[go: up one dir, main page]

RU2617224C1 - Automotive gas-filling compressor station - Google Patents

Automotive gas-filling compressor station Download PDF

Info

Publication number
RU2617224C1
RU2617224C1 RU2015148505A RU2015148505A RU2617224C1 RU 2617224 C1 RU2617224 C1 RU 2617224C1 RU 2015148505 A RU2015148505 A RU 2015148505A RU 2015148505 A RU2015148505 A RU 2015148505A RU 2617224 C1 RU2617224 C1 RU 2617224C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
filling
pressure
station
unit
Prior art date
Application number
RU2015148505A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Владимирович Люгай
Андрей Александрович Евстифеев
Юлия Николаевна Дрыгина
Владимир Валентинович Тимофеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Priority to RU2015148505A priority Critical patent/RU2617224C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617224C1 publication Critical patent/RU2617224C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: automotive gas-filling station (AMG filling stations) comprising: a filter separator (1), the compressor unit (2), the installation of gas dehydration (3), block the gas accumulators (4) dispensers (5), the high-pressure line of the gas supply ( 6), the pressure change sensor (7), the adjustment unit (8), the shut-off valve (9).
EFFECT: decrease filling time newcomer of LPG car on AMG station at a time when this is carried out refueling stations mobile Automobile gaz servicing truck.
3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к газовой промышленности, в частности к автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС).The present invention relates to the gas industry, in particular to an automobile gas-filling compressor station (CNG filling station).

Известна автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, состоящая из расходомерного узла, фильтра-сепаратора, блока компрессорного, аккумуляторов газа и газозаправочных колонок. (Технология использования сжатых газов, курс лекций, составитель Г.А. Бондаренко, Сумы, Изд-во СумГУ, 2011, стр. 107-108, рис. 5.13). В известной станции сетевой газ, пройдя предварительную очистку в фильтре-сепараторе и расходомерный узел, при избыточном давлении 0,5-2 кг/см2 поступает на всасывание компрессора, где сжимается до 230 кг/см2. После влагомаслоудаления и осушки газ закачивается в аккумуляторы, а также поступает к заправочным колонкам. В случае, когда на АГНКС одновременно заправляются газобаллонные автомобили (ГБА) с общим объемом хранимого на борту транспортного средства (ТС) газа суммарной емкостью, не превышающей объем газа, накопленного в аккумуляторах АГНКС, время заправки каждого из одновременно заправляемых ТС будет составлять в среднем около 10 минут. Основной характеристикой АГНКС является количество заправок автомобилей в сутки. От этого зависят размеры станции, тип и производительность компрессорного оборудования и других аппаратов. В случае, если объем газа, накопленный в аккумуляторах АГНКС, меньше суммарного объема заправки ГБА, то заправка большей частью будет производиться напрямую от компрессоров АГНКС. При этом время заправки всех одновременно заправляемых транспортных средств будет равняться времени заправки ГБА с самым большим совокупным объемом хранения компримированного природного газа (КПГ) на борту и составит в среднем около 20-25 минут в зависимости от производительности компрессоров. Для заправки передвижных автомобильных газозаправщиков (ПАГЗ) требуется значительный объем (от 3000 до 10000 нм3) КПГ в зависимости от модификации. Максимальный объем аккумулируемого КПГ на АГНКС может составить 4200 нм3, следовательно, время заправки ПАГЗ и ГБА даже высокопроизводительными АГНКС будет составлять от 1,5 до 9 часов. Поэтому к недостатком известного технического решения относится длительное время заправки вновь прибывшего ГБА.Known automobile gas-filling compressor station, consisting of a flow meter assembly, filter separator, compressor unit, gas accumulators and gas columns. (Technology of using compressed gases, lecture course, compiled by G. A. Bondarenko, Sumy, Sumy State University Publishing House, 2011, pp. 107-108, Fig. 5.13). In a known station, the network gas, after preliminary cleaning in the filter separator and the flow meter assembly, at an excess pressure of 0.5-2 kg / cm 2 is fed to the compressor suction, where it is compressed to 230 kg / cm 2 . After dehumidification and dehydration, gas is pumped into the accumulators and also supplied to the gas stations. In the case when gas-filled cars (GBA) are simultaneously refueled at CNG filling stations with a total volume of gas stored on board a vehicle (TS) with a total capacity not exceeding the volume of gas accumulated in CNG accumulators, the time for filling each of the simultaneously refueled vehicles will be on average about 10 minutes. The main characteristic of CNG filling stations is the number of gas stations per day. The station size, type and performance of compressor equipment and other devices depend on this. In the event that the volume of gas accumulated in the CNG filling stations is less than the total volume of refueling GBA, then the filling will for the most part be made directly from CNG filling stations. At the same time, the refueling time of all simultaneously refueled vehicles will be equal to the refueling time of the GBA with the largest total storage volume of compressed natural gas (CNG) on board and will average about 20-25 minutes, depending on the performance of the compressors. For refueling mobile automobile gas tankers (PAGZ), a significant amount (from 3,000 to 10,000 nm 3 ) of CNG is required, depending on the modification. The maximum amount of accumulated CNG at CNG filling stations can be 4200 nm 3 , therefore, the refueling time of PAGZ and GBA even with high-performance CNG filling stations will be from 1.5 to 9 hours. Therefore, the disadvantage of the known technical solution is the long refueling time of the newly arrived GBA.

