壓縮液化氣體充裝系統的製作方法

2023-10-23 15:15:42 3

專利名稱：壓縮液化氣體充裝系統的製作方法
壓縮液化氣體充裝系統
技術領域：
本發明涉及液化氣體充裝技術領域，特別涉及一種壓縮液化氣體的充裝技術領域。
背景技術：
液化氣熱值高、存放佔據空間小、使用方便，深受百姓歡迎。但是液化氣易燃、易 爆、易揮發，貯存和運輸受到很大限制，通常是在液化氣站設有大型的液化氣罐，大型的液 化氣罐再經過液化氣充裝裝置將液化氣充裝至用戶的液化氣瓶內。目前業界常用的液化氣 充裝裝置有兩種，分別是機械定量充裝裝置和電子稱定量充裝裝置。機械定量充裝裝置是 僅依靠秤桿抬起時碰觸到氣閥開關而將氣閥開關的閥門關閉的簡單機械裝置，其功能過於 簡單，仍不能擺脫機械磅秤落後工作方式，依然存在著人工稱量過程的繁瑣，刀口裸露容易 受潮生鏽或蝕損而影響稱量的準確度，需專業維修檢測後才能繼續使用等諸多缺點。電子 稱定量充裝裝置，雖然可達到稱量方便，操作簡單的目的，但其也還存在著以下的缺點1、 不能辨別剔除充裝過程中易產生的幹擾作用力，如卡具接頭洩漏需拍緊夾頭而產生的作用 力，導致虛擬稱量定值達到而造成的提前關閉；2、僅具備對單個氣瓶的定量充裝的功能控 制。

發明內容
本發明的目的是提供一種能自動調節系統壓力、流量、充裝量準確、能降低或消除 壓縮液化氣體充裝的安全風險、提高效益、有效控制成本、減輕工人的勞動強度及精神壓 力、綜合聯動控制為一體的壓縮液化氣體充裝系統。 本發明為實現上述發明目的採用的技術方案是一種壓縮液化氣體充裝系統，包 括儲液罐、充裝泵、氣瓶及充裝臺，所述充裝泵與儲液罐通過管道連接，所述氣瓶放置於充 裝臺上，氣瓶通過管道與充裝泵連接，所述充裝泵上連接有可自動控制充裝泵流量的流量 自動調節裝置，所述氣瓶與充裝泵間連接有可自動控制充裝量的智能定量充裝裝置，所述 壓縮液化氣體充裝系統還包括調節控制中心裝置及壓力自動調節裝置，所述流量自動調節 裝置及智能定量充裝裝置還分別通過控制線路與調節控制中心裝置連接，所述壓力自動調 節裝置一端與所述調節控制中心裝置連接，壓力自動調節裝置另一端與所述儲液罐連接。
其中所述充裝泵通過管道連接並聯的至少兩個氣瓶，氣瓶分別設置於相互並列的 充裝臺上，每個氣瓶與充裝泵間均連接有智能定量充裝裝置，每一智能定量充裝裝置分別 與調節控制中心裝置連接。 其中所述流量自動調節裝置包括依次連接的流量通信模塊、流量解碼模塊、電機 調速模塊，所述流量通信模塊與所述調節控制中心裝置連接，所述電機調速模塊與充裝泵 連接。 其中所述智能定量充裝裝置包括依次連接的所述充裝臺、AD轉換電路、單片機電 路、電磁閥、氣動球閥，所述充裝臺包括承重臺板及與承重臺板連接的重量傳感器，所述重量傳感器與AD轉換電路連接，所述單片機電路與所述調節控制中心裝置連接。
其中所述智能定量充裝裝置還包括與所述單片機電路連接的LED顯示單元。
其中所述調節控制中心裝置包括數據採集單元、與數據採集單元連接的運算單元 及與運算單元連接的中心通信單元。 其中所述壓力自動調節裝置包括依次連接的壓力通信單元、壓力解碼電路、壓力 執行電路、氣動回流球閥，所述壓力通信單元與所述調節控制中心裝置連接，所述氣動回流 球閥通過管道與所述儲液罐連接。 其中所述氣動回流球閥還並聯有一可用手動控制壓力的手動控制閥。 其中所述壓縮液化氣體充裝系統還包括壓力表及安全閥，該壓力表與安全閥分別
與充裝泵、氣瓶及調節控制中心裝置連接。
由於採用上述結構，本發明之壓縮液化氣體充裝系統具有以下有益效果
