ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЗАПРАВКИ СЖАТЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПРАВКОЙ ГАЗОМ

1. Гидравлическая система заправки сжатым природным газом, содержащая:
- по меньшей мере один блок снабжения СПГ, включающий в себя два ряда баллонов для хранения СПГ, при этом каждый ряд имеет одинаковое количество баллонов, а каждый баллон снабжен патрубком для заполнения и возврата гидравлической жидкости и выпускным патрубком; первый трубопровод для заполнения и возврата гидравлической жидкости, соединенный с патрубками заполнения и возврата гидравлической жидкости баллонов одного ряда; и второй трубопровод для заполнения и возврата гидравлической жидкости, соединенный с патрубками заполнения и возврата гидравлической жидкости баллонов другого ряда;
- гидравлический силовой блок, включающий в себя резервуар для хранения гидравлической жидкости при нормальном давлении; насос замкнутого контура для подачи гидравлической жидкости под давлением в блок снабжения СПГ, содержащий первый и второй патрубки для гидравлической жидкости и отклоняемую пластину для регулирования рабочих режимов первого и второго патрубков для гидравлической жидкости; при этом отклоняемая пластина выполнена с возможностью переключения в одно из двух рабочих положений и среднее положение, находящееся между указанными первым и вторым рабочими положениями, причем, когда отклоняемая пластина находится в первом положении, первый патрубок для гидравлической жидкости используется для сжатой гидравлической жидкости, а второй патрубок - как впускной патрубок для гидравлической жидкости, в случае, когда отклоняемая пластина находится во втором положении, второй патрубок для гидравлической жидкости используется для сжатой гидравлической жидкости, а первый патрубок для гидравлической жидкости - как впускной патрубок для гидравлической жидкости; а в случае, когда отклоняемая пластина находится в среднем положении, насос замкнутого контура выключен;
- перекидной клапан для изменения положения отклоняемой пластины;
- питающий трубопровод, соединяющий первый и второй патрубки для гидравлической жидкости насоса замкнутого контура с резервуаром;
- первый гидравлический трубопровод, присоединенный между первым патрубком для гидравлической жидкости и первым трубопроводом для заполнения и возврата гидравлической жидкости; и
- второй гидравлический трубопровод, присоединенный между вторым патрубком для гидравлической жидкости и вторым трубопроводом для заполнения и возврата гидравлической жидкости, причем гидравлический трубопровод, соединенный с патрубком для сжатой гидравлической жидкости, работает в режиме заполнения гидравлической жидкостью для обеспечения блока снабжения СПГ сжатой гидравлической жидкостью, а гидравлический трубопровод, соединенный с впускным патрубком для гидравлической жидкости, работает в режиме возврата гидравлической жидкости, чтобы обеспечить возврат гидравлической жидкости из блока снабжения СПГ в гидравлический силовой блок;
- блок управления, предназначенный для управления работой блока снабжения СПГ и гидравлического силового блока.
2. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой и первый, и второй гидравлический трубопровод соединен с первым и вторым патрубками для гидравлической жидкости посредством двух регулирующих клапанов, соответственно, при этом блок управления электрически соединен с каждым из регулирующих клапанов для управления их открытием и закрытием.
3. Гидравлическая система заправки по п.2, в которой и первый, и второй гидравлический трубопровод снабжен датчиком давления для измерения давления гидравлической жидкости в соответствующем гидравлическом трубопроводе, а блок управления выполнен с возможностью управления открытием и закрытием соответствующих регулирующих клапанов в соответствии с результатами измерения давления.
4. Гидравлическая система заправки по п.2, в которой и первый, и второй гидравлические трубопроводы снабжен расходомером для измерения расхода гидравлической жидкости, проходящей через соответствующий гидравлический трубопровод, и передачи результатов измерения в блок управления.
