cng加氣站加氣方式及其選擇

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1、CNG加氣站的加氣方式及其選擇劉?錫??麟原刊于《中國(guó)天然氣汽車(chē)》雜志2002年第三、五期百度《秋林紅似火》?摘???要：本文在對(duì)各種加氣方式進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上，分析了壓縮機(jī)排氣量和儲(chǔ)氣瓶組儲(chǔ)氣容量對(duì)提高CNG加氣站效率的影響，提出了加氣方式的選擇原則，可為從事加氣站的工作人員提供一些參考。關(guān)鍵詞：CNG??加氣站??壓縮機(jī)??在CNG汽車(chē)加氣站的發(fā)展歷程中，各個(gè)國(guó)家都先后推出了各種不同的加氣方式，有慢加氣方式和快加氣方式，有單線(xiàn)進(jìn)氣方式，也有三線(xiàn)進(jìn)氣方式等。這些加氣方式是在不同的發(fā)展階段，針對(duì)不同的用戶(hù)和加氣車(chē)輛而提出的，都有其優(yōu)缺點(diǎn)。因此我們?cè)诮ㄔO(shè)加氣站時(shí)必須從實(shí)際出發(fā)，綜合分析擇優(yōu)選用，才

2、能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。一、慢加氣系統(tǒng)⒈不帶儲(chǔ)氣瓶的慢加氣系統(tǒng)這種慢加氣系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，除凈化設(shè)備、壓縮機(jī)外，就是慢加氣控制屏和若干加氣樁。加氣過(guò)程中需要壓縮機(jī)不停的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。?圖?1??不帶儲(chǔ)氣瓶的慢加氣系統(tǒng)?這種慢加氣系統(tǒng)適合于大型車(chē)隊(duì)。允許數(shù)十輛車(chē)同時(shí)加氣?？赏瑫r(shí)加氣的車(chē)輛數(shù)量，取決于壓縮機(jī)的供氣量和每輛車(chē)上的氣瓶充氣量。壓縮機(jī)所排出的氣體，平均分配到每輛車(chē)上的流量很小，所以加氣時(shí)間很長(zhǎng)，往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)甚至十多個(gè)小時(shí)。正好適合車(chē)隊(duì)晚上收工后，利用夜間的時(shí)間加氣，以便第二天早晨按時(shí)出車(chē)。該系統(tǒng)對(duì)加氣的速度和時(shí)間要求較低，所以壓縮機(jī)的排量可以選小一些，也就降低了投資。例如，壓縮機(jī)排量為100Nm

3、3/h，每輛車(chē)可加氣10Nm3，若同時(shí)有20輛車(chē)加氣，全部加滿(mǎn)就需要2小時(shí)，若有50輛車(chē)同時(shí)加氣，則加滿(mǎn)就需要5小時(shí)。⒉帶儲(chǔ)氣瓶組的慢加氣系統(tǒng)這種系統(tǒng)是在上述慢加氣系統(tǒng)中增加了一組儲(chǔ)氣瓶組。增加了儲(chǔ)氣瓶組，既可以對(duì)壓縮機(jī)的沖擊氣流起到緩沖作用，亦可使壓縮機(jī)在系統(tǒng)工作時(shí)有停機(jī)的機(jī)會(huì)，減少設(shè)備磨損。儲(chǔ)氣瓶組的容積適當(dāng)大一些，其作用就更明顯。在儲(chǔ)氣瓶組充滿(mǎn)氣時(shí)，先由儲(chǔ)氣瓶給汽車(chē)加氣，氣瓶組氣體不夠時(shí)，再起動(dòng)壓縮機(jī)。這樣可減少壓縮機(jī)的工作時(shí)間。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明其費(fèi)用比快充式加氣站降低30%左右。?圖?2??帶儲(chǔ)氣瓶組的慢加氣系統(tǒng)⒊帶快加氣機(jī)的慢加氣系統(tǒng)?圖?3?帶快加氣機(jī)的慢加氣系統(tǒng)?如圖3所示，快加氣