1 、全自動化控制、充裝量準確、成本低 本發明之壓縮液化氣體充裝系統由於設有與充裝泵連接的流量自動調節裝置、可
自動控制充裝量的智能定量充裝裝置、壓力自動調節裝置，還設有與上述裝置連接並協調
控制上述裝置的調節控制中心裝置。充裝泵可根據管道壓力及流量等自動啟、停及調節運
轉快慢，達到自動調節充裝流量、有效提高充瓶效率、減少充裝人員之目的；氣瓶的充裝量
可由調節控制中心裝置設定，並由智能定量充裝裝置自動控制充裝過程，氣瓶的充裝量達
到設定值時自動關閉球閥開關停止充裝，能實現充裝量準確無誤，且智能定量充裝裝置在
充裝過程中能自動識別非正常因素幹擾並排除幹擾，保證正常充裝，降低工人勞動強度；壓
力自動調節裝置可自動調節系統壓力，調節控制中心裝置可對本系統中各個裝置的工作情
況進行綜合安排和協調，使各裝置都處於最佳的工作狀態，因此本系統能夠實現全自動化
控制，降低工人勞動強度，極大地提高了充裝企業的經濟效益、降低成本。 2、安全、使用壽命長 本發明之壓縮液化氣體充裝系統的壓力自動調節裝置可根據充裝情況自動調節 管道內的壓力，以防止超壓充裝；流量自動調節裝置則可根據充裝氣瓶的多少及管道壓力 自動調節系統的流量，可使得每一瓶氣在充裝時保持一個合理的流速，以避免超量充裝。因 此本發明之壓縮液化氣體充裝系統對整個充裝過程所需監控的管道壓力高低、系統流量大 小、充裝泵轉速控制、超壓、超量充裝等關係到系統安全和正常運行方面進行綜合控制，安 全程度高；由於充裝系統壓力穩定、安全，能有效減少充裝設備損壞、延長設備的使用壽命。
下面結合附圖和實施例對本發明壓縮液化氣體充裝系統作進一步的說明。


圖1是本發明壓縮液化氣體充裝系統結構示意圖。 圖2是本發明壓縮液化氣體充裝系統中流量自動調節裝置的結構框圖。 圖3是本發明壓縮液化氣體充裝系統中智能定量充裝裝置的結構框圖。 圖4是本發明壓縮液化氣體充裝系統中調節控制中心裝置的結構框圖。 圖5是本發明壓縮液化氣體充裝系統中壓力自動調節裝置的結構框圖。 元件標號說明 1-儲液罐，2-充裝泵，3-氣瓶，4-充裝臺，5-流量自動調節裝置，6_智能定量充
4裝裝置，61-氣動球閥，7-調節控制中心裝置，8-壓力自動調節裝置，81-氣動回流球閥， 9-手動開關閥，10-排液閥，11-自動控制閥，12-手動控制閥，13-氣動回流閥，14-壓力表， 15-安全閥。
具體實施方式
如圖1至圖5所示，本發明壓縮液化氣體充裝系統包括儲液罐1、充裝泵2、氣瓶3、 充裝臺4、流量自動調節裝置5、智能定量充裝裝置6、調節控制中心裝置7及壓力自動調節 裝置8。 所述充裝泵2與儲液罐1通過管道連接，氣瓶3放置於充裝臺4上，氣瓶3通過管 道與充裝泵2連接。所述充裝泵2上連接有可自動控制充裝泵流量的流量自動調節裝置5， 所述氣瓶3與充裝泵2間連接有智能定量充裝裝置6，所述流量自動調節裝置5及智能定量 充裝裝置6還分別通過控制線路連接調節控制中心裝置7，所述壓力自動調節裝置8 —端與 所述調節控制中心裝置7連接，壓力自動調節裝置8另一端與所述儲液罐1連接。
所述充裝泵2通過管道連接並聯的至少兩個氣瓶3，在本實施例中充裝泵的出液 埠通過管道連接並聯的五個氣瓶3，連接氣瓶的數量可根據實際需要來選定。每個氣瓶分 別設置於相互並列的的對應充裝臺4上，每個氣瓶3與充裝泵2間均連接有智能定量充裝 裝置6，每一智能定量充裝裝置6通過控制線路分別與調節控制中心裝置連接7。