5. Гидравлическая система заправки по п.4, в которой и в первый, и во второй гидравлические трубопроводы установлен электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости, один конец которого присоединен между расходомером и регулирующим клапаном того же самого гидравлического трубопровода, а другой конец соединен с резервуаром, при этом блок управления электрически связан с каждым из указанных электромагнитных клапанов для управления их открытием и закрытием, соответственно.
6. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой перекидной клапан выполнен с возможностью регулирования угла отклонения отклоняемой пластины от среднего положения в рабочее положение, так что при большем угле смещения отклоняемой пластины в рабочее положение относительно среднего положения, становится большим расход гидравлической жидкости, нагнетаемой из патрубка для сжатой гидравлической жидкости насоса замкнутого контура.
7. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой как в первом, так и во втором гидравлическом трубопроводе установлен радиатор для рассеивания теплоты, при этом блок управления электрически связан с радиаторами для управления их рабочим состоянием.
8. Гидравлическая система заправки по п.7, в которой как первый, так и второй гидравлический трубопровод дополнительно снабжен датчиком температуры для измерения температуры гидравлической жидкости в соответствующем гидравлическом трубопроводе, при этом блок управления выполнен с возможностью управления рабочим состоянием радиаторов в соответствии с результатами измерения температуры.
9. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой как первый, так и второй гидравлический трубопровод дополнительно снабжен устройством для удаления пузырьков газа.
10. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой как первый, так и второй патрубок для гидравлической жидкости соединен с питающим трубопроводом посредством соответствующего обратного клапана.
11. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой между резервуаром и питающим трубопроводом установлен подающий насос для предварительного повышения давления отводимой из резервуара гидравлической жидкости и подачи предварительно сжатой гидравлической жидкости в питающий трубопровод.
12. Гидравлическая система заправки по п.11, в которой в питающем трубопроводе установлен датчик давления для измерения давления находящейся в нем гидравлической жидкости, при этом насос замкнутого контура приводится в действие с помощью блока управления в том случае, если измеренное давление достигает предварительно заданной величины.
13. Гидравлическая система заправки по п.1, в которой в подающем трубопроводе установлен двухкамерный фильтр, снабженный трансмиттером для связи с блоком управления.
14. Гидравлическая система заправки по п.11, в которой между питающим трубопроводом и резервуаром параллельно размещен обратный клапан для прохождения гидравлической жидкости в одном направлении от резервуара к питающему трубопроводу.
15. Гидравлическая система заправки по любому из пп.11 или 14, в которой между питающим трубопроводом и резервуаром дополнительно установлен обратный клапан с пружиной для поддержания давления, причем указанный клапан установлен так, что гидравлическая жидкость протекает через него в одном направлении от питающего трубопровода к резервуару.
16. Способ управления заправкой газом гидравлической системы по любому из пп.1-15, включающий этапы, на которых:
- устанавливают отклоняемую пластину насоса замкнутого контура в одно из рабочих положений, так чтобы один из двух гидравлических трубопроводов работал в режиме заполнения гидравлической жидкостью, а другой - в режиме возврата гидравлической жидкости;
- осуществляют всасывание гидравлической жидкости, протекающей в гидравлическом трубопроводе, работающем в режиме возврата гидравлической жидкости, в насос замкнутого контура через его входной патрубок для гидравлической жидкости;
- осуществляют сжатие всосанной гидравлической жидкости насосом замкнутого контура до предварительно заданной величины давления, по существу равной давлению хранимого в баллоне СПГ, и нагнетание сжатой гидравлической жидкости в гидравлический трубопровод, работающий в режиме заполнения гидравлической жидкостью, через патрубок для сжатой гидравлической жидкости;
- осуществляют заполнение гидравлической жидкостью и одновременно выпускают СПГ для одного баллона одного ряда, соединенного с гидравлическим трубопроводом, работающим в режиме заполнения гидравлической жидкостью;
- прекращают заполнение гидравлической жидкостью и выпуск СПГ для баллона одного ряда, когда количество гидравлической жидкости, протекающей через гидравлический трубопровод, работающий в режиме заполнения гидравлической жидкостью, достигает первой предварительно заданной величины;
- осуществляют взаимную замену режимов заполнения и возврата в двух указанных гидравлических трубопроводах за счет переключения рабочего положения, чтобы осуществить возврат гидравлической жидкости из баллона указанного одного ряда в соединенный с этим баллоном гидравлический трубопровод и чтобы заполнить гидравлической жидкостью и одновременно осуществить выпуск СПГ для другого баллона другого ряда; и
- повторяют указанные этапы, чтобы последовательно отвести СПГ из двух рядов баллонов блока снабжения СПГ.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
- устанавливают отклоняемую пластину в среднее положение в том случае, когда насос замкнутого контура приводится в действие; и
- после того, как работа насоса при запуске становится стабильной, переключают отклоняемую пластину в одно из рабочих положений для начала работы насоса замкнутого контура и открывают регулирующие клапаны в первом и втором гидравлических трубопроводах.
