的手动操作的界面，并且还可包括用于CG系统10内的气体的压力和温度的量规。
[0034]图5为示出门160(图2)从集装箱120的前端161除去的侧视透视图。在一个实例中， 开口设在集装箱120的侧壁上的策略位置处，其中可容易替换和除去的通风口设置成以使至CG系统10内的所有可维护物件的通路为可用的，并且不需要除去CG系统10的任何构件。 在图5中还示出了，促动器170激励成使百叶169旋转，以使集装箱120的外侧与内侧之间的连通能够通过百叶式通风口 168获得。为了便于空气流过集装箱120,可选的风扇180示为设置在集装箱120中并且在百叶式通风口 168下方。通过促动器170和百叶169的操作的百叶式通风口 168的选择性闭合限制了可落在风扇和/或CG系统10的其它工作构件上的碎肩、降雨或其它此类物质通过百叶式通风口 168的流入，减少外来材料引入在集装箱120内优化了 CG 系统10的性能，并且延长了其寿命。
[0035]图6示出了集装箱120内的CG系统10的透视图，并且示出了集装箱120的左侧向侧 182和后端174。在该实例中，示出了设置在设在左侧向侧182上的开口内的通风口 184，186， 凸缘配件188,190也在该实例的左侧向侧182上，凸缘配件188,190连接于再生线34,36用于干燥器24的选择性再生。因此，凸缘配件的选择性放置的另一个附加优点在于从集装箱120 的外侧使干燥器24再生的能力。[〇〇36]图7示出了 CG系统10和集装箱120的图6的类似的视图，但其中通风口 184，186从左侧向侧182上的开口去掉。还去掉了后端174上的通风口 172(图3)。除去通风口 184,186进一步示出了集装箱120的侧壁中的开口的选择性放置的优点，以使至CG系统10的构件如压缩机组40的通路变得便利。然而，在CG系统10的期望操作期间，通风口将在开口中就位，由此提供对集装箱120内的侵入和其它不需要的侵扰的屏障。
[0037]图8示出了集装箱120内的C系统10的透视图，并且示出了门160从集装箱120的前端161除去。还除去了通风口 184,186(图6)和通风口 164(图3)。图8还示出了通过将开口策略性地定位在集装箱120中的侧壁中的CG系统10中的构件的可接近性。此外，CG系统10内的构件在集装箱120内的策略定向有助于本文中所述的CG系统10的可接近性特征。例如，使压缩机组40定向以使压缩机组40的曲柄(throw)或级指向右侧向侧162和左侧向侧182中的开口，实现了容易接近具有较高频率的维护和/或修理的构件。就此而言，本文中描述的通风口、门和/或面板可设计为可除去来提供至CG系统10的通路的保养元件。
[0038]图9示出了从分送器140,142获得压缩气体的消费者的实例。在该实例中，集装箱 120内的CG系统10设置在加燃料站处，其中车辆192定位用于以来自分送器140,142的压缩气体加燃料。在实例中，分送器140,142与集装箱120间隔开，并且从罐128,130，132的供应线可在地下管接至分送器140,142。作为备选，分送器140,142可集成在壳体120中，以使喷嘴可直接安装于壳体120,而非分送器140，142。图9中还提供了动力箱194的实例，其提供了用于向CG系统10供能的公用事业供应动力的连接点。在一个实例中，动力箱194出于安全原因设置成离集装箱120—距离。在实施例中，动力箱194包括用于控制电力的变压器、电路断路器、用于小马达的起动机，和外部断开手柄、紧急停止按钮，和非预期的动力源中的一种或更多种。图9示出了 CG系统10的实例，其在制造位置处制造在集装箱120中，并且接着装运至加燃料站，其中供应线14(图1)位于加燃料站处或附近。因此，在集装箱120中的CG系统10输送至加燃料站之后，入口线12 (图1)连接于供应线14。[〇〇39]图10中示意性示出了 CG系统10的一部分，其中压缩机组由具有连接于线38的入口和连接于线94的出口的单个压缩机代表。此外，图1的阀134，136，138代表为线94中的单个阀，并且线148,150,152由将线94连接于分送器140,142的单条线代表。类似地，罐128,130， 132由单个罐代表，并且阀154,156,158由单个阀代表。图10中进一步示出了:动力箱194示意性地示为经由动力线198对马达196供能。在图10的实例中，马达196用于驱动压缩机组 40。此外，控制面板178示意性地描绘为包括触摸屏200,其具有用于控制CG系统10的操作的各种按钮，以及用于视觉地监测CG系统10内的状态的显示特征。紧急停止按钮202或主开关包括在图10的控制面板178的实例上。控制器204也在控制面板178内，控制器204在一些实例中可包括可编程逻辑控制器(PLC)。控制器204示为经由硬接线、无线或软件链路与CG系统10内的各种构件通信。在一个实例中，露点测量仪206示为安装在入口线38上和在控制阀 42上游。露点测量仪206与控制器204连接，其中控制器204可显示来自露点测量仪206的信号，并且/或者使用来自露点测量仪206的信息用于控制CG系统10的操作。示例性操作控制可包括影响速度或关闭压缩机组40，以及使干燥器24(图1)再生。作为马达196的备选方案， 用于压缩机组40的可选的驱动器包括涡轮、燃气涡轮、发动机，以及将能量转换成有用的机械运动的任何机器。
