Результат интеллектуальной деятельности: Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция

Настоящее изобретение относится к газовой промышленности, в частности к автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС).

Известна автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, состоящая из расходомерного узла, фильтра-сепаратора, блока компрессорного, аккумуляторов газа и газозаправочных колонок (Технология использования сжатых газов, курс лекций, составитель Г.А. Бондаренко, Сумы, Изд-во СумГУ, 2011, стр. 107-108, рис. 5.13). В известной станции сетевой газ, пройдя предварительную очистку в фильтре-сепараторе и расходомерный узел, при избыточном давлении 0,5-2 кг/см² поступает на всасывание компрессора, где сжимается до 230 кг/см². После влагомаслоудаления и осушки газ закачивается в аккумуляторы газа, а также поступает к заправочным колонкам. В случае когда на АГНКС одновременно заправляются газобаллонные автомобили (ГБА) с общим объемом хранимого на борту транспортного средства (ТС) газа суммарной емкостью, не превышающей объем газа накопленного в аккумуляторах АГНКС, время заправки каждого из одновременно заправляемых ТС будет составлять в среднем около 10 минут. Основной характеристикой АГНКС является количество заправок автомобилей в сутки. От этого зависят размеры станции, тип и производительность компрессорного оборудования и других аппаратов. В случае если объем газа, накопленный в аккумуляторах АГНКС, меньше суммарного объема заправки ГБА, то заправка большей частью будет производиться напрямую от компрессоров АГНКС. При этом время заправки всех одновременно заправляемых транспортных средств будет равняться времени заправки ГБА с самым большим совокупным объемом хранения компримированного природного газа (КПГ) на борту и составит в среднем около 20-25 минут в зависимости от производительности компрессоров. Для заправки передвижных автомобильных газозаправщиков (ПАГЗ) требуется значительный объем (от 3000 до 10000 нм³, объем при нормальных условиях) КПГ в зависимости от модификации. Максимальный среди известных объем аккумулируемого КПГ на АГНКС может составить 4 200 нм³, следовательно, время заправки ПАГЗ и ГБА даже высокопроизводительными АГНКС будет составлять от 1,5 до 9 часов, что и является недостатком известного технического решения.

Задача предлагаемого изобретения - создание АГНКС, позволяющей сократить время заправки вновь прибывшего ГБА на АГНКС.

Технический результат изобретения - уменьшение времени заправки вновь прибывшего ГБА на АГНКС в то время, когда на данной станции осуществляется заправка ПАГЗ.

Сущность изобретения заключается в том, что АГНКС состоит из фильтра-сепаратора, компрессорного блока, аккумуляторов газа, установки осушки газа, газозаправочных колонок и линии высокого давления подачи газа от установки осушки к аккумуляторам газа и газозаправочным колонкам. На линии высокого давления подачи газа установлен блок регулировки, предназначенный для того, чтобы по сигналу, поступающему от расходомера, вмонтированного в линию высокого давления подачи газа, осуществлять управление запорной арматурой, ограничивающей подачу компримированного природного газа на газозаправочную колонку, которая предназначена для заправки передвижного автомобильного газозаправщика.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема АГНКС, принятой заявителем в качестве наиболее близкого аналога - прототипа. На фиг. 2 представлена схема предлагаемой станции.

Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (фиг. 1, 2) включают: фильтр-сепаратор - 1, компрессорный блок - 2, установку осушки газа - 3, аккумуляторы газа - 4, газозаправочные колонки - 5, линию высокого давления подачи газа - 6. Кроме того, АГНКС (фиг. 2) содержит расходомер - 7, блок регулировки - 8, запорную арматуру - 9.

Работа предлагаемой АГНКС (фиг. 2) осуществляется следующим образом. Сетевой газ, пройдя предварительную очистку в фильтре-сепараторе (1), при избыточном давлении 0,5-2 кг/см² поступает на всасывание компрессорного блока (2), где сжимается до 230 кг/см². После установки осушки газа (3) газ закачивается в аккумуляторы газа (4), а также поступает к газозаправочным колонкам (5). Сигнал с установленного на линии высокого давления (6) расходомера (7) запускает в работу блок регулировки (8), осуществляя управление запорной арматурой (9), которая ограничивает подачу (управляет подачей) КПГ к выбранной (либо нескольким выбранным) заправочной колонке.

Когда на АГНКС осуществляется заправка ПАГЗ высокой емкости (от 3000 до 10000 нм³) и одновременно с этим начинает заправку вновь прибывший ГБА, в линии высокого давления подачи газа (6) проявляется недостаток давления и количества газа, необходимого для обеспечения быстрой заправки ГБА. Поэтому, по сигналу от расходомера (7) блок регулировки (8) закрывает запорную арматуру (9), прекращая подачу КПГ на заправку ПАГЗ, тем самым обеспечивая нормальную (быструю) заправку ГБА. По завершении заправки ГБА, сигнал от расходомера (7), поступающий в блок регулировки (8), открывает запорную арматуру (9), возобновляя подачу КПГ для заправки ПАГЗ.

Расходомер (7) может быть выполнен на базе интеллектуального вихревого расходомера ЭМИС ВИХРЬ 200 Pb(х)-015(025-Б(А)-Г-Н-С(Ф)/ФР-Х-25-250-Х-В-Х-.

Блок регулировки (8) может быть выполнен, например, на базе 16-разрядного микроконтроллера MSP430F149IPM PBF производства TEXAS INSTRUMENTS.

Запорная арматура (9) может быть реализована на базе взрывозащищенного электромагнитного клапана высокого давления 25 МПа (250 кг/см²) с обратной связью AIC 25МПА М36/2 производства AIC.

Расходомер (7), установленный на линии высокого давления подачи газа с постоянным интервалом времени, равным 10 секунд, производит измерение количества подаваемого КПГ, передавая данные измерений в блок регулировки (8), который сохраняет несколько последних значений и вычисляет разность между последующим и предыдущим измерениями. В том случае, когда от штатного датчика давления газозаправочной колонки (5) АГНКС (на фиг. 2 не показан) подается сигнал о начале заправки, а в линии высокого давления подачи газа расходомер регистрирует недостаточное количество подаваемого газа и вырабатывает управляющее воздействие, по которому закрывается запорная арматура до окончания заправки транспортного средства на газозаправочной колонке (5). По сигналу от расходомера об окончании заправки блок регулировки (8) подает управляющее воздействие на открытие запорной арматуры. Затем заправка ПАГЗ возобновляется.

Настройки блока регулировки (интервал снятия показаний расходомера, значения расходов, при которых происходят срабатывания) зависят от характеристик АГНКС, таких как производительность компрессорного блока и объем хранимого КПГ в аккумуляторах газа.

Предложенное изобретение позволяет устранить недостаток известной станции АГНКС, а именно ускоряет время заправки (делает возможной нормальную заправку) ГБА во время заправки ПАГЗ на АГНКС, чем способствует повышению эффективности реализации газомоторного топлива.

Таким образом, расходомер, блок регулировки и управляемая запорная арматура, установленные на линии высокого давления подачи газа, позволяют либо ограничить, либо полностью прекратить подачу КПГ от установки осушки газа к газозаправочным колонкам, с помощью которых осуществляется заправка ПАГЗ, что позволяет сделать быстрой заправку вновь прибывшего ГБА и решить проблему зависимости времени заправки между одновременно заправляемыми ГБА и ПАГЗ.