18. Способ по п.17, в котором перед запуском насоса замкнутого контура дополнительно осуществляют предварительное повышение давления гидравлической жидкости, отводимой из резервуара, с помощью подающего насоса и последующую подачу предварительно сжатой гидравлической жидкости в питающий трубопровод; а насос замкнутого контура запускают после достижения измеряемого датчиком давления предварительно заданной величины.
19. Способ по п.17, в котором насос замкнутого контура всасывает гидравлическую жидкость из питающего трубопровода в процессе осуществления им первой операции.
20. Способ по п.16, в котором дополнительно осуществляют:
- переключение отклоняемой пластины насоса замкнутого контура из ее текущего рабочего положения в среднее положение, когда давление в гидравлическом трубопроводе, работающем в режиме заполнения гидравлической жидкостью, превышает верхний предел величины давления; при этом закрывают регулирующий клапан гидравлического трубопровода, работающего в режиме заполнения гидравлической жидкостью, как только давление в указанном трубопроводе уменьшится до величины меньше нижней предельной величины давления, которая не превышает верхний предел величины давления;
- переключают отклоняемую пластину насоса замкнутого контура обратно в предшествующее рабочее положение и повторно открывают регулирующий клапан гидравлического трубопровода, работающего в режиме заполнения гидравлической жидкостью.
21. Способ по п.20, дополнительно включающий этапы, на которых:
- определяют расчетное количество сжатой гидравлической жидкости, которое необходимо подавать из насоса замкнутого контура, для отвода из блока снабжения СПГ соответствующего количества СПГ;
- устанавливают отклоняемую пластину в рабочее положение, смещенное относительно среднего положения на предварительно заданный угол в соответствии с указанным расчетным количеством сжатой гидравлической жидкости, чтобы количество сжатой гидравлической жидкости, подаваемой из насоса замкнутого контура, соответствовало количеству СПГ, отведенному от блока снабжения СПГ; и
- переключают отклоняемую пластину в среднее положение, если необходимость отвода СПГ отсутствует.
22. Способ по любому из п.п.20 или 21, дополнительно включающий этапы, на которых:
- выключают насос замкнутого контура по истечении предварительно заданного периода времени после переключения отклоняемой пластины насоса замкнутого контура в среднее положение, если давление в гидравлическом трубопроводе, работавшем до этого в режиме заполнения гидравлической жидкостью, превышает верхнюю предельную величину; и
повторно запускают насос замкнутого контура, если давление в указанном гидравлическом трубопроводе, работавшем до этого в режиме заполнения гидравлической жидкостью, снижается до величины меньше нижней предельной величины.