[0040]图10中进一步示出了:控制阀46也连接于控制器204,其中信号可由控制阀42接收，以调节穿过线38的流量。具有压力指示器208,210的测压孔示为分别在压缩机组40上游和下游在线38和线94中。来自压力指示器208,210的信号可传输至控制器204。此外，促动器 170示为与控制器204通信，以使促动器170的选择性操作可经由来自控制器204的信号发生，用于促动百叶169。温度传感器212进一步在图10的实例中示出，其中温度传感器122监测壳体120(图1)内的温度。温度传感器212示为与控制器204通信，并且因此在实例中，代表壳体120中的温度的信号从温度传感器212传送至控制器204。可选地，百叶169(和因此促动器170)的控制可取决于由温度传感器212感测的壳体120中的温度，以使在感测到指定温度时，控制器204可编程为命令促动器170开启或闭合百叶169用于降低或升高壳体120中的温度。在图10的实例中，代表第一级中间冷却器48、第二级中间冷却器68、第三级中间冷却器 80和第四级中间冷却器92(图1)的压缩机组40下游的空气冷却器可定位在百叶169附近，并且其中风扇180提供横跨这些级间冷却器48，68，80，92的冷却。图10中附加地示出了:阀 134，136,138以及阀154,156,158,159与控制器204通信。因此，穿过线94和/或线148,150， 152的流可经由控制器204通过操纵阀134,136,138和/或150，156，158，159来控制，以使来自压缩机组40的流可直接流至储存罐128,130,132或直接流至分送器140,142。马达196 的控制也可从控制器204经由连接于控制器204的信号线发生。示出了动力箱194与控制器 204之间的附加通信。信号线可提供动力箱194内的数据至控制器204,如电的使用和使用率，并且在一些状态下，可发出诸如检测到气体泄漏或火灾的情形的信号，其中控制器204 断开从动力箱194至CG系统10的动力。
[0041]CG系统10的实施例存在，其中分送器140,142中的一个或更多个中的压力传感器 (未示出)感测压缩气体分送在其中的容置部(未示出)中的压力。其中容置部可为用于储存用于车辆的燃料的车辆内的罐，或在接收压缩气体之后远离CG系统10运输的独立容器。在实例中，指定量的压缩气体从分送器140，142计量到容置部中，并且来自分送器140，142的气流暂停，同时测量容置部中的压力。基于压力的测量值，可估计填充容置部所需的气体量 (质量或体积)。在示例性实施例中，控制器编程为考虑以分送器140中的一个填充容置部所需的估计量的气体，并且将较大的压缩气体流提供至具有较小容量的容置部。例如，如果分送器140接近成填充具有大容量的容置部，并且分送器142(或附加分送器)接近成填充较小容量的容置部，则可给予来自分送器140的流高于分送器142的优先级。在一个实例中，向分送器140，142给予优先级包括选择性地计量来自优先级分送器140，142的流。作为备选，优先级可包括闭合和/或开启从线148，150，152，94(图1)到分送器140,142的引线中的自动阀(未示出)，以及选择性地闭合和/或开启阀134，136，138，154，156，158，159,以使CN系统10中的一些或所有压缩气体流至具有优先级的分送器140,142。大容量容置部的实例包括公共汽车、长途运输拖拉机挂车装备等上的燃料罐，其可需要若干分钟来填充，然而较小容量容置部可包括乘用车辆或轻型卡车中的罐。使至填充较小容量容置部的分送器的气流优先使一定时间内填充的容置部的数量最大化。例如，可仅需要几分钟来将压缩气体分送至较小容量容置部;意味着分送器可快速可用于用于填充另一容置部。相比之下，如果至分送至小容量容置部的分送器的气流减少，而另一个分送器分送至大容量容置部；则两个分送器的总时间量在使用中增加。[〇〇42] 仍参照图10,马达油回路214示为用于调节马达196中的油的温度。压缩机40中的油容纳在以虚线轮廓示出在压缩机40中的曲轴箱216中；其从曲轴箱216流动到线218中至栗220,用于使油循环穿过马达油回路214。栗220排放到线222中，其将油运送至空气冷却器 224。线222中的油中的一些通过从线222三通分接(tee)的旁通线226选择性地转移至空气冷却器224的下游。