用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統的製作方法
2023-10-05 01:15:19 2
專利名稱：用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓縮機進氣裝置。
背景技術：
汽車CNG加氣站一般分為兩種形式:CNG標準站和CNG子、母站形式。CNG標準站是指CNG加氣站以管網天然氣為氣源，經站內壓縮機增壓，天然氣壓力升至20MPa 25 MPa後為CNG汽車充氣。子、母站形式是指CNG母站以主幹線管道天然氣為氣源，用母站壓縮機將天然氣增壓至20 MPa後充入拖車氣瓶，由拖車將天然氣運至CNG子站，CNG子站壓縮機再以拖車氣瓶氣為氣源，將天然氣增壓至20 25 MPa後為CNG汽車充氣。標準站、母站壓縮機氣源為管道天然氣，進氣壓力變化相對較小；而子站壓縮機氣源為拖車氣瓶，進氣壓力變化就相當寬泛，從氣瓶滿載時的20 MPa至需更換氣瓶時的約2.5 MPa。CNG子站壓縮機進氣壓力範圍太寬，工況變化就會很大，這給壓縮機的設計和使用均帶來一些問題。設計時，要滿足一定的排氣量需求，氣缸直徑和活塞直徑就會與之相匹配。當氣缸直徑確定後，最大進氣壓力對應的功率是最大的(CNG壓縮機的最大排氣壓力設計值是恆定的25 MPa)，電機也以此為依據來匹配。子站壓縮機工作時，由於作為氣源的拖車氣瓶內的天然氣不斷減少，壓力逐步降低，所以子站壓縮機的進氣壓力就隨之降低，所需功率也逐漸減少，這時，所配的電機就出現了功率使用不充分的情況，即所謂的大馬拉小車，效率將明顯下降。太寬的進氣壓力範圍也為壓縮機氣閥的設計帶來困難。壓縮機的氣閥是壓縮機的關鍵部件之一，它的工作情況對壓縮機意義重大。設計或選用的氣閥與壓縮機匹配得好時，總的相對功率損失會控制在4% 9%之間，而匹配得不好時可達到15% 30%。進、排氣壓力是氣閥設計時的關鍵參數之一，對於變化的進氣壓力，設計時只能取一個兼顧兩端的中間值，進氣壓力變化範圍太寬，就會出現氣閥在大多數工作時間遠離設計點的情況。氣閥與壓縮機的匹配很難做到合適。進氣壓力遠小於設計點時，彈簧力相對過大，閥片會出現顫振，氣體阻力損失增加，閥片壽命縮短。進氣壓力遠高於設計點時，彈簧力相對過小，氣閥關閉滯後，一方面氣體會出現倒流回竄，嚴重影響排量及功率；另一方面，氣閥關閉時與正常關閉時不同，是在彈簧力和倒流回竄的氣體力共同推動下撞向閥座，閥片、閥座撞擊應力增力口，壽命縮短，噪音增加。總之嚴重偏離設計工況的氣閥功率損失增加，壽命縮短。由此可知，寬泛的進氣壓力會帶來匹配的電機效率偏低，氣閥功率損失增加，壽命縮短的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於:提出一種CNG子站壓縮機減壓穩定進氣系統，使壓縮機電機匹配更合理，效率提高；氣閥功率損失減小，氣閥組件壽命延長，可靠性更高。本實用新型的目的通過下述技術方案來實現:[0009]一種用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，包括壓縮機進氣管線，其特徵在於:所述壓縮機進氣管線為並聯的兩路，其中一路裝有減壓裝置，所述減壓裝置前以及壓縮機一級壓縮缸入口前分別設有壓力檢測點，所述壓力檢測點分別與控制系統電連接反饋壓力信號；另一路為旁通進氣管路，裝有閥門，由控制系統根據接收到的壓力信號以一壓力值為臨界點控制其開閉，高於臨界點時關閉，低至臨界點時開啟。作為優選方式，所述臨界點壓力值為6.5 MPa。作為優選方式，所述減壓裝置減壓後的壓力為6.2 6.5 MPa。作為優選方式，所述減壓裝置為減壓調壓閥，所述閥門為電控氣動球閥。本實用新型的基本原理是將20 2.5 Mpa的進氣壓力範圍經過減壓，大大降低進氣壓力變化幅度(優選調整至6.5 2.5 Mpa，壓縮機的進氣壓力變化幅度由17.5 Mpa減為4 Mpa)，這就大大有利於壓縮機工況的穩定。