专利名称：一种用于无动力天然气加气子站的运输车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压缩天然气加气站设备，特别涉及一种专用于无动力天然气加气子站的运输车。
背景技术：
目前国内外普遍应用的天然气汽车加气站分2类1)由管道输送系统(管网)取用天然气，经压缩后就地销售的加气站称为标准站；2)由管道取用天然气，以多台大型设备集中压缩，以高压容器运输至异地分散销售的加气站群称为母子站系统。集中压缩站称母站，以车载压力容器为气源的加气站为子站。
目前国内外普遍采用符合DOT标准的长管式运输车。8只Φ559×10975的钢瓶及管道阀门组成40英尺标准集装箱，容积8×2.25＝18m3，最高工作压力20MPa。集装箱装载于标准半挂车(底盘)上称为长管式运输车，停靠于子站提供气源。其钢瓶全部并联为一组，共用一个进出口，在运输车对外供气时每只钢瓶的气压同步下降。(如图5所示)由于钢制容器的容积不可改变，长管式运输车向受气车辆供气后钢瓶内气压下降。为了在运输车气压不断下降的同时保证受气车辆气瓶压力达到20MPa，通用的工艺是在子站设置由压缩机补气增压的站用(固定)储气瓶组，其作用是在车载容器向受气车辆的气瓶供气后再次向受气车辆供气，补足汽车气瓶的气压至20MPa。子站的站用储气瓶组由最高工作压力25MPa的高压储气瓶与相同耐压等级的中压储气瓶组成，这种先低压后中压再高压分三次向受气车辆供气的方法称为三线顺序加气方式，可提高气瓶取气率和压缩机工作效率。
由长管式运输车取气，补充站用储气瓶组气压的设备是子站压缩机。子站压缩机是专用设备，可自动顺序补充瓶组压力。其设备复杂、造价昂贵。由于气体的可压缩性和压缩热，机械能转换为压缩能的效率不高、动力消耗较大，这是子站投资最大、运行成本最高的部分。
国内企业由美国引进的液压子站专利(专利号02803740.5)技术的核心是利用液体的不可压缩性，以机械效率较高动力消耗较小的柱塞式油泵，将专利技术的液体注入车载钢瓶中，避免输出气体时容器压力下降，实现无站用储气瓶组无压缩机的售气过程。
为了保证受气车辆气瓶压力达到20MPa，车载容器改用更高压力等级的长管容器符合DOT标准的15只Φ406×10975钢瓶组成40英尺集装箱，其工作压力25Mpa，造价比20MPa的容器稍高。该技术的所有车载钢瓶共用一个进口充气。为了节省专利技术的液体，每只钢瓶单独用一只控制气体出口的气动阀门，两只控制液体进出的气动阀门，可轮流排出一只钢瓶的天然气。容器组的接管和气动阀门系统复杂投资较大，这种容器组组装的专用长管式运输车价格高于普通长管式运输车50％以上。同时，专用的进口设备柱塞式油泵和控制油泵与容器组气动阀门的控制柜投资超过子站压缩机与站用储气瓶。如此高昂的成本使压缩天然气价格长期居高不下，制约了这一清洁能源的推广应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种专用于无动力天然气加气子站的运输车。该运输车通过分组依次供气的方式使长管式运输车同时具备运输和多线供气的功能，可直接向售气机供气。售气机通过先低压、后中压、再高压的顺序控制各组压力容器依次供气，达到既保留高压组满足供气压力、又使中低压组完成较高卸气率的目标，实现无动力天然气加气子站的经济运行。
本实用新型的无动力天然气加气运输车采用以下技术手段实现本实用新型的专用于无动力天然气加气子站的运输车包括半挂车，装有若干个25MPa压力等级钢瓶的集装箱，集装箱中的若干钢瓶被分为3-5组可独立供气的容器组，每组容器通过管道和阀门连接，每组各有一个出口，3-5组共用一个进气口。
采用本实用新型的无动力天然气加气运输车，可以最大限度地简化天然气加气子站的设备，降低天然气加气子站建设的投资与运行费用，以促进压缩天然气的推广应用。
图1为本实用新型五组容器依次连续供气的运输车结构示意图；图2为本实用新型三组容器依次递进供气的运输车结构示意图；图3为本实用新型在使用中的第一种连接方式示意图；图4为本实用新型在使用中的第二种连接方式示意图；图5为已有技术的普通天然气加气子站设备示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作更详细的说明加气子站的用途是将长管式运输车运来的压缩天然气充入受气车的小型高压容器中，保证其气压达到20Mpa，同时运输车应有较高卸气率。
如果直接用容器不分组的长管式运输车单线卸气，卸气率不会超过20％。
本实用新型的专用长管式运输车自带高压、中压储气瓶组，无须站用储气瓶组、子站压缩机或液压泵补压可直接向普通三线售气机或特殊设计的5线售气机供气。实现无动力消耗的天然气加气子站售气过程有两种主要方法参见图1和图2所示的结构示意图。
本实用新型的专用于无动力天然气加气子站的运输车是装在车体1上的集装箱2设置有3-5组25MPa压力等级的容器组，每组容器的管路系统都有一个卸气接口，组成符合标准集装箱尺寸的专用容器组。
本实用新型利用现有标准容器和通用阀门，通过将专用长管式运输车的钢瓶分组，依次供气的方式使长管式运输车同时具备运输和向售气机供气的功能。可在保持较高取气率条件下实现子站无动力消耗的售气过程。
本实用新型的两个实施例如下1、参见图3，采用五组容器依次连续供气的运输车向受气车供气。