Задача изобретения - создание АГНКС, позволяющей сократить время заправки вновь прибывшего ГБА на АГНКС.The objective of the invention is the creation of CNG filling stations, which reduces the time for refueling a newly arrived GBA at CNG filling stations.

Технический результат изобретения - уменьшение времени заправки вновь прибывшего ГБА на АГНКС в то время, когда на данной станции осуществляется заправка ПАГЗ.The technical result of the invention is the reduction of the refueling time of the newly arrived GBA at CNG filling stations at a time when PAGZ is refueling at this station.

Сущность изобретения заключается в том, что в АГНКС, состоящей из фильтра-сепаратора, компрессорного блока, блока аккумуляторов газа, установки осушки газа, по меньшей мере, двух газозаправочных колонок и линии высокого давления подачи газа от установки осушки к блоку аккумуляторов газа и газозаправочным колонкам. На линии высокого давления подачи газа установлен блок регулировки, который по сигналу, поступающему от датчика изменения давления, вмонтированного в линию высокого давления подачи газа, предназначен управлять запорной арматурой, ограничивающей подачу компримированного природного газа на газозаправочную колонку, осуществляющую заправку передвижного автомобильного газозаправщика.The essence of the invention lies in the fact that in the CNG filling station, consisting of a filter separator, a compressor unit, a gas accumulator block, a gas dehydration unit, at least two gas columns and a high-pressure gas supply line from a dehydration unit to a gas battery block and gas columns . An adjustment unit is installed on the high-pressure gas supply line, which, based on a signal from a pressure change sensor mounted in the high-pressure gas supply line, is designed to control shut-off valves restricting the supply of compressed natural gas to a gas station refueling a mobile automobile gas tanker.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема АГНКС, принятой заявителем в качестве наиболее близкого аналога-прототипа. На фиг. 2 представлена схема предлагаемой станции. На фиг. 3 представлен график изменения давления в линии высокого давления АГНКС.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a block diagram of a CNG station adopted by the applicant as the closest analogue of the prototype. In FIG. 2 shows a diagram of the proposed station. In FIG. 3 is a graph of pressure changes in a high pressure CNG station.

Известная и предлагаемая автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (фиг. 1, 2) включают: фильтр-сепаратор - 1, компрессорный блок - 2, установку осушки газа - 3, блок аккумуляторов газа - 4, заправочные колонки - 5, линию высокого давления подачи газа - 6. Кроме того, АГНКС (фиг. 2) содержит датчик изменения давления - 7, блок регулировки - 8, запорную арматуру - 9.Famous and proposed automobile gas-filling compressor stations (Fig. 1, 2) include: a filter separator - 1, a compressor unit - 2, a gas dehydration unit - 3, a gas battery unit - 4, gas stations - 5, a high-pressure gas supply line - 6. In addition, the CNG filling station (Fig. 2) contains a pressure change sensor - 7, an adjustment unit - 8, stop valves - 9.