本實用新型的工作流程:減壓調壓閥前的壓力檢測點，檢測拖車氣瓶來氣的壓力；在調壓閥後，壓縮機一級壓縮缸入口前的壓力檢測點，檢測壓縮機進氣壓力。壓縮機啟動後，通過減壓調壓閥前的壓力檢測點反饋的壓力信號，控制系統檢測氣瓶拖車來氣壓力，當其值高於臨界值(優選6.5 Mpa)時，控制系統關閉旁通管路氣動球閥，壓縮前的原料氣只能經過調壓閥減壓後進入壓縮機，減壓後的壓力為6.2 6.5 Mpa。隨著壓縮機不斷工作，拖車氣瓶內的壓力逐漸減少，當控制系統檢測到來氣壓力低至6.5Mpa時，則開啟旁通管路氣動球閥，原料氣不經調壓閥減壓而直接進入壓縮機。壓縮機繼續工作，氣瓶壓力進一步減小，直到壓縮機一級壓縮缸入口前的壓力檢測點反饋的壓力信號，壓力降至2.5 Mpa左右，需更換氣瓶拖車為止。從以上工作過程可以看出，拖車氣瓶內的天然氣經過減壓後，大部分(約4/5 )都是在6.2 6.5 Mpa進氣壓力狀態下被壓縮機吸入增壓的，只有少部分(約1/5)是在6.5
2.5 Mpa進氣壓力狀態下吸入的。本實用新型的有益效果:使用本實用新型，使壓縮機電機匹配更合理，效率提高；氣閥設計在一個更小的進氣壓力範圍內進行，使用中偏離設計點較小，氣閥功率損失減小，氣閥組件壽命延長，可靠性得到提高。
圖1是本實用新型的流程框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，一種用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，包括壓縮機進氣管線，該壓縮機進氣管線為並聯的兩路，其中一路裝有減壓調壓閥，減壓調壓閥減壓後的壓力為
6.2 6.5 MPa。減壓調壓閥前以及壓縮機一級壓縮缸入口前分別設有壓力檢測點，壓力檢測點分別與控制系統電連接反饋壓力信號；另一路為旁通進氣管路，裝有電控氣動球閥，由控制系統根據接收到的壓力信號以6.5 MPa為臨界點控制其開閉，高於臨界點時關閉，低至臨界點時開啟。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，包括壓縮機進氣管線，其特徵在於:所述壓縮機進氣管線為並聯的兩路，其中一路裝有減壓裝置，所述減壓裝置前以及壓縮機一級壓縮缸入口前分別設有壓力檢測點，所述壓力檢測點分別與控制系統電連接反饋壓力信號；另一路為旁通進氣管路，裝有閥門，由控制系統根據接收到的壓力信號以一壓力值為臨界點控制其開閉，高於臨界點時關閉，低至臨界點時開啟。
2.如權利要求1所述的用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，其特徵在於:所述臨界點壓力值為6.5 MPa。
3.如權利要求1所述的用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，其特徵在於:所述減壓裝置減壓後的壓力為6.2 6.5 MPa。
4.如權利要求1、2或3所述的用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，其特徵在於:所述減壓裝置為減壓調壓閥，所述閥門為電控氣動球閥。
專利摘要本實用新型公開了一種用於天然氣壓縮機的減壓穩定進氣系統，涉及一種壓縮機進氣裝置，包括壓縮機進氣管線，所述壓縮機進氣管線為並聯的兩路，其中一路裝有減壓裝置，所述減壓裝置前以及壓縮機一級壓縮缸入口前分別設有壓力檢測點，所述壓力檢測點分別與控制系統電連接反饋壓力信號；另一路為旁通進氣管路，裝有閥門，由控制系統根據接收到的壓力信號以一壓力值為臨界點控制其開閉，高於臨界點時關閉，低至臨界點時開啟。本實用新型使壓縮機電機匹配更合理，效率提高；氣閥功率損失減小，氣閥組件壽命延長，可靠性更高。
文檔編號F04B39/00GK203009223SQ20122072697
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者孫偉 申請人:成都添益天然氣壓縮機製造有限公司