所述充裝泵2設有控制其工作的電機(圖中未示出)，充裝泵2的進液埠與儲 液罐1連接，且在充裝泵2與儲液罐1間的管道上設有排液閥10。充裝泵2上連接有可自 動控制充裝泵流量的流量自動調節裝置5。流量自動調節裝置5包括依次連接的流量通信 模塊、流量解碼模塊、電機調速模塊，所述流量通信模塊通過控制線路與所述調節控制中心 裝置7連接，所述電機調速模塊通過控制線路與充裝泵2的電機連接。其中流量通信模塊 負責接收調節控制中心裝置7發送過來的流量信號，流量解碼模塊負責把收到的信號轉換 成電機調速模塊能識別的轉速信號，電機調速模塊則按照此轉速信號來調節充裝泵2的電 機轉速，由於充裝泵2的泵體為活塞式結構(圖中未示出)，故輸出流量完全正比於電機轉 速，這樣就實現了按調節控制中心裝置7的信號自動調節充裝泵2流量的目的。
所述氣瓶3放置於充裝臺4上並通過管道與充裝泵2的出液埠連接。在氣瓶3 與充裝泵2間連接有智能定量充裝裝置6。智能定量充裝裝置6包括依次連接的所述充裝 臺4、AD轉換電路、單片機電路、電磁閥、氣動球閥61，所述充裝臺包括承重臺板(圖1中未 示出)及與承重臺板連接的重量傳感器(圖1中未示出)，所述重量傳感器與AD轉換電路 連接，智能定量充裝裝置還包括與所述單片機電路連接的LED顯示單元。所述單片機電路 與所述調節控制中心裝置7連接，所述氣動球閥61連接於氣瓶3與充裝泵2間的管道上。 在氣動球閥與氣瓶3間還設有手動開關閥9。當氣瓶3放置在充裝臺4上進行充裝時，充裝 臺4上氣瓶3壓迫充裝臺的重量傳感器，重量傳感器輸出正比於氣瓶3重量的模擬電壓，該 模擬電壓經AD轉換電路轉換成數字量，單片機電路按編好程序對這些數字量進行計算並 由顯示設備顯示，並按照計算的結果判斷出當前氣瓶處於待充、在充、充滿、搬離等幾種狀 態，再按對應的狀態要求來控制電磁閥的電流，使氣動球閥61打開或關閉氣動球閥的閥門 (圖中未示出)，實現準確充裝，並能通過LED顯示單元、狀態指示燈(圖中未示出)顯示充 裝的過程狀態。
所述儲液罐1與壓力自動調節裝置8的管道間設有氣動回流閥13。所述壓力自 動調節裝置8包括依次連接的壓力通信單元、壓力解碼電路、壓力執行電路、氣動回流球閥 81，所述壓力通信單元與所述調節控制中心裝置7連接，所述氣動回流球閥81通過管道與 所述儲液罐1連接。壓力通信單元時刻接收調節控制中心裝置7發來的壓力值信號，壓力解 碼電路將壓力值信號進行解碼後傳給壓力執行電路，壓力執行電路再通過控制其上對應的 電磁閥(圖中未示出)來改變氣動回流球閥81的氣壓方向從而推動氣動回流閥13打開或 關閉。當管路超壓時，通過控制氣動回流球閥81進而控制氣動回流閥13打開，使管道內部 分液體回流至儲液罐1中，進而使管道內過大的壓力得到釋放，使得管道內壓力得以穩定， 保證了管路的安全。 所述氣動回流球閥81還並聯有一可用手動控制壓力的手動控制閥12。所述壓縮 液化氣體充裝系統還包括壓力表14及安全閥15，該壓力表14與安全閥15分別與充裝泵 2、氣瓶3及調節控制中心裝置7連接。壓力表14與安全閥15分別通過管道與充裝泵2連 接，與壓力表14、安全閥15連接的管道再與充裝泵2的出液埠連接，與壓力表14、安全閥 15連接的管道也同時與氣瓶3連接的管道相互連接。 所述調節控制中心裝置7包括數據採集單元、與數據採集單元連接的運算單元及 與運算單元連接的中心通信單元。所述數據採集單元採集管道的壓力值及每臺智能定量裝 置的運行信號，並將採集到的壓力值及運行信號傳送至運算單元進行運算，得出當前最佳 流量值，再將最佳流量值傳遞給流量自動調節裝置。 