线226连接于线230中所示的温度控制三通阀228,线230运送离开空气冷却器224的油。线230在与其连接于空气冷却器224的地方相对的端部上连接于加热器232。 循环油中的温度由空气冷却器224、加热器232和三通阀228的组合保持，三通阀228调节流过回路214的油有多少流过空气冷却器224。离开加热器232的油经由线234流回至曲轴箱 216〇[〇〇43]可选地，路由器235或其它通信装置可包括用于CN系统10的远程监测。在实例中， 可为无线的路由器235与控制器204通信，如所示，并且将代表CN系统10的状态和/或操作性能的信号输送至远程监测设施(未示出)。示例性信号可代表CN系统10的位置处的温度和/ 或压力(如来自温度传感器212和/或测压孔208,210)，以及可代表含水量的来自露点测量仪206的信号。指示压力和温度的信号可来自CN系统10的任何部分，并且不限于由温度传感器212和测压孔208,210监测到的位置。信号还可代表CN系统10中的气体流速、分送至各个容置部的压缩气体的量、分送至各个容置部的时间、接收压缩气体的各个容置部的容量、CN 系统10中的构件(例如，马达196，170)的动力使用，以及集装箱120内的气体的检测。收集这些值可在估计特定CN系统10的操作性能，计划维护(包括干燥剂的再生)，以及经济性能时为有用的。在实例中，局部或远程监测的信息可用于在需要时改变CN系统10的构件的维护计划，所以维护在需要时发生，例如，不太早也不太迟。另外，监测可通过指示CN系统10的哪些构件可需要替换或修理来改进维护分级；以使在保养时，所有所需部分和/或工具都在手边。改进维护分级可消除用以取回所需的部分或工具的时间，由此减少维护停机时间。此夕卜，关于分送压缩气体的数据可对于监测将压缩气体出售给消费者的CN系统10的经济性和其位置而言为有用的。例如，在一定时间段内的填充(即，消费者)次数、填充时间和每次填充和一定时间内分送的气体的量可用于评估关于另一个的特定位置的值。该经济信息可在决定将特定CN系统10重新定位至另一位置或将新CN系统10安装在现有CN系统10附近时有用。
[0044]在备选方案中，慢填充线236示为连接于线94,并且终止于慢填充终端238(其可远离CN系统10)处。慢填充终端238可用于填充车队，如，公共汽车、汽车、厢式货车、警车、卡车、出租车等，并且包括填充的各个项目从其连接的集管。慢填充程序可在填充的项目通常未使用时发生，如，夜间、周末和/或假日。在非高峰时间期间填充的优点可为由用以操作CN 系统10的较低能量成本引起的成本节省。阀240示为在慢填充线236中，并且与控制器204通信；以使来自控制器204的命令可调节穿过慢填充线236的流。在实例中，一旦在慢填充终端 238中达到指定压力，则控制器204可命令阀240闭合。
[0045]图11为图9的实施例的透视实例，其中CG系统10和集装箱120安装在现有结构242 的顶部上或支承在其之上。在该实例中，结构242可为商业商店，如现有的加燃料站，其中传统的汽油和/或柴油燃料在具有CG系统10的位置出售。可选地，支承框架244可提供用于安装CG系统10。因此，在该实例中，CG系统10的位置可提供经由分送器140，142的压缩气体的销售，并且还可提供传统汽油和柴油馏出物燃料的销售。将CG系统10提供在集装箱120中的另一个优点在于现有加燃料站可分送压缩气体，而不消耗除分送器之外的附加空间。占据未使用的空间(即，现有结构的顶部)用于压缩气体的能力可在加燃料站具有有限空间如在城市区域中时为不可或缺的。此外，使CG系统10设置有在高度处的其储存罐128,130,132提高了系统10的安全性。[〇〇46]现在参照图12,透视图中示出了设置在有轮的拖车238上的其集装箱120中的CG系统10的实例。在该实施例中，CG系统10可运输至使用位置，并且在压缩气体和输送压缩气体时保持在拖车246上。此外，在该实例中，分送器(未不出)可集成在壳体120内，并且分送器喷嘴安装在集装箱120的侧壁上。图12中还示出了用于拖运拖车246和CG系统10的拖拉机挂车装备248。然而，存在其中用于移动CG系统10的原动力与拖车246集成的实例，所以装备 248将为不必要的。[〇〇47]图13中示意性地示出了燃料供应系统252的实例，其从场气体管线254吸入场气体。压缩机256压缩在场气体管线254中流动的场气体，并且将压缩场气体排放到排放管线 258中用于输送在压缩机256远侧的处理和/或精炼设施(未示出)处。生产线260示为在压缩机256上游连接于场气体管线254。在图13的实例中，生产线260连接于设置在井场263处的采油树262。采油树262联接在井口壳体264上，以限定安装在井孔266之上的井口组件265。 示为在井场263下方的构型(format1n)268由井孔266横穿；其中在一个实施例中，场气体管线254中的场气体中的至少一些由构型268产生。