ГАЗОЗАПРАВОЧНАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к средствам для заправки транспорта, использующего природный газ в сжиженном или сжатом виде в качестве моторного топлива.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является газозаправочная станция, включающая блок сжижения природного газа, криогенную емкость для сжиженного природного газа (СПГ), соединенную с заправочными колонками СПГ (см. патент на полезную модель RU 53418, F25J 1/00, 10.05.2006).
Недостатком упомянутого выше технического решения является то, что оно обеспечивает возможность заправки автомобилей только сжиженным природным газом.
Задачей заявленной полезной модели является создание универсальной газозаправочной станции без указанного выше недостатка.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в следующем:
- расширение функциональных возможностей газозаправочной станции за счет обеспечения заправки транспортных средств как СПГ, так и компримированным природным газом (КПГ);
- повышение эффективности работы газозаправочной станции за счет использования потенциала высокого давления магистрального газопровода КПГ высокого давления.
Технический результат заявленной полезной модели достигается за счет того, что газозаправочная станция содержит блок сжижения природного газа, соединенный с криогенной емкостью для сжиженного природного газа (СПГ), заправочные колонки СПГ, заправочные колонки компримированного природного газа (КПГ) и регазификатор, вход которого соединен с криогенной емкостью для СПГ, а выход - с аккумуляторами КПГ, причем входные газопроводы заправочных колонок КПГ подсоединены посредством соединительного газопровода с запорным вентилем к аккумуляторам КПГ, а посредством подающего газопровода с обратным клапаном - к участку магистрального газопровода КПГ высокого давления, к которому подключен вход блока сжижения природного газа.
По крайней мере, одна заправочная колонка СПГ может быть расположена на судовом причале.
По крайней мере, одна заправочная колонка КПГ может быть расположена на судовом причале.
Наличие в составе газозаправочной станции регазификатора, заправочных колонок компримированного КПГ и аккумуляторов для хранения КПГ обеспечивает возможность заправки транспортных средств КПГ.
Соединение заправочных колонок (КПГ) с участком магистрального газопровода КПГ высокого давления обеспечивает подачу КПГ непосредственно из магистрального трубопровода КПГ высокого давления (газотранспортной системы), что позволяет повысить эффективность работы газозаправочной станции за счет использования потенциала высокого давления участка магистрального газопровода КПГ высокого давления.
Использование потенциала высокого давления участка магистрального газопровода КПГ высокого давления позволит отказаться от установки компрессорного оборудования на газозаправочной станции
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На чертеже показана схема газозаправочной станции.
Газозаправочная станция питается от магистрального газопровода 1 высокого давления и содержит: блок сжижения 2 природного газа, криогенную емкость 3 для СПГ, насос 4 низкого давления, газопровод 5, подающий СПГ на заправочные колонки 6 СПГ, насос 7 высокого давления, регазификатор 8, аккумуляторы 9 КПГ, заправочные колонки 10 КПГ с входными газопроводами 11, соединительный газопровод 12 с запорным вентилем 13 и обратный клапан 14, установленный в подающем газопроводе 15.
Обратный клапан 14 может быть выполнен невозвратно-запорным или невозвратно-управляемым.
Криогенная емкость 3 для СПГ входным патрубком соединена с блоком сжижения 2 природного газа.
К криогенной емкости 3 для СПГ подключены два выходных газопровода. Первый выходной газопровод криогенной емкости 3 для СПГ соединен с газопроводом 5, подающим СПГ на заправочные колонки 6 СПГ, и в нем установлен насос 4 низкого давления.
Второй выходной газопровод криогенной емкости 3 для СПГ соединен с входом регазификатора и в нем установлен насос 7 высокого давления.
Подающий газопровод 15 соединен с заправочными колонками 10 КПГ, которыми осуществляется заправка автотранспортных средств 18 и передвижных автомобильных газозаправщиков 19 (ПАГЗ).
Газопровод 5 соединен с заправочными колонками 6 СПГ, которыми осуществляется заправка судов 16, работающих на СПГ (в том числе бункеровщиков), железнодорожных криогенных цистерн 17, автомобильных криогенных цистерн 21 и автотранспортных средств 20.
