专利名称：Cng加气子站系统及其加气方法
技术领域：
本发明涉及一种CNG加气站及其加气方法，特别适合于汽车的CNG加气子站系统及其加气 方法。
背景技术：
目前在国内外广泛采用压縮天然气(CNG)作为汽车的燃料，具有经济、环保等优点。 为了满足对汽车加气的要求，因此需要建立CNG加气站，如专利号为200520035735.0的实用 新型专利公告，其中公开了一种压縮天然气存储钢瓶以及天然气汽车加气子站系统，另外专 利号为5884675的美国专利也公开了一种CNG加气子站专用系统。现有的CNG加气子站系统所 采用的存储钢瓶中都设置有活塞作为加气时的加压结构。在实际应用过程中，当钢瓶的CNG 压力足够大时，即使不需要外加的加压系统，也能实现对汽车的加气，而只有在汽车储气罐 的压力大于钢瓶中的CNG压力时，再采用活塞或外部加压进行加气。因此现有的加气子站所 采用的全过程外部加压的加气方式都存在浪费能源的缺点。发明目的本发明所要解决的技术问题是提供一种能分段加气的CNG加气子站系统及其加气方法。本发明解决其技术问题所采用的CNG加气子站系统，包括含有至少一个自压钢瓶的储气 系统、分配系统和加气机，在储气系统中还至少设置有一个加压钢瓶，上述自压钢瓶和加压 钢瓶分别通过自压输气管和加压输气管与加气机相连。作为本发明的改进，在自压输气管和加压输气管分别设置有自压输气阀和加压输气阀。 作为优选所述的自压输气阀和加压输气阀为气动控制阀。作为本发明的另一种改进，自压输气管和加压输气管连接输气控制阀上，上述输气控制 阀的出口与加气机连接。本发明同时该提供的CNG加气子站系统的加气方法，包括以下步骤A. 采用自压钢瓶向加气机输气；B. 当自压钢瓶的输气压力与加气机的加气压力相接近时，关闭自压钢瓶的自压输气管 上的自压输气阀，开启加压钢瓶的加压输气管上的加压输气阀；C. 采用加压钢瓶向加气机输气，直至加气完成。 自压输气阀和加压输气阀根据输气压力自动切换。采用本发明的CNG加气子站系统，由于为分段加气，节约了前端加气所需要的电力能源 ，降低了运行成本。而且由于縮短了钢瓶中活塞的运动时间，减少了活塞由于摩擦造成的磨 损，延长了使用寿命。
图l是本发明的设备布置流程图。 图2是液压油转化阀组连接示意图。 图3是自压、加压输气管换向阀组示意图。 图4是自压、加压输气管换向阀联动示意图。图中标记说明l一储气系统，2 —分配系统，3 —加气机，4一自压钢瓶，5 —加压钢瓶 ，6 —加压输气管，7—自压输气管，8 —液压油罐，9一液压油泵，IO —回油管，ll一进油管 ，12—CNG分配罐，13 —安全阀，14一控制阀，15 —液压油转化阀组，16 —进油阀，17 —出 油阀，18 —压力表，19-自压输气阀，20-加压输气阀，21-输气控制阀，22-液压油进出管。
具体实施方式
CNG加气子站的设备根据设备安装集成的方式一般包括三部分，即储气系统l、分配系统 2、加气机3。其中，储气系统1主要包括存储CNG的自压钢瓶4以及连接在加压钢瓶5的管道上 的安全阀13、控制阀14;分配系统2主要包括控制加压钢瓶5中液压油的液压油罐8、液压油 泵9，以及与加压钢瓶5输气口连接的CNG分配罐12。加压钢瓶5采用现有的天然气存储钢瓶，用液压油作为外加压力实现加气。液压油泵9的 出口与加压钢瓶5的液压油进口用进油管连接，加压钢瓶5的液压油出口用回油管10与液压油 罐8连接，加压钢瓶5的输出气口用加压输气管6与CNG分配罐12连接，CNG分配罐12再与加气 机3连接。在储气系统中还设置有自压钢瓶4，自压钢瓶4通过钢瓶中的压力高于汽车储气设备的压 力，实现天然气的加气。自压钢瓶4的输出气口用自压输气管7与加气机3连接。为了解决自压钢瓶4和加压钢瓶5分时段的加气，在自压输气管7和加压输气管6上设置能 实现加气管道开闭的控制阀。上述控制阀可以采用多种形式，但为了实现自动控制，最佳的 方式为能根据输气管道中压力变化进行制动控制的控制阀。实施例l在分配系统集成2中安装有液压油罐8、液压油泵9作为加压钢瓶5的加压动力，并通过进 油管11和回油管10与加压钢瓶5的液压油进口相连。在液压油连接口设置有液压油转化阀组 15，保证加压钢瓶5的液压油连接口在加压和卸压过程中液压油的进油和回油之间的转换。根据系统中加气时自压加气和加压加气的进度和比例，在储气系统1中配置5 7个加压钢瓶 5和1 3个自压钢瓶4最佳。自压钢瓶4的输气出口都与自压输气管7连接，自压输气管7与加 气机3连接。加压钢瓶5的输气出口都与加压输气管6连接，加压输气管6与分配系统集成2中 的CNG分配罐12连接后再与加气机连接。在加压钢瓶5和自压钢瓶6的输气出口的管道上安装设置有安全阀13，防止在使用过程中 由于失误或输气压力过大造成事故。加压钢瓶5的输气出口管道与加压管道6上设置有控制阀 14。