附加的井口组件269^产生场气体，其也发送至场气体管线254，并且来自井场27(h—n，附加的井口组件26以—n位于其中。[〇〇48]在一个实例中，场气体管线254中的压力可处于大约950psig。因此，压缩机(未示出)可包括在井口组件265，269^与场气体管线254之间，以使引导至场气体管线254的气体加压。场气体管线254中的场气体的一部分吸出并且到进料线271中，其将场气体发送至燃料调节器272。传递线274连接于燃料调节器272的排放侧用于将在燃料调节器272内调节的场气体运送至干燥器276,其中水分从调节的场气体内除去。自由填充线278示为连接于干燥器276的排放侧，并且用于将场气体管线254内的压力下的场气体运送至运输容器280。在实例中，运输容器280为安装在车辆282上的加压集装箱。图13中的车辆示为拖拉机挂车，但可为其它运输装置，如拖车、厢式货车、汽车、卡车、有轨电车或机动车辆。[〇〇49]从自由填充线278分岔出引线284,引线284用于将场气体选择性地传送至CNG系统 10A的实施例，其可选地用于使来自场气体线252的场气体加压。排放线286连接于CNG系统 10A的排放口，并且将压缩的场气体运送至示为在排放线286的终端处的可选的储存集装箱 288。压力填充线290示为连接于储存集装箱288的排放侧，并且用于将压缩的场气体运送至运输容器280。在操作的实例中，进料线271内的所有场气体可引导穿过CNG系统10A，其中其被压缩并且在压缩状态下输送到运输容器280中。在备选实例中，场气体管线254内的压力下的场气体可经由自由填充线280引导到运输容器280中，接着大致在运输容器中的压力达到燃料气体管线254内的压力，即大约950psig时的时间处，接着场线271中的场气体可经由引线284转移到0如系统1(^中。来自0如系统1(^的压缩气体接着排放穿过线286,290，并且到运输容器280中，用于以压缩气体填充运输容器280高达大约4000psig的压力。如已知的， 使场气体压力增大继而使运输容器280内的场气体的质量增大。可选的储存燃料线292示为从自由填充线278发送至引线284从自由填充线278分岔的位置的下游，并且到储存集装箱 288中。因此，存在其中储存集装箱288容纳大致在场气体管线254内的场气体的压力(例如， 950psig)下的场气体的实例。还存在其中储存集装箱288容纳大致在从CNG系统10A排放的场气体的压力下的场气体的实例。
[0050] 为了便于场气体选择性地流过线278，284，286，290，292,阀294，296，298， 300示为分别在线278，286，290，292中。阀294，296，298，300的选择性开启和闭合经由示为与阀294，296，298，300通信且与CNG系统10A通信的控制器302实现。控制器302与这些构件之间的通信经由通信链路304,其可为硬接线的以及无线的。控制器可包括信息处理系统(IHS);其中IHS可包括处理器、能够由处理器访问的存储器、能够由处理器访问的非易失性储存区域、印刷电路板以及它们的组合。IHS还可以可选地包括用于生成和发送信号至促动器(未示出)的逻辑，其命令(多个)促动器开启(完全或以用于流动控制的调节量) 和/或闭合(多个)阀。
[0051]在操作的一个实例中，在运输容器280填充至指定容量时，运输车辆282可用于使运输容器280移动至气体消费者306^，308所位于的区，用于接收压缩气体。在图13的实例中，气体消费者306:1示为位于井场27(h-n处，并且可为消耗压缩可燃气体(如，运输容器280 中的场气体)的装置。可选地，存在消费者308，其在燃料供应系统252附近，但不一定在特定井场27(h-n处。示例性消费者306^，308燃烧场气体，以便操作机械，如内燃机，其可包括修改成以场气体运行的任何类型的机器或车辆。场气体的实例包括从266产生的天然气。在一个备选方案中，场气体管线254中的压力范围从大约900psig到大约1200psig。在另一个备选实施例中，进料线271可直接地连接于井口组件263，269^，2692—n中的一个或更多个。
[0052]因此，本文中描述的本发明良好适于执行目的和达到提到的目标和优点，以及本文中固有的其它目标和优点。尽管本发明的目前优选的实施例为了公开的目的给出，但多种变化存在于程序的细节中用于实现期望的结果。应当指出的是，这些模块化单元中的多个可组合，如并联，以满足特定设计操作流动要求。此外，这些单元可远程地监测和控制成优化它们的性能。在实例中，响应于所有预期需求，生产可提高(由此填充储存集装箱288)， 以使在增加的需求发生时，足够的资源可用于满足需求。这些及其它的类似改型将容易将它们自身暗示给本领域技术人员，并且旨在包含在本文中公开的本发明的精神和所附权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种供应可燃气体的方法，包括:a.