Во время работы предлагаемой АГНКС (фиг. 2) сетевой газ, пройдя предварительную очистку в фильтре-сепараторе (1), при избыточном давлении 0,5-2 кг/см2 поступает на всасывание компрессорного блока (2), где сжимается до 230 кг/см2. После установки осушки газа (3) газ закачивается в блок аккумуляторов газа (4), а также поступает к заправочным колонкам (5). Сигнал с установленного на линии высокого давления (6) датчика изменения давления (7) запускает в работу блок регулировки (8), осуществляя управление запорной арматурой (9). С помощью запорной арматуры ограничивается подача КПГ к выбранной (либо нескольким выбранным) заправочной колонке.During operation of the proposed CNG filling station (Fig. 2), the network gas, after preliminary cleaning in the filter separator (1), at an excess pressure of 0.5-2 kg / cm 2 is fed to the suction of the compressor unit (2), where it is compressed to 230 kg / cm 2 . After installing gas dehydration (3), gas is pumped into the gas accumulator block (4), and also enters the gas stations (5). The signal from the pressure change sensor (7) installed on the high pressure line (6) starts the adjustment unit (8), controlling the shutoff valves (9). Using shutoff valves, the CNG supply to the selected (or several selected) gas station is limited.

Когда на АГНКС осуществляется заправка ПАГЗ высокой емкости (от 3000 до 10000 нм3) и одновременно с этим начинает заправку вновь прибывший ГБА, в линии высокого давления подачи газа (6) проявляется недостаток давления, необходимого для обеспечения быстрой заправки ГБА. Поэтому, по сигналу от датчика изменения давления (7) блок регулировки (8) закрывает запорную арматуру (9), прекращая подачу КПГ на заправку ПАГЗ, тем самым обеспечивая нормальную (быструю) заправку ГБА. По завершению заправки ГБА, сигнал от штатного датчика, поступающий в блок регулировки (8), открывает запорную арматуру (9), возобновляя подачу КПГ для заправки ПАГЗ.When high-capacity PAGZ is refueling at CNG filling stations (from 3,000 to 10,000 nm 3 ) and at the same time the newly arrived GBA starts refueling, a lack of pressure appears in the high-pressure gas supply line (6) to ensure fast filling of GBA. Therefore, according to the signal from the pressure change sensor (7), the adjustment unit (8) closes the shutoff valves (9), stopping the supply of CNG to the PAGZ gas station, thereby ensuring normal (fast) filling of the GBA. Upon completion of the filling of the GBA, the signal from the standard sensor entering the adjustment unit (8) opens the shutoff valves (9), resuming the supply of CNG for filling the PAGZ.

Датчик изменения давления (7) может быть выполнен на базе датчика избыточного давления для газозаправочных колонок Сапфир-22-ДИ-2170, с пределами измерения 25 МПа с цифровой обработкой сигнала.The pressure change sensor (7) can be made on the basis of an overpressure sensor for gas stations Sapphire-22-DI-2170, with a measurement range of 25 MPa with digital signal processing.

Блок регулировки (8) может быть выполнен, например, на базе 16 - разрядного микроконтроллера MSP430F149IPM PBF производства TEXAS INSTRUMENTS.The adjustment unit (8) can be performed, for example, on the basis of a 16-bit microcontroller MSP430F149IPM PBF manufactured by TEXAS INSTRUMENTS.

Запорная арматура (9) может быть реализована на базе взрывозащищенного электромагнитного клапана высокого давления 25 МПа (250 кг/см2) с обратной связью AIC 25МПА М36/2 производства AIC.Shut-off valves (9) can be implemented on the basis of an explosion-proof high pressure solenoid valve 25 MPa (250 kg / cm 2 ) with feedback AIC 25MPA M36 / 2 manufactured by AIC.

