自動優先順序充氣控制裝置的製作方法

2023-05-10 22:44:11

專利名稱：自動優先順序充氣控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於CNG、LNG、LCNG或H2加氣站充氣的控制裝置，尤其是自動順序充氣控制裝置。
背景技術：
目前，國內加氣站使用的自動順序充氣控制裝置(也稱控制盤或控制櫃)為串聯結構，即高、中、低壓充氣管路上的控制閥是按串聯方式連接的。高壓充氣管路控制閥的出口連接中壓充氣管路的進口，中壓充氣管路控制閥的出口又連接低壓充氣管路的進口，這種連接方式有以下缺點1、中、低壓充氣管路上的氣體流量小，尤其是對低壓儲氣瓶(井)組充氣時，氣體要先經過高壓和中壓充氣管路控制閥，阻力大，壓損很大，因而造成低壓儲氣瓶(井)組的加氣流量小；2、能耗大並使控制閥發熱，由於加氣阻力既造成能量損耗，又使閥門及管線發熱，溫度升高而使安全性和可靠性降低；3、給中壓儲氣瓶(井)組充氣時氣體必須經過高壓充氣管路控制閥才能進入中壓充氣管路；對低壓組儲氣瓶(井)組充氣時氣體必須經過高壓和中壓充氣管路控制閥，後面充氣管路的充氣壓力由於必須受前面充氣管路控制閥和管線壓力的影響，不能任意設定，也不能調整各充氣管路的順序；4、對LNG、LCNG或H2等低溫和具有更高壓力的氣不能可靠密封；5、高、中壓充氣管路上控制閥長期強制開啟會造成其維修率高；6、對低壓組儲氣瓶(井)組充氣時，氣體經過三個控制閥而造成振動噪聲大；7、由於壓損大容易造成瓶組未充滿氣時壓縮機突然誤停機，對壓縮機的壽命影響大；8、串聯結構複雜，裝配和拆卸困難，安全性差。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種並聯式結構的自動優先順序充氣控制裝置，以解決現有加氣站使用的自動順序充氣控制裝置流量小、耗能大，管線壓力不能任意設定以及不能調整各自動順序充氣管路優先順序的問題。
為解決上述問題，本實用新型所述的自動優先順序充氣控制裝置，包括至少兩條具有高低不同設定壓力的自動順序充氣管路，各自動順序充氣管路的入口端之間為並聯連接，並在各自動順序充氣管路的入口與出口間均依次串接有順序控制閥、單向閥及球閥。
上述順序控制閥為彈簧式機械順序閥，所述自動順序充氣管路由高壓充氣管路、中壓充氣管路及低壓充氣管路共三條管路組成，並在它們的入口端並聯有直接充氣管路，直接充氣管路的入口與出口間串接有球閥。
上述直接充氣管路、高壓充氣管路、中壓充氣管路及低壓充氣管路通過三個三通接頭和一個彎頭並聯在壓縮氣入口接頭端。
在上述高壓充氣管路、中壓充氣管路及低壓充氣管路上，順序控制閥通過直角彎頭與單向閥相連，單向閥通過對接接頭與球閥相連。
採用上述方案，由於各自動順序充氣管路的入口端之間為並聯連接，壓縮天然氣、液化天然氣或氫氣通過入口接頭同時進入各自動順序充氣管路的入口端。在自動順序充氣管路中，高壓充氣管路上順序控制閥的設定壓力最低，低壓充氣管路上順序控制閥的設定壓力最高，其餘的在這兩者之間並且高低不同，因而可按照設定壓力從高到低的優先順序向各管路所在的儲氣瓶(井)組進行充氣。順序控制閥可採用彈簧式機械順序閥，也可採用電磁閥，由於其壓力可設定，使得各管路的壓力可單獨設定，而且還可根據需要對各管路的自動充氣優先順序進行調整，使用範圍寬。各管路入口端是並聯的，與串聯結構的同類產品相比，氣體的壓損小，流量大，耗能小，發熱少。各順序控制閥、球閥及管線的溫度低，可靠性增加，使用壽命提高，閥門維修率降低。採用並聯結構還解決了壓縮機突然誤停機時因磨損和衝擊易造成壓縮機損壞的問題，能安全可靠地實現自動順序充氣控制。
本實用新型的有益效果是管線壓力可任意設定，並能調整各充氣管路優先順序，各管路氣流量大，壓損小，避免了壓縮機突然誤停機而被損壞的問題，也避免了因阻力大管線和閥發熱的問題，可靠性大大提高，管路全部採用可拆卸接頭連接，結構簡單，裝配和維修容易。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的後視圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由直接充氣管路3、高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18組成，它們之間為並聯連接，其中直接充氣管路3的入口與出口間串接有球閥5，高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18的入口與出口間均依次串接有順序控制閥11、單向閥12及球閥5。順序控制閥11採用彈簧式機械順序閥，採用聚四氟乙烯機械式雙密封方式保證在高壓(40Mpa)和高低溫(-40℃～+160℃)下無洩露，並且壓力可在1Mpa到40Mpa之間任意設定。也可採用電磁閥。