23. Способ по п.16, дополнительно включающий этапы, на которых:
- закрывают в процессе операции возврата гидравлической жидкости регулирующий клапан гидравлического трубопровода, работающего в режиме возврата гидравлической жидкости, когда количество гидравлической жидкости, протекающей через указанный гидравлический трубопровод, достигает второго предварительно заданного количества, которое меньше, чем первое предварительно заданное количество, и открывают электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости, оставшейся в указанном гидравлическом трубопроводе, в резервуар с прохождением ее через электромагнитный клапан; при этом операцию заполнения продолжают осуществлять гидравлической жидкостью из питающего трубопровода.
24. Способ по п.23, дополнительно включающий этапы, на которых:
- закрывают электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости гидравлического трубопровода, работающего в режиме возврата гидравлической жидкости, если количество гидравлической жидкости, проходящей через указанный гидравлический трубопровод, достигает первой предварительно заданной величины, с завершением осуществляемой операции возврата гидравлической жидкости; и
- открывают регулирующий клапан гидравлического трубопровода, работающего в данное время в режиме возврата гидравлической жидкости, перед взаимным изменением режимов заполнения и возврата гидравлической жидкости в двух указанных гидравлических трубопроводах.
25. Способ по п.23, дополнительно включающий этапы, на которых:
- открывают электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости, установленный в гидравлическом трубопроводе, работающем в режиме возврата гидравлической жидкости, при проведении процесса операции заполнения гидравлической жидкостью для последнего баллона блока снабжения СПГ с использованием питающего трубопровода, а затем осуществляют вторую операцию возврата гидравлической жидкости последовательно для каждого баллона, не принадлежащего к ряду баллонов, в котором находится указанный последний баллон, при этом указанная вторая операция возврата гидравлической жидкости для каждого баллона включает в себя открытие патрубка заполнения и возврата гидравлической жидкости баллона, чтобы обеспечить возврат гидравлической жидкости, оставшейся в баллоне, в резервуар по гидравлическому трубопроводу, работающему в режиме возврата гидравлической жидкости; и закрытие патрубка заполнения и возврата гидравлической жидкости баллона после возврата всей находившейся в нем гидравлической жидкости.
26. Способ по п.25, дополнительно включающий этапы, на которых:
- закрывают электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости гидравлического трубопровода, работающего в режиме возврата гидравлической жидкости, после окончания вторых операций возврата гидравлической жидкости для всех баллонов указанного ряда; отсоединяют указанный гидравлический трубопровод от действующего блока снабжения СПГ и соединяют его с одним из трубопроводов заполнения и возврата гидравлической жидкости следующего блока снабжения СПГ; и
- осуществляют взаимное изменение режимов заполнения и возврата гидравлической жидкости в двух гидравлических трубопроводах путем переключения рабочего положения отклоняемой пластины после завершения операции заполнения гидравлической жидкостью для последнего баллона действующего блока снабжения СПГ; а затем одновременно заполняют гидравлической жидкостью и отводят СПГ для первого баллона следующего блока снабжения СПГ и возвращают гидравлическую жидкость из последнего баллона действующего блока снабжения СПГ.
27. Способ по п.26, дополнительно включающий этапы, на которых: открывают электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости гидравлического трубопровода, работающего в режиме возврата гидравлической жидкости, после завершения операции возврата гидравлической жидкости из последнего баллона действующего блока снабжения СПГ, и осуществляют вторую операцию возврата гидравлической жидкости последовательно для баллонов другого ряда действующего блока снабжения СПГ, при этом последний баллон принадлежит указанному другому ряду.
28. Способ по п.27, дополнительно включающий этапы, на которых: закрывают электромагнитный клапан для возврата гидравлической жидкости гидравлического трубопровода, работающего в режиме возврата гидравлической жидкости, после завершения второй операции возврата гидравлической жидкости для баллонов другого ряда действующего блока снабжения СПГ, отсоединяют после этого гидравлический трубопровод, работавший в режиме возврата гидравлической жидкости, и присоединяют его к другому трубопроводу для заполнения и возврата гидравлической жидкости следующего блока снабжения СПГ.