由15只Φ406×10975mm、操作压力25MPa等级的标准钢瓶分为5组，每组由2只以上的钢瓶通过管路系统连接，每组各有一个卸气接口4，5组共用一个进气口5，组成符合标准集装箱尺寸的专用容器组，以标准半挂车1为行走机构。
2)专用的容器组充气方式与现行的25MPa钢瓶组相同，设备通用。由于各组起始压力不同，所有钢瓶共用一个充气接口，汇气排至每组的支线设有止回阀。
3)参见图3，卸气柱与售气机采用5线特殊设计，5个卸气接管(现行流程为一个卸气接管)与长管式运输车连接。运输车通过卸气柱6与管路连接，直接向5线售气机7供气，经售气机7按照先低压后中压再高压的顺序向受气车气瓶充气。直至高压组气压与受气车接近平衡，完成本车供气过程，更换下一辆运输车。全车卸气率63％。
4)这种方式每辆车的供气过程可连续进行直至全车卸气过程完成。与依靠压缩机卸气的普通8只Φ559×10975钢瓶长管运输车卸气率相比，约达到其80％水平。
2、参见图4，采用每车三组容器的双车依次递进向受气车供气。
与单车相比，双车依次递进可达到更高卸气率。双车六组三线可达到78％，双车十组五线可达到88％。由操作较方便出发，以双车六组三线为宜，平均每辆运输车可充装出租车440辆。
双车六组三线依次递进供气的原理为一辆专用运输车的三组钢瓶按照高压、中压、低压三线顺序方式供气，当高压组气压与受气车接近平衡时，将卸气柱的高压软管8接入下一辆运输车的一组钢瓶充当高压组，前一车高压组钢瓶改接中压软管9、中压组钢瓶改接低压软管10，继续进行三线顺序方式供气的过程，依次类推可以使离开子站的每一辆专用运输车的三组钢瓶压力都降到5.5Mpa以下。
设备的组成与操作特点1)长管式运输车15只Φ406×10975mm、操作压力25MPa等级的标准钢瓶均分3组，每组的管路系统都有一个卸气接口，组成符合标准集装箱尺寸的专用钢瓶组。以标准半挂车为行走机构。
2)专用的钢瓶组充气方式与现行的25MPa钢瓶组相同，设备通用。三组钢瓶共用一个充气接口，由于各组工作过程压力不同，汇气排与每组的支线管道之间设置阀门，在充气以外的时间常闭。
3)卸气柱采用三线特殊设计，有三个卸气接管(现行流程为一个卸气接管)与长管式运输车连接。运输车通过卸气柱与管路连接直接向三线售气机供气，经售气机向受气车气瓶充气。
4)按照双车六组三线设计的专用运输车(如图4所示)可以单独工作。直至A1组气压与受气车接近平衡时，完成第一阶段供气过程。这时全车卸气率48％。对于距离母站较近的子站，因无压缩机、站用瓶，达到这样卸气率是经济可行的。较远距离尤其经过高速公路运输的，可利用前来接替的第二辆车的高压进一步卸气。
5)参见图4，双车联用为第二阶段。放弃C1组，改接B1组为低压、A1组为中压、C2组为高压的方式继续向售气机供气，直至C2组气压与受气车接近平衡。
6)继续依次类推直到A1组气压降至5Mpa，第一辆车完成全部供气过程，返回母站充气。第二车A2作为高压组，B2、C2为中低压组继续供气，仍为单车(回到第一阶段状态)。如此循环可使单车取气率达到78％。
双车六组三线依次切换供气方式使专用长管式运输车的整车取气率接近80％(达到普通8只Φ559×10975钢瓶的长管半挂车经压缩机卸气的水平)，远远高于现有技术普通子站设备和工艺条件下25Mpa站用储气瓶组取气率35％的水平。这是提高高压瓶组利用率、实现无动力子站加气设备经济运行的重要方式，满足实用需要。运行过程安全、清洁、无噪音无污染，技术先进可行。
本实用新型利用分组依次供气的长管式运输车和独特的分阶段卸气接管方式实现无动力三线快速售气，免除了天然气子站供电、压缩、储气设备的投资及其动力消耗、维修费用。与现有技术普通子站比较，每座子站节省100万元以上投资，每年节约50万元以上运行费用，使天然气加气成本大为降低。同时，任何有足够面积和符合消防安全间距的空地都能成为短期加气站用地，可以更安全更方便地建设可移动式加气站，方便天然气用户的加气需求。
权利要求1.一种用于无动力天然气加气子站的运输车，包括半挂车(1)，装有若干个25MPa压力等级钢瓶的集装箱(2)，其特征在于集装箱(2)中的若干钢瓶(3)被分成3-5组可独立供气的容器组，每组容器通过管道和阀门连接，每组各有一个出口(4)，3-5组共用一个进气口(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种专用于无动力天然气加气子站的运输车，包括半挂车1，装有若干个25MPa压力等级钢瓶的集装箱2，集装箱2中的若干钢瓶3被分成3－5组可独立供气的容器组，每组容器通过管道和阀门连接，每组各有一个出口4，3－5组共用一个进气口5。运输车上的各容器组通过专用卸气柱的高、中及低压卸气软管8、9、10与售气机通过对应的压力管路直接向受气车供气。本实用新型利用分组依次供气的长管式运输车和独特的分阶段卸气接管方式实现无动力快速售气，节省了加气站的供电、压缩等设备的投资费用。
文档编号B60S5/02GK2707581SQ20042004197
公开日2005年7月6日 申请日期2004年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者张云岭 申请人:张云岭