Датчик изменения давления (7), установленный на линии высокого давления подачи газа с постоянным интервалом времени, равным 10 секунд, производит измерение давления, передавая данные измерений в блок регулировки (8). Блок регулировки (8) сохраняет несколько последних значений и вычисляет разность между последующим и предыдущим измерениями в линии высокого давления подачи газа. Если начинается заправка ГБА, то от штатного датчика (на фиг. 2 не показан) заправочной колонки (5) АГНКС подается сигнал блоку регулировки о начале заправки. В линии высокого давления подачи газа блок регулировки регистрирует падение давления и вырабатывает управляющее воздействие, по которому закрывается запорная арматура до окончания заправки транспортного средства на газовой заправочной колонке (5). По сигналу окончания заправки от штатного датчика блок регулировки (8) вырабатывает управляющее воздействие на открытие запорной арматуры. Затем заправка ПАГЗ возобновляется.A pressure change sensor (7) installed on the high-pressure line of the gas supply with a constant time interval of 10 seconds performs a pressure measurement by transmitting the measurement data to the adjustment unit (8). The adjustment unit (8) saves the last few values and calculates the difference between the subsequent and previous measurements in the high-pressure line of the gas supply. If GBA refueling begins, then from the standard sensor (not shown in FIG. 2) the CNG filling station (5) is given a signal to the adjustment unit to start refueling. In the high-pressure line of the gas supply, the control unit registers the pressure drop and generates a control action by which the shut-off valves are closed until the vehicle is refueled at the gas filling column (5). By the signal of the end of refueling from the standard sensor, the adjustment unit (8) generates a control action on the opening of the shutoff valves. Then refueling PAGZ resumes.

Настройки блока регулировки (интервал снятия показаний датчика изменения давления, значения разницы показаний при которых происходит срабатывание) зависят от характеристик АГНКС, таких как производительность компрессорного блока и объем хранимого КПГ в блоке аккумуляторов.The settings of the adjustment unit (the interval of taking readings of the pressure change sensor, the values of the difference in readings at which the operation occurs) depend on the characteristics of the CNG filling stations, such as the capacity of the compressor unit and the amount of stored CNG in the battery unit.

На графике изменения давления отображена динамика изменения давлений (Р, МПа) во времени (t, сек) в линии высокого давления АГНКС в заправочном контуре вновь прибывшего газобаллонного автомобиля (ГБА) и в заправочном контуре ПАГЗ. На графике также отображены моменты начала заправки ГБА, закрытия запорной арматуры, окончания заправки ГБА с открытием запорной арматуры и возобновлением заправки ПАГЗ.The pressure change graph shows the dynamics of pressure changes (P, MPa) over time (t, sec) in the high-pressure station of the CNG filling station in the filling circuit of a newly arrived gas balloon car (GBA) and in the filling circuit of PAGZ. The graph also shows the moments of the beginning of filling the GBA, closing the shut-off valves, the end of the filling of the GBA with the opening of the shut-off valves and the resumption of refueling PAGZ.

Предложенное изобретение позволяет устранить недостаток известной станции АГНКС, а именно, ускоряет время заправки (делает возможной нормальную заправку) ГБА во время заправки ПАГЗ на АГНКС, чем способствует повышению эффективности реализации газомоторного топлива.The proposed invention allows to eliminate the disadvantage of the known CNG filling station, namely, it accelerates the refueling time (makes it possible to normal refuel) GBA during refueling PAGZ at CNG filling stations, thereby increasing the efficiency of gas engine fuel sales.

Таким образом, датчик изменения давления, блок регулировки и управляемая запорная арматура, установленные на линии высокого давления подачи газа, позволяют либо ограничить, либо полностью прекратить подачу КПГ от установки осушки газа к заправочным колонкам, с помощью которых осуществляется заправка ПАГЗ, и ускорить одновременную заправку ГБА и ПАГЗ.Thus, the pressure change sensor, the adjustment unit and the controlled shut-off valves installed on the high-pressure gas supply line allow either to limit or completely stop the CNG supply from the gas dehydration unit to the gas columns used to refuel the PAGZ and accelerate the simultaneous gas station GBA and PAGZ.