4、機(jī)連接在主管道上，并采用大流量加氣槍?zhuān)涂墒股鲜龅穆託庀到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)部分快加氣，以滿(mǎn)足個(gè)別車(chē)輛的快加氣需要。⒋帶儲(chǔ)氣瓶組和快加氣機(jī)的慢加氣系統(tǒng)在上述慢加氣系統(tǒng)中再增加一組儲(chǔ)氣瓶組，即使在系統(tǒng)不工作的情況下，也可滿(mǎn)足個(gè)別車(chē)輛的快加氣需求。?圖?4?帶儲(chǔ)氣瓶組和快加氣機(jī)的慢加氣系統(tǒng)二、快加氣系統(tǒng)（一）????????單線(xiàn)快充式加氣系統(tǒng)單線(xiàn)快充式加氣系統(tǒng)，是指進(jìn)入售氣機(jī)的進(jìn)氣管線(xiàn)為單根鋼管。由于沒(méi)有加氣順序控制功能，儲(chǔ)氣瓶組中的氣體利用率很低（一般不到10%），因而壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)。⒈多機(jī)組大排量快加氣系統(tǒng)這是一種直接加氣方式。這個(gè)系統(tǒng)壓縮機(jī)的供氣量很大（單機(jī)組排量較小），一般由2～?圖?5?多機(jī)組大

5、排量快加氣系統(tǒng)3臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)工作，而且售氣機(jī)也必須是高流量的加氣槍?zhuān)@樣才能保證以較快的加氣速度給汽車(chē)加氣，并保證加滿(mǎn)。⒉多機(jī)組大排量、帶緩沖罐的快加氣系統(tǒng)在前一種系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了優(yōu)先控制屏、緩沖儲(chǔ)氣容器和緊急切斷閥。這樣，可使壓縮機(jī)的氣流脈動(dòng)減小，震動(dòng)降低，系統(tǒng)的可靠性得到提高。同時(shí)，可優(yōu)先由儲(chǔ)氣瓶給汽車(chē)供氣，氣瓶氣體不夠時(shí)再起動(dòng)壓縮機(jī)，可減少壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)壓縮機(jī)的工作壽命。?圖?6?多機(jī)組大排量、帶緩沖罐的快加氣系統(tǒng)?當(dāng)然，由于壓縮機(jī)的供氣量較大，緩沖儲(chǔ)氣瓶的容量也要適當(dāng)大一些，否則效果不明顯。⒊帶儲(chǔ)氣瓶組的快加氣系統(tǒng)系統(tǒng)中除了凈化設(shè)備和壓縮機(jī)、售氣機(jī)外，還有優(yōu)先控制屏、緊急切

6、斷閥以及一組儲(chǔ)氣瓶組。售氣機(jī)也是單管進(jìn)氣。這種系統(tǒng)壓縮機(jī)的排量和儲(chǔ)氣瓶組的儲(chǔ)氣量都較小，所以只能單槍加氣。?圖?7?帶儲(chǔ)氣瓶組的快加氣系統(tǒng)⒋多機(jī)組帶緩沖罐的快加氣系統(tǒng)該系統(tǒng)中壓縮機(jī)為多臺(tái)同時(shí)工作（若加氣車(chē)輛較少時(shí)也可單機(jī)運(yùn)行，降低運(yùn)行費(fèi)用）供氣量較大，售氣機(jī)為雙槍售氣機(jī)或兩個(gè)單槍售氣機(jī)，緩沖儲(chǔ)氣瓶組儲(chǔ)氣量至少為283Nm3?(10，000scf)。優(yōu)先控制屏可保證在壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)由儲(chǔ)氣瓶給汽車(chē)供氣。只有壓縮機(jī)排量和儲(chǔ)氣瓶的容量較大時(shí)，才能保證雙槍同時(shí)加氣時(shí)的加氣速度，并保證加滿(mǎn)。否則汽車(chē)氣瓶的壓力可能到不了20Mpa。????圖?8?多機(jī)組帶緩沖罐的快加氣系統(tǒng)?（二）????????三線(xiàn)快充式加

7、氣系統(tǒng)和單線(xiàn)快充式加氣系統(tǒng)不同的地方，在于儲(chǔ)氣裝置由三組（高壓、中壓、低壓）儲(chǔ)氣瓶組組成，售氣機(jī)上包含了順序加氣控制功能，即給汽車(chē)加氣時(shí)，是按照低壓、中壓、高壓氣瓶組的順序進(jìn)行供氣。這樣既可加快加氣速度，還可提高儲(chǔ)氣瓶組的氣體利用率。最高可達(dá)58%以上。⒈帶分級(jí)式儲(chǔ)氣瓶組的快加氣系統(tǒng)該系統(tǒng)除了售氣機(jī)中具有順序加氣控制功能，優(yōu)先控制屏中還設(shè)置了順序充氣功能，即向儲(chǔ)氣瓶組充氣時(shí)，按照高、中、低壓的順序