用本發明壓縮液化氣體充裝系統充裝壓縮液化氣體時，先打開儲液罐外的排液閥 IO，使液體進入充裝泵進行預冷1 3分鐘後，再打開儲液罐的氣動回流閥13，後啟動充裝 泵2，液體將源源不斷地壓入管道，進入置於充裝臺4上的氣瓶3而進行定量充裝。在充裝 過程中，智能定量充裝裝置6具有自動去皮稱量、自動識別剔除外力幹擾、自動顯示過程充 量、自動按程序開關氣動球閥的閥門等系列功能，工人操作時只需裝上充裝卡具(圖中未 示出)，打開瓶閥(圖中未示出)，再按一下工作按鈕(圖中未示出)，系統就會自動去皮，自 動進液或汽體，顯示充裝過程，當充裝量達到設定量，即自動關閉氣動球閥61的閥門等一 系列工作；壓力自動調節裝置8可自動調節管道內壓力的高低，防止超壓充裝，當壓力自動 調節裝置失靈不能正常工作時，還可用手動控制閥12控制壓力；流量自動調節裝置5則可 根據充裝氣瓶數的多少和壓力大小自動調節流量，可使每一個氣瓶3充裝時液化氣體保持 一個合理的流速，防止超量充裝，達到自動調節充裝流量、有效提高充瓶效率、減少充裝人 員等目的；在充裝過程中，調節控制中心裝置7則可對本系統各個裝置的工作情況進行綜 合安排和協調，使各裝置都處於最佳的工作狀態，調節控制中心裝置7通過採集充裝系統 中各個智能定量充裝裝置的工作狀態參數信號和管道壓力值進行計算、判斷，然後適當調 節充裝泵的轉速及管道中氣動回流閥的開或關，從而實現壓力和流量的自動調節。充裝時 工人只需要在指示燈熄滅之後關閉氣瓶的瓶閥、卸除充裝卡具就可輕鬆而圓滿完成整個充 裝。 本發明壓縮液化氣體充裝系統安裝工程比較簡單，只對原充裝匯流排結構進行改 造，以便安裝相關微機智能裝置，不需擴建廠房和基礎設施，結果即可擴大生產規模和提高 生產效率1 2倍，實現減員增效和基本自動化的安全充裝系統。 作為本發明的變換充裝泵可以只連接一個氣瓶，對單個氣瓶進行充裝，充裝泵也
6可以連接多個氣瓶，而同時對多個氣瓶進行充裝；流量自動調節裝置、智能定量充裝裝置、 調節控制中心裝置、壓力自動調節裝置也不限於上述實施例所述的具體結構，只要能達到 上述裝置所述基本功能均在本發明範圍內；智能定量充裝裝置也可不設置LED顯示單元， 或設有具有相同功能的其他顯示設備來替換；壓力自動調節裝置的氣動回流球閥也可不並 聯一手動控制閥，而直接由氣動回流球閥控制氣動回流閥13的開關；本發明壓縮液化氣體 充裝系統也可不設置壓力表及安全閥，而直接由流量自動調節裝置、智能定量充裝裝置、調 節控制中心裝置、壓力自動調節裝置等控制系統工作。
權利要求
一種壓縮液化氣體充裝系統，包括儲液罐(1)、充裝泵(2)、氣瓶(3)及充裝臺(4)，所述充裝泵(2)與儲液罐(1)通過管道連接，所述氣瓶(3)放置於充裝臺(4)上，氣瓶(3)通過管道與充裝泵(2)連接，其特徵在於，所述充裝泵(2)上連接有可自動控制充裝泵流量的流量自動調節裝置(5)，所述氣瓶(3)與充裝泵(2)間連接有可自動控制充裝量的智能定量充裝裝置(6)，所述壓縮液化氣體充裝系統還包括調節控制中心裝置(7)及壓力自動調節裝置(8)，所述流量自動調節裝置(5)及智能定量充裝裝置(6)還分別通過控制線路與調節控制中心裝置(7)連接，所述壓力自動調節裝置(8)一端與所述調節控制中心裝置(7)連接，壓力自動調節裝置(8)另一端與所述儲液罐(1)連接。
2. 如權利要求1所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述充裝泵(2)通過管 道連接並聯的至少兩個氣瓶(3)，氣瓶(3)分別設置於相互並列的充裝臺(4)上，每個氣瓶 (3)與充裝泵(2)間均連接有智能定量充裝裝置(6)，每一智能定量充裝裝置(6)分別與調 節控制中心裝置(7)連接。
