газонаполнительная компрессорная система для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом

Формула изобретения

Газонаполнительная компрессорная система для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом, включающая устройство отбора газа из магистрального газопровода, компрессорную установку, размещенную в производственном помещении, аккумулятор для хранения газа, выполненный в виде проточного трубопровода, сообщенного с компрессорной установкой и газораздаточной колонкой, отличающаяся тем, что проточный трубопровод выполнен на рабочее давление более 25 МПа, диаметром не более 100 мм и объемом, вмещающим не менее половины суточной производительности компрессорной установки, при этом газонаполнительная компрессорная система снабжена дополнительными газораздаточными колонками, соединенными проточным трубопроводом и размещенными как вблизи производственного помещения, так и вне его в непосредственной близости к автодорогам и местам базирования транспортных средств.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области газоснабжения транспортных средств, использующих компримированный природный газ в качестве моторного топлива.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является газонаполнительная компрессорная станция для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом, включающая устройство отбора газа из магистрального газопровода, компрессор, установленный в производственном помещении, и аккумулятор для хранения газа, сообщенный с компрессором и газораздаточной колонкой, смонтированной под навесом, при этом аккумулятор газа выполнен из проточного трубопровода в виде змеевика, размещенного на крыше производственного помещения и/или на крыше навеса, соединенного с компрессором и раздаточной колонкой и оснащенного на начальном и конечном участках отсечными устройствами, предотвращающими при возникновении утечек поступление газа в змеевик, объем которого превышает суммарный объем газовых баллонов наиболее нагруженного транспортного средства, а длина проточного трубопровода более чем на порядок превосходит суммарную длину баллонов транспортного средства [Патент РФ № 2208200, приоритет 2002.09.10].

Аккумулятор-змеевик, выполненный из трубопровода, переосвидетельствованию не подлежит, так как по существу является проточным газопроводом с аккумулирующей функцией, а не аккумулятором-изделием в традиционном понимании. Это дает основание сократить зону безопасности станции и, следовательно, уменьшить размеры выделяемого под строительство земельного участка.

Недостатком известного устройства является его ограниченная газовместимость. По существу такие аккумуляторы выполняют роль компенсаторов пульсирующего потока газа, поступающего от компрессоров, и способны самостоятельно (при остановке компрессоров) обеспечить газом лишь несколько автомашин.

Другим не менее важным недостатком таких станций является завышенная, практически в 2 раза, производительность и мощность их компрессорных установок. Это объясняется разным запросом газа автомобилями по сменам суток и незначительным объемом аккумуляторов, неспособных вместить газ, подаваемый компрессорами в случае их круглосуточной работы и отсутствии запроса со стороны автомобилей.

Перечисленные недостатки приводят к повышению установленной мощности компрессоров, стоимости станций, сроков их сооружения и эксплуатационных затрат.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение газовместимости аккумулятора для хранения газа, выполненного в виде проточного трубопровода, что позволяет обеспечить непрерывную, работу компрессоров станции.

Поставленная задача решается тем, в предлагаемой газонаполнительной компрессорной системе для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом, включающей устройство отбора газа из магистрального газопровода, компрессорную установку, размещенную в производственном помещении, аккумулятор для хранения газа, сообщенный с компрессорной установкой и газораздаточной колонкой и выполненный в виде проточного трубопровода, согласно изобретению проточный трубопровод выполнен на рабочее давление более 25 МПа, диаметром не более 100 мм и объемом, вмещающим не менее половины суточной производительности компрессорной установки, при этом газонаполнительная компрессорная система снабжена дополнительными газораздаточными колонками, соединенными проточным трубопроводом и размещенными как вблизи производственного помещения, так и вне его в непосредственной близости к автодорогам и местам базирования транспортных средств.

Исходя из того, что традиционные станции при проектной загрузке автомобилями работают в разрезе суток не более 12 часов из-за «рваного режима», объем аккумулятора по газовместимости при максимальном давлении газа должен составлять не менее половины круглосуточной производительности компрессорных установок.

Расчеты показывают, что такой аккумулятор высокого давления (более 25 МПа) для обеспечения необходимой безопасности должен быть выполнен в виде проточного трубопровода небольшого диаметра (до 100 мм) и значительной протяженности, то есть многокилометровым и, следовательно, вынесен за пределы станции вместе с газораздаточными колонками, которые практически целесообразно размещать преимущественно вдоль автодорог, особенно междугородних, и в непосредственной близости к местам базирования транспортных средств.

На чертеже в качестве одного из вариантов изображена схема предлагаемой газонаполнительной компрессорной системы междугородного типа.

Газонаполнительная компрессорная система содержит подводящий газопровод 1, компрессорные установки 2, размещенные в производственном помещении 3, и аккумулятор для хранения газа 4, выполненный в виде проточного трубопровода и сообщенный с компрессорными установками 2 и газораздаточными колонками 5.

В случае если проточный трубопровод выполнен разомкнутым, то его оснащают на начальном и конечном участках отсеченными устройствами 6 и 7, предотвращающими утечки газа. Проточный трубопровод и газораздаточные колонки 5 размещены вне территории производственного помещения в непосредственной близости к автодороге и местам базирования транспортных средств. Одна или несколько газораздаточных колонок могут быть размещены на или вблизи территории производственного помещения. Газораздаточные колонки 5 соединены линиями электроснабжения и связи (условно не показаны) с операторной (условно не показана), находящейся на территории производственного помещения 3.

Устройство по изобретению работает следующим образом.

Природный газ поступает по подводящему газопроводу 1 в компрессорные установки 2, размещенные в производственном помещении 3.

Сжатый в компрессорных установках 2 газ с давлением более 25 МПа, поступает в аккумулятор для хранения газа 4, выполненный в виде проточного трубопровода и сообщенный с газораздаточными колонками 5, и из них - в автомобильные баллоны. Управление процессом заправки автомобилей, ведения учета отпущенного им газа и коммерческих расчетов с потребителями газа производится в операторной через линии электроснабжения и связи.

Для наглядности приведем пример эффективности построения предлагаемой системы между городами, удаленными друг от друга на расстояние 150 км, при необходимости обеспечения ежесуточной заправки 1000 мощных трейлеров и автобусов с объемом заправки 170 км³ газа и шаге между газораздаточными колонками 10 км. Предпроектные проработки и расчеты такой системы показали, что в сравнении с построением нескольких индивидуальных станций традиционного типа стоимость снижается как минимум в 3 раза, сроки строительства в 2 раза, количество обслуживающего персонала в 10 раз, размер отводимой под строительство земли в 5 раз, эксплуатационные затраты не менее, чем в 3 раза.

Технология производства и заправки баллонов автомобилей и других транспортных средств компримированным природным газом на предлагаемой станции от применения в ее составе длинномерного соединительного газопровода с газовместимостью, достаточной для заправки проектного числа автомобилей в течение суток, изменений не претерпела и осталась фактически традиционной.