将模块化压缩机设在场气体管线附近且邻近井场的位置处；b.将来自所述场气体管线的气体储存在运输容器中；c.利用所述模块化压缩机压缩所述运输容器中的气体；以及d.使所述运输容器移动至所述井场。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述井场处分送所述运 输容器中的所述压缩气体。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述井场包括第一井场，并且所述位置邻 近附加井场，所述方法还包括在所述附加井场中的一个处分送所述运输容器中的所述压缩气体。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述模块化压缩机的所述步骤包括提 供标准化装运集装箱，将压缩机组设置在所述集装箱中以限定所述模块化压缩机，将所述 模块化压缩机运输至远程位置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述压缩机组包括压缩机、压缩机驱动器、 管路，以及所述管路中的阀，它们策略性地定向和定位在所述装运集装箱中，以使能够通过 所述集装箱的侧壁中的选择性地开启的接近元件来接近所述压缩机、驱动器、管路和阀的 维护位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场气体管线中的压力范围从大约 900psig到大约 1200psig。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述装运集装箱为国际标准组织(ISO)装 运集装箱。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述模块化压缩机压缩所述运输容器中 的气体的所述步骤大致在所述运输容器中的压力与所述场气体管线中的压力大致相同的 时间处开始。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述模块化压缩机压缩所述运输容器中 的气体的所述步骤包括使场气体从所述场气体管线流至所述模块化压缩机、以所述模块化 压缩机压缩所述场气体以形成压缩气体，以及将所述压缩气体引导至所述运输容器，所述 压缩气体继而压缩所述运输容器中的气体。10.—种供应可燃气体的方法，包括:a.提供模块化压缩机，其包括标准化装运集装箱中的压缩机组；b.将气体从场气体管线引导在运输容器中；c.以所述模块化压缩机压缩所述运输容器中的气体，所述模块化压缩机在所述场气 体管线附近且邻近井场的位置处；以及d.使所述运输容器移动至所述井场。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述运输容器安装在车辆上。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述井场包括第一井场，所述方法还包 括将所述运输容器中的所述压缩气体运输至邻近所述第一井场的第二井场。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述压缩气体分送至 所述第二井场处的压缩气体使用者。14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述模块化压缩机的排放口处的压力处 于大约4000psig。15.—种用于提供可燃气体的系统，包括:模块化压缩机，其包括标准装运集装箱中且设置在场气体管线附近的压缩机组；流线，其使场气体从所述场气体管线选择性地流至所述模块化压缩机并且使所述场气 体选择性地流至运输容器；以及排放线，其具有连接于所述模块化压缩机的排放口和所述运输容器的端部，以使在压 缩场气体从所述模块化压缩机的所述排放口排放到所述排放线中时，所述压缩场气体流入 所述运输容器中并且压缩所述运输容器中的场气体。16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括所述流线和所述排放线 中的阀，以及用于选择性地开启和闭合所述流线和所述排放线中的所述阀的控制器。17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述运输容器在车辆上，以使所述运输 容器中的所述压缩场气体能够运输至位于邻近所述模块化压缩机的井场处的所述压缩场 气体的使用者。
【文档编号】F17C13/00GK106030184SQ201580010479
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月25日
【发明人】M.卡普尔
【申请人】通用电气公司