圖1示出直接充氣管路3、高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18通過三個三通接頭2和一個彎頭8並聯在壓縮氣入口接頭1端。在高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18上，順序控制閥11通過直角彎頭10與單向閥12相連，單向閥12通過對接接頭13與球閥5相連。在直接充氣管路3、高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18上，球閥5連接出口三通接頭6，與出口三通接頭6相連的不鏽鋼管上安裝有壓力表7。各充氣管路全部採用可拆卸接頭連接，結構簡單，裝配和維修容易。直接充氣管路3上的出口三通接頭6的一端通過管線併入高壓儲氣瓶(井)組，高壓充氣管路16上的出口三通接頭6的一端通過管線連接到高壓儲氣瓶(井)組，中壓充氣管路17上的出口三通接頭6的一端通過管線連接到中壓儲氣瓶(井)組，低壓充氣管路18上的出口三通接頭6的一端通過管線連接到低壓儲氣瓶(井)組。
圖2示出直接充氣管路3、高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18均布置在一櫃式或盤式殼體4內，殼體4的正面設有與各球閥5相連的球閥手柄14。各壓力表7顯示盤下方標有對應的銘牌15，以指示各壓力表7是顯示哪組管路的壓力。
本實用新型的工作原理是以壓縮天然氣加氣站上的應用為例，由壓縮機產生的壓縮天然氣經入口接頭1進入三通接頭2和彎頭8後分別進入直接充氣管路3、高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18。如果不需要通過高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18來控制自動順序充氣，而想單線直接充氣，則打開直接充氣管路3上的球閥5，壓縮天然氣經過直接充氣管路3上的出口三通接頭6直接進入高壓儲氣瓶(井)組。當不用直充時，關閉直接充氣管路3上的球閥5。
當進入高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18的壓縮天然氣達到某管路上順序控制閥11的設定壓力時就會打開該管路的順序控制閥11對該管路對應的儲氣瓶(井)組進行充氣。由於高壓充氣管路16、中壓充氣管路17及低壓充氣管路18上順序控制閥11的設定壓力不同，高壓充氣管路16最低，中壓充氣管路17稍高，低壓充氣管路18最高，所以壓縮天然氣會先進入高壓充氣管路16，給高壓儲氣瓶(井)組充氣。當高壓儲氣瓶(井)組的壓力充到中壓充氣管路17上順序控制閥11的設定壓力時，中壓充氣管路17上的順序控制閥11打開對中壓儲氣瓶(井)組充氣，剛開始中壓儲氣瓶(井)組的壓力低於中壓充氣管路17上的順序控制閥11設定壓力，因而只對該中壓儲氣瓶(井)組充氣，直到中壓儲氣瓶(井)組的壓力達到中壓充氣管路17上順序控制閥11的設定壓力時，高壓儲氣瓶(井)組和中壓儲氣瓶(井)組同時充氣。當高壓儲氣瓶(井)組和中壓儲氣瓶(井)組的壓力都達到低壓充氣管路18上順序控制閥11的設定壓力時，低壓充氣管路18上的順序控制閥11打開，剛開始低壓儲氣瓶(井)組裡的氣壓低於低壓充氣管路18上順序控制閥11的設定壓力，因而只對低壓儲氣瓶(井)組充氣，直到低壓儲氣瓶(井)組裡的氣壓達到低壓充氣管路18上順序控制閥11的設定壓力時，高壓、中壓及低壓儲氣瓶(井)組同時充氣，直到三組壓力都充到規定值(25Mpa)時為止。
根據現有加氣機的設計原理，加氣機使用時，是先取低壓儲氣瓶(井)組的氣，再取中壓儲氣瓶(井)組的氣，最後取高壓儲氣瓶(井)組的氣，而且低壓儲氣瓶(井)組取得多，中壓儲氣瓶(井)組次之，高壓儲氣瓶(井)組最少，所以儲氣瓶(井)組的壓力是經常變化的，如果壓力太低則加氣機無法取氣，由於這種結構在優先保證高壓儲氣瓶(井)組的氣壓高於一定的壓力時才充中壓儲氣瓶(井)組，高壓和中壓儲氣瓶(井)組的氣壓高於一定的壓力時才充低壓儲氣瓶(井)組的順序，反過來就能實現當高壓儲氣瓶(井)組壓力高於低壓儲氣瓶(井)組設定壓力以上，而中壓和低壓儲氣瓶(井)組低到一定壓力就會自動充中壓或低壓儲氣瓶(井)組，即向壓力較低的儲氣瓶(井)組及時補氣，保證了中、低壓儲氣瓶(井)組隨時都有一定壓力的氣，從而順利實現自動優先順序充氣控制。