液压油转化阀组15为加压钢瓶5上安装的液压油进出管22分通过出油阀17与回油管10 连接，通过进油阀16与进油管11连接。当加压钢瓶5需要加气时，进油阀16开启，向加压钢 瓶5中输入液压油，加压钢瓶5中的CNG通过加压输气管6向加气机3输气。当加压完成后，进 油阀16关闭，出油阀17开启，加压钢瓶5中的液压油通过回油管10回流到液压油罐8中。CNG的加气过程为A. 当需要加气时，开启自压钢瓶4，自压钢瓶4中的CNG通过自压输气管7向加气机3输气 ，实现加气机3对汽车加气。B. 当汽车内的储气设备压力即加气机3的加气压力与自压钢瓶4的压力接近时，输气速 度减慢或不能实现加气时，关闭自压输气管7上的自压输气阀19，并开启加压输气管6上的加 压输气阀20。其中自压输气阀19也可以用控制阀14代替。C. 通过液压油罐8向加压钢瓶5中加压，加压钢瓶5的CNG通过加压输气管6和CNG分配罐 12向加气机3输气，实现加气机3对汽车加气，直至汽车中的CNG加满为止。为了实现自压钢瓶4和加压钢瓶5之间的加气转化的快速、准确，上述自压输气阀19、加 压输气阀20采用气动控制阀，即当检测到自压输气管7和压力输气管6中的压力到达设定的要 求值时，自动进行切换。在上述加气过程中的自压钢瓶4和加压钢瓶5的加气过程中，可以同时采用一个钢瓶加气 也可以同时采用几个钢瓶加气。实施例2与实施例l相比较，主要区别在于，在加压输气管6和自压输气管7上设置有输气控制阀 21，从而取代实施例1中的自压输气阀19、加压输气阀20，实现自压加气和加压加气的自动 切换控制，从结构紧凑上考虑，将输气控制阀21安装在加气机3中最为方便。上述输气控制 阀21可以采用如图4所示三位三通电磁控制阀，也可以采用如图3所示的两个联动的电磁控制 阀。
权利要求
1.CNG加气子站系统，包括含有至少一个自压钢瓶的储气系统、分配系统和加气机，其特征在于在储气系统(1)中还至少设置有一个加压钢瓶(5)，上述自压钢瓶(4)和加压钢瓶(5)分别通过自压输气管(7)和加压输气管(6)与加气机(3)相连。
2 如权利要求1所述的CNG加气子站系统，其特征在于在自压输气 管(7)和加压输气管(6)分别设置有自压输气阀(19)和加压输气阀(20)。
3 如权利要求2所述的CNG加气子站系统，其特征在于所述的自压 输气阀(19)和加压输气阀(20)为气动控制阀。
4 如权利要求1所述的CNG加气子站系统，其特征在于自压输气管 (7)和加压输气管(6)连接输气控制阀(21)上，上述输气控制阀(21)的出口与加气机 (3)连接。
5 如权利要求4所述的CNG加气子站系统，其特征在于所述的输气 控制阀(21)为三位三通电磁控制阀。
6 如权利要求1所述的CNG加气子站系统，其特征在于加压钢瓶( 5)的液压油进出管(22)通过液压油转化阀组(15)与分配系统(2)的进油管(10)和出 油管(11)连接。
7 如权利要求6所述的CNG加气子站系统，其特征在于所述的液压 油转化阀组(15)包括能开启进油管(11)的进油阀(16)和开启回油管的出油阀(17)。
8 如权利要求1所述的CNG加气子站系统，其特征在于加压钢瓶( 5)为5 7个，自压钢瓶(4)为1 3个。
9 CNG加气子站系统的加气方法，包括以下步骤A. 采用自压钢瓶(4)向加气机(3)输气；B. 当自压钢瓶(4)的输气压力与加气机(3)的加气压力相接近时，关闭自压钢瓶( 4)的自压输气管(7)上的自压输气阀(19)，开启加压钢瓶(5)的加压输气管(6)上的加压输气阀(20);C.采用加压钢瓶向加气机(3)输气，直至加气完成。
10.如权利要求9所述的CNG加气子站系统的加气方法，其特征在于: 所述的自压输气阀(19)和加压输气阀(20)之间根据输气压力自动切换。
全文摘要
本发明公开了一种CNG加气站及其加气方法。本发明的能分段加气的CNG加气子站系统包括含有至少一个自压钢瓶的储气系统、分配系统和加气机，在储气系统中还至少设置有一个加压钢瓶，自压钢瓶和加压钢瓶分别通过自压输气管和加压输气管与加气机相连。CNG加气子站系统的加气方法采用自压钢瓶向加气机输气；当自压钢瓶的输气压力与加气机的加气压力相接近时，关闭自压钢瓶的自压输气管上的自压输气阀，开启加压钢瓶的加压输气管上的加压输气阀；采用加压钢瓶向加气机输气，直至加气完成。采用本发明节约电力能源，降低了运行成本。而且减少了活塞由于摩擦造成的磨损，延长了使用寿命，特别适合于汽车的CNG加气子站系统。
文档编号B60S5/00GK101327782SQ20081030313
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者刘宏伟, 军 吴, 许世民, 郑殿权, 兵 陈 申请人:四川金科环保科技有限公司