Запорный вентиль 13 установлен на соединительном газопроводе 12, посредством которого аккумуляторы 9 подключены к входным газопроводам 11 заправочных колонок 10.
Обратный клапан 14 установлен на подающем газопроводе 15. Посредством подающего газопровода 15 входные газопроводы 11 заправочных колонок 10 КПГ соединены с магистральным газопроводом 1 высокого давления. Обратный клапан 14 предназначен для исключения перетекания КПГ из входных газопроводов 11 заправочных колонок 10 обратно в магистральный газопровод 1.
Работа газозаправочной станции осуществляется следующим образом.
Газозаправочная станция может осуществлять заправку транспортных средств СПГ и/или КПГ.
Заправка СПГ газом транспортных средств осуществляется следующим образом.
Природный газ высокого давления из магистрального газопровода 1 высокого давления поступает в блок сжижения 2 природного газа, из которого СПГ направляется в криогенную емкость 3 для СПГ. Насосом низкого давления 4 СПГ подается из криогенной емкости 3 для СПГ в газопровод 5. СПГ из газопровода 5 направляется на вход заправочных колонок 6 СПГ, посредством которых осуществляется заправка СПГ различных транспортных средств.
Заполнение аккумуляторов 9 КПГ происходит следующим образом.
Из криогенной емкости 3 для СПГ насосом высокого давления 7 СПГ подается в регазификатор 8. В регазификаторе 8 СПГ преобразуется с помощью нагрева в КПГ, т.е. в газообразное состояние. Из регазификатора 8 КПГ поступает на хранение в аккумуляторы 9 КПГ.
Заправка КПГ транспортных средств осуществляется следующим образом.
На начальном этапе заправки газовых баллонов транспортных средств КПГ при закрытом запорном вентиле 13, газ высокого давления из магистрального газопровода 1 по подающему газопроводу 15 через открытый обратный клапан 14 поступает к входным газопроводам 11 заправочных колонок 10 и далее в баллоны транспортных средств.
При необходимости дозаправки газовых баллонов транспортных средств КПГ, имеющим давление, которое превышает давление в магистральном газопроводе, открывают вентиль 13, при этом обратный клапан 14 автоматически закрывается под действием разницы давлений газа в аккумуляторах 9 КПГ и в магистральном трубопроводе 1. Из аккумуляторов 9 КПГ через соединительный газопровод 12, открытый вентиль 13 подают во входные газопроводы 11 газозаправочных колонок 10 КПГ.
Дозаправка КПГ осуществляется из аккумуляторов 9 КПГ регазифицированным СПГ, имеющим очень высокую степень осушки при давлении для автотранспортных средств - до 20 МПа, а для ПАГЗ - до 25 МПа.
В случае необходимости заправки различных видов водного транспорта часть заправочных колонок КПГ и часть заправочных колонок СПГ располагают на судовом причале.
Заправочная станция питается от емкости хранения СПГ, откуда насосом низкого давления подается в трубопровод к заправочным колонкам СПГ и через насос высокого давления и регазификатор в газообразном виде поступает в аккумуляторы, которые трубопроводом через запорный орган связанны с заправочным колонками КПГ.
Газозаправочная станция может быть расположена вблизи магистрального газопровода газотранспортной системы, или компрессорной станции, такой, например, как Nord Stream «Портовая» (у дер. Большой Бор Выборгского района, близ финской границы) у которой давление природного газа ~20 МПа. Использование компрессоров для получения КПГ, (имеющих обычно степень повышения давления в одной ступени ~4) в этом случае нерационально. Аккумуляторы для хранения 9 КПГ рассчитаны на хранение газа высокого давления (не менее 25 МПа).
Реализация предлагаемой газозаправочной станции в случае ее расположения вблизи магистрального трубопровода газотранспортной системы или компрессорной станции позволит повысить эффективность работы газозаправочной станции за счет использования потенциала высокого давления газа в магистральном газопроводе и достаточно высокого уровня его осушки.
Это позволяет обеспечить заправку компримированным природным газом транспортных средств без компрессорного оборудования и блоков осушки, обычно входящих в состав газозаправочных компрессорных станций.