Claims (1)

Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, состоящая из фильтра-сепаратора, компрессорного блока, блока аккумуляторов газа, установки осушки газа, по меньшей мере, двух газозаправочных колонок и линии высокого давления подачи газа от установки осушки к блоку аккумуляторов газа и газозаправочным колонкам, отличающаяся тем, что на линии высокого давления подачи газа установлен блок регулировки, предназначенный по сигналу, поступающему от датчика изменения давления, вмонтированного в линию высокого давления подачи газа, управлять запорной арматурой, ограничивающей подачу компримированного природного газа на заправочную колонку, осуществляющую заправку передвижного автомобильного газозаправщика.Automobile gas-filling compressor station, consisting of a filter separator, compressor unit, gas accumulator unit, gas dehydration unit, at least two gas columns and a high pressure gas supply line from the dehydration unit to the gas accumulator block and gas columns, characterized in that an adjustment unit is installed on the high-pressure line of the gas supply, which is designed according to the signal received from the pressure change sensor mounted in the high-pressure line of the gas supply, ulation stop valves restricting flow of compressed natural gas to a gas column, to carry out refueling mobile gazozapravschika automobile.
RU2015148505A 2015-11-11 2015-11-11 Automotive gas-filling compressor station RU2617224C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148505A RU2617224C1 (en) 2015-11-11 2015-11-11 Automotive gas-filling compressor station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148505A RU2617224C1 (en) 2015-11-11 2015-11-11 Automotive gas-filling compressor station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2617224C1 true RU2617224C1 (en) 2017-04-24

Family

ID=58643074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148505A RU2617224C1 (en) 2015-11-11 2015-11-11 Automotive gas-filling compressor station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617224C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109140231A (en) * 2018-09-20 2019-01-04 四川原力工程设计有限公司 A kind of energy-saving compressed natural gas substation device system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807053A (en) * 1971-08-06 1974-04-30 Atlas Copco Ab Method and device for drying a compressed working fluid
US5351473A (en) * 1992-06-25 1994-10-04 General Electric Company Method for bleeding air
RU2158380C1 (en) * 1999-06-15 2000-10-27 Наумейко Анатолий Васильевич Natural gas preparation method
RU2267654C2 (en) * 2004-01-14 2006-01-10 Наумейко Валентина Михайловна Automobile-mounted gas-filling compressor station

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807053A (en) * 1971-08-06 1974-04-30 Atlas Copco Ab Method and device for drying a compressed working fluid
US5351473A (en) * 1992-06-25 1994-10-04 General Electric Company Method for bleeding air
RU2158380C1 (en) * 1999-06-15 2000-10-27 Наумейко Анатолий Васильевич Natural gas preparation method
RU2267654C2 (en) * 2004-01-14 2006-01-10 Наумейко Валентина Михайловна Automobile-mounted gas-filling compressor station

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109140231A (en) * 2018-09-20 2019-01-04 四川原力工程设计有限公司 A kind of energy-saving compressed natural gas substation device system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5746962B2 (en) Gas supply method and gas supply apparatus
US9074730B2 (en) Method for dispensing compressed gases
EP0717699B1 (en) System and method for compressing natural gas
US20210003256A1 (en) Hydrogen fuel filling system and hydrogen fuel filling method
WO2008100663A3 (en) Recipicating compressor with inlet booster for cng station and refueling motor vehicles
KR102636904B1 (en) Mobile hydrogen charger for fuel cell vehicles
CA2824901C (en) Cng time fill system and method with safe fill technology
JP2001355795A (en) Hydrogen rapid filling method
KR20080092937A (en) Method and apparatus for filling pressure gas containers
CN113677928A (en) Hydrogen gas supply device and hydrogen gas supply method
CN106567992B (en) Replacement method for hydrogen and oxygen rocket liquid hydrogen storage tank
CN204716421U (en) Automobile-used LNG supply system and knock out drum stable-pressure device thereof and commercial vehicle
US20220161183A1 (en) Hydrogen gas supply apparatus and hydrogen gas supply method
RU2617224C1 (en) Automotive gas-filling compressor station
CN201359197Y (en) Vehicle-bone gas-supply device conveying liquified natural gas by compressed natural gas
RU2637530C2 (en) Automobile gas-filling compressor station
RU2617539C1 (en) Automobile gas-filling compressor station
CN204328454U (en) One tank one pump two machine LNG filling station
CN118442543A (en) Low dew point nitrogen pipeline system
JP2017003065A (en) Liquefied natural gas charging method and device
EP3026323B1 (en) Natural gas recovery system and vehicle comprising said system
CN102654242A (en) Natural gas pressure regulating device
KR20130044019A (en) System for controlling flow rate of boil-off gas and method thereof
KR20230167542A (en) Hydrogen refueling station
CN203427767U (en) Vehicle-mounted type inflation system