способ заправки баллонов или сосудов транспортных средств, передвижных газовозов и газозаправщиков компримированным природным газом

Формула изобретения

Способ заправки баллонов транспортных средств, передвижных газовозов и газозаправщиков компримированным природным газом, включающий отбор газа из магистрального газопровода, сжатие газа компрессорами, его осушку, хранение в аккумуляторах и распределение потребителям через газораздаточные колонки станции, отличающийся тем, что баллоны транспортного средства и/или газозаправщика вначале заправляют газом из газовых аккумуляторов станции через заправочную линию, газораздаточную колонку и гибкие рукава до максимального давления заправки транспортных средств, а затем баллоны газозаправщика дозаправляют до более высокого давления с помощью дополнительно установленного на станции дожимного компрессора, соединенного всасывающим трубопроводом с аккумуляторами газа, а нагнетательным трубопроводом через заправочное устройство колонки и дополнительный гибкий рукав с баллонами газозаправщика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области использования природного газа на транспортных средствах в качестве моторного топлива.

Известен способ, используемый широко в мировой практике для заправки автомобилей, газовозов и газозаправщиков компримированным природным газом, включающий отбор газа из магистрального газопровода, сжатие газа до давления, превышающего давление заправки транспортных средств, осушку газа в адсорберах, хранение в аккумуляторах-сосудах или баллонах и подачу газа из аккумуляторов через понижающий давление редуктор и газораздаточные колонки в баллоны транспортных средств, а также напрямую из аккумуляторов в газобаллонную установку газовоза или газозаправщика. При этом способе прямой заправки автомобилей до 20 МПа, а особенно газовозов и газозаправщиков до 32 МПа компрессоры, установка осушки газа и трубопроводно-арматурная обвязка применяются на максимальное давление газа, что усложняет их конструкцию, увеличивает потребление энергии и стоимость оборудования (1).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ заправки баллонов транспортных средств, передвижных газовозов и газозаправщиков компримированным природным газом, включающий отбор газа из магистрального газопровода, сжатие газа компрессорами, его осушку, хранение в аккумуляторах и распределение потребителям через газораздаточные колонки станции (2). Применение такой ступенчатой заправки баллонов газом позволяет снизить расход энергии на его компримирование, но еще более усложняет и удорожает оборудование станции в сравнении с описанным аналогом, так как к высокой стоимости компрессора и установки осушки максимального давления добавляется стоимость арматурно-трубопроводной обвязки и системы автоматического управления (переключения) аккумуляторами газа.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение эффективности способа за счет совершенствования конструкции оборудования и технологии компримирования и заправки газом баллонов или сосудов транспортных средств, газовозов и газозаправщиков.

Эта задача решается тем, что в способе заправки баллонов транспортных средств, передвижных газовозов и газозаправщиков компримированным природным газом, включающем отбор газа из магистрального газопровода, сжатие газа компрессорами, его осушку, хранение в аккумуляторах и распределение потребителям через газораздаточные колонки станции, согласно изобретению баллоны транспортного средства и или газозаправщика вначале заправляют газом из газовых аккумуляторов станции через заправочную линию, газораздаточную колонку и гибкие рукава до максимального давления заправки транспортных средств, а затем баллоны газозаправщика дозаправляют до более высокого давления с помощью дополнительно установленного на станции дожимного компрессора, соединенного всасывающим трубопроводом с аккумуляторами газа, а нагнетательным трубопроводом через заправочное устройство колонки и дополнительный гибкий рукав с баллонами газозаправщика.

На чертеже изображена схема станции для реализации предлагаемого способа.

Станция содержит устройство отбора, очистки и учета газа 1 из магистрального трубопровода 2, компрессорную установку 3, например, с кривошипно-шатунным приводом, блок осушки газа 4, аккумулятор газа 5, газораздаточную колонку 6, связанную трубопроводом 7 с аккумулятором газа 5, а гибкими рукавами 8 и 9, снабженными обратными клапанами 10 и 11, соответственно с баллонами автомобиля 12 и газозаправщика 13 через его газораспределительный блок 14, а также дожимной компрессор 15, соединенный всасывающим трубопроводом 16 с аккумулятором 5, а нагнетательным трубопроводом 17 через запорный орган 18, счетчик 19 и обратный клапан 20, образующие заправочное устройство колонки, и гибкий рукав 21 с газораспределительным блоком 14 газозаправщика 13.

Предлагаемый способ реализуется на станции следующим образом. Прибывшие на станцию газобаллонный автомобиль и газозаправщик для заправки газом до давления соответственно 20 МПа и 32 МПа присоединяются соответственно к заправочной линии 7 и нагнетательному трубопроводу 17, автомобиль гибким рукавом 8, а газозаправщик гибкими рукавами 9 и 21. После этого открывают кран 22 в колонке 6, включают компрессор 3 в работу и выполняют заправку автомобиля до 20 МПа подачей газа из аккумулятора 5, затем его отключают и отсоединяют. Заправку газозаправщика до 20 МПа выполняют подачей газа из аккумулятора 5 открытием (переключением) того же крана 22 как в периоды времени между заправками автомобилей, так и в периоды их отсутствия на станции (как правило, в ночное время). Дозаправку газозаправщика газом до давления 32 МПа осуществляют открытием крана 18 и включением в работу одноступенчатого дожимного компрессора 15, отбирающего кондиционный (осушенный и очищенный) газ под давлением не менее 20 МПа из аккумулятора и нагнетающего его под давлением 32 МПа в баллоны газозаправщика 13 через его газораспределительный блок 14. При необходимости возможна одновременная подача газа в баллоны газозаправщика 13 из аккумулятора 5 через линию 7 и с помощью дожимного компрессора через трубопровод 17. Скрещивание двух газовых потоков при этом предотвращается обратными клапанами 10 и 21.

Таким образом, предлагаемый способ заправки баллонов компримированным природным газом позволяет как раздельно, так и одновременно наполнять баллоны транспортных средств, передвижных газовозов и газозаправщиков до разных уровней давления газа: 20 МПа и 32 МПа. Применение для этих целей дополнительного одноступенчатого дожимного компрессора и описанной технологической системы позволяет использовать в качестве основного оборудования станции компрессор, установку осушки газа, аккумуляторы и арматуру на давление до 25 МПа (вместо 32 МПа) и в результате улучшить показатели капитальных и эксплуатационных затрат. Это особенно важно с учетом того, что только в нашей стране в настоящее время функционируют более 200 мощных газонаполнительных компрессорных станций с максимальным давлением рабочих компрессоров до 25 МПа, которые не могут обеспечить заправку газозаправщиков до давления 32 МПа.

Источники информации

1. Боксерман Ю. И., Мкртычан Я. С., Чириков К. Ю. Перевод транспорта на газовое топливо. - М.: Недра, 1988, с. 49 и 50.

2. Патент США 5361796, 8 ноября, 1994.