本實用新型可任意調整各充氣管路的優先順序，自動順序充氣管路的數量可根據儲氣瓶(井)組的具體設計情況的進行減少或增加，即減少為只有高壓和低壓兩條充氣管路，也可增加為具有從高到低具有不同壓力設定的四條或四條以上的自動順序充氣管路。
權利要求1.一種自動優先順序充氣控制裝置，包括至少兩條具有高低不同設定壓力的自動順序充氣管路，其特徵在於各自動順序充氣管路的入口端之間為並聯連接，並在各自動順序充氣管路的入口與出口間均依次串接有順序控制閥(11)、單向閥(12)及球閥(5)。
2.根據權利要求1所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於所述順序控制閥(11)為彈簧式機械順序閥，所述自動順序充氣管路由高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)共三條管路組成，並在它們的入口端並聯有直接充氣管路(3)，直接充氣管路(3)的入口與出口間串接有球閥(5)。
3.根據權利要求2所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)通過三個三通接頭(2)和一個彎頭(8)並聯在壓縮氣入口接頭(1)端。
4.根據權利要求2或3所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於在高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)上，順序控制閥(11)通過直角彎頭(10)與單向閥(12)相連，單向閥(12)通過對接接頭(13)與球閥(5)相連。
5.根據權利要求2或3所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於在直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)上，球閥(5)連接出口三通接頭(6)，與出口三通接頭(6)相連的不鏽鋼管上安裝有壓力表(7)。
6.根據權利要求4所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於在直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)上，球閥(5)連接出口三通接頭(6)，與出口三通接頭(6)相連的不鏽鋼管上安裝有壓力表(7)。
7.根據權利要求2或3或6所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)均布置在一櫃式或盤式殼體(4)內，殼體(4)的正面設有與各球閥(5)相連的球閥手柄(14)。
8.根據權利要求4所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)均布置在一櫃式或盤式殼體(4)內，殼體(4)的正面設有與各球閥(5)相連的球閥手柄(14)。
9.根據權利要求5所述的自動優先順序充氣控制裝置，其特徵在於直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)均布置在一櫃式或盤式殼體(4)內，殼體(4)的正面設有與各球閥(5)相連的球閥手柄(14)。
專利摘要一種自動優先順序充氣控制裝置，由並聯連接的直接充氣管路(3)、高壓充氣管路(16)、中壓充氣管路(17)及低壓充氣管路(18)組成，其中直接充氣管路(3)的入口與出口間串接有球閥(5)，高、中、低壓充氣管路(16、17、18)的進口與出口間均依次串接有順序控制閥(11)、單向閥(12)及球閥(5)。本實用新型管線壓力可任意設定，並能調整各充氣管路優先順序，各管路氣流量大，壓損小，避免了壓縮機突然誤停機而被損壞的問題，也避免了因阻力大管線和閥發熱的問題，可靠性大大提高，管路全部採用可拆卸接頭連接，結構簡單，裝配和維修容易。
文檔編號F17C13/04GK2819016SQ20052000975
公開日2006年9月20日 申請日期2005年8月9日 優先權日2005年8月9日
發明者程小中 申請人:程小中