3. 如權利要求1、2所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述流量自動調節裝 置(5)包括依次連接的流量通信模塊、流量解碼模塊、電機調速模塊，所述流量通信模塊與 所述調節控制中心裝置連接，所述電機調速模塊與充裝泵(2)連接。
4. 如權利要求1、2所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述智能定量充裝裝 置(6)包括依次連接的所述充裝臺(4)、AD轉換電路、單片機電路、電磁閥、氣動球閥，所述 充裝臺(4)包括承重臺板及與承重臺板連接的重量傳感器，所述重量傳感器與AD轉換電路 連接，所述單片機電路與所述調節控制中心裝置連接。
5. 如權利要求4所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述智能定量充裝裝置 (6)還包括與所述單片機電路連接的LED顯示單元。
6. 如權利要求1、2所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述調節控制中心裝 置(7)包括數據採集單元、與數據採集單元連接的運算單元及與運算單元連接的中心通信 單元。
7. 如權利要求1、2所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述壓力自動調節裝置(8)包括依次連接的壓力通信單元、壓力解碼電路、壓力執行電路、氣動回流球閥(81)， 所述壓力通信單元與所述調節控制中心裝置連接，所述氣動回流球閥通過管道與所述儲液 罐(1)連接。
8. 如權利要求7所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述氣動回流球閥(81) 還並聯有一可用手動控制壓力的手動控制閥(12)。
9. 如權利要求7所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述儲液罐(1)與氣動 回流球閥(81)及手動控制閥(12)間設有氣動回流閥(13)。
10. 如權利要求1、2所述的壓縮液化氣體充裝系統，其特徵在於所述壓縮液化氣體充 裝系統還包括壓力表(14)及安全閥(15)，該壓力表(14)與安全閥(15)分別與充裝泵(2)、 氣瓶(3)及調節控制中心裝置(7)連接。
全文摘要
本發明壓縮液化氣體充裝系統，涉及液化氣體充裝領域，其包括儲液罐、充裝泵、氣瓶及充裝臺，充裝泵與儲液罐通過管道連接，氣瓶放置於充裝臺上並通過管道與充裝泵連接，充裝泵上連接有可自動控制充裝泵流量的流量自動調節裝置，氣瓶與充裝泵間連接有自動控制充裝量的智能定量充裝裝置，壓縮液化氣體充裝系統還包括調節控制中心裝置及壓力自動調節裝置，流量自動調節裝置及智能定量充裝裝置還分別通過控制線路與調節控制中心裝置連接，壓力自動調節裝置一端與調節控制中心裝置連接，壓力自動調節裝置另一端與儲液罐連接。採用上述結構本發明壓縮液化氣體充裝系統具有全自動化控制、充裝量準確、成本低、安全、使用壽命長等優點。
文檔編號F17C13/04GK101761772SQ20101000325
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月8日 優先權日2010年1月8日
發明者朱聲強, 翁躍平 申請人:柳州市恆日化工氣體有限公司