АВТОМОБИЛЬНАЯ ГАЗОНАПОЛНИТЕЛЬНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к области газоснабжения транспортных средств, использующих компримированный природный газ в качестве моторного топлива при работе в условиях низких температур, например, в условиях Крайнего Севера.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является автомобильная газонаполнительная компрессорная станция (АГНКС) для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом, содержащая блок осушки, соединенный с линией подачи природного газа из магистрального газопровода, компрессор, аккумулятор-накопитель и газозаправочную колонку, снабженную заправочным газопроводом с газораздаточным устройством (см. журнал «Транспорт на альтернативном топливе», Черепанов А.П., Мовчан Е.П. Комплектование и обустройство АГНКС, 2009, №1, с.26-34).
Недостатком упомянутого выше технического решения является то, что при эксплуатации в условиях низких температур происходит накапливание гидратов в газопроводах, что может привести к активизации коррозии и обмерзанию газового оборудования.
Задачей заявленной полезной модели является создание автомобильной газонаполнительной компрессорной станции без указанного выше недостатка.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в обеспечении работы АГНКС без сбоев в работе в условиях низких температур без загидрачивания газопроводов за счет их периодической продувки (вентилирования) осушенным газом.
Технический результат заявленной полезной модели достигается за счет того, что автомобильная газонаполнительная компрессорная станция содержит блок осушки, соединенный с линией подачи природного газа из магистрального газопровода, компрессор, аккумулятор-накопитель и газозаправочную колонку, снабженную заправочным газопроводом с газораздаточным устройством, продувочный газопровод, сообщенный выходным концом с линией подачи природного газа из магистрального газопровода, при этом газозаправочная колонка содержит соединительный элемент, снабженный с одной стороны патрубком с обратным клапаном, к которому подключен входной конец продувочного газопровода, а с другой стороны гнездом, в которое вставлено газораздаточное устройство заправочного газопровода, кроме того, на выходном газопроводе аккумулятора-накопителя природного газа установлен двухпозиционный переключатель, который соединен в одной позиции с газозаправочной колонкой прямым газопроводом, а во второй позиции соединен с газозаправочной колонкой через обводной газопровод, в котором установлен газовый редуктор.
Блок осушки, компрессор, аккумулятор-накопитель и газовый редуктор установлены в помещениях, имеющих теплоизоляцию.
АГНКС содержит блок управления подачей газа, с которого подается управляющий сигнал на двухпозиционный переключатель.
Наличие в АГНКС продувочного газопровода, соединительного элемента и двухпозиционного переключателя, установленного на выходном газопроводе аккумулятора-накопителя, обеспечивает возможность подачи осушенного природного газа из аккумулятора-накопителя через газовый редуктор на газозаправочную колонку и далее через продувочный газопровод в линию подачи природного газа из магистрального газопровода, что позволяет удалить из газопроводов гидраты, выделившиеся в процессе эксплуатации АГНКС, и тем самым обеспечить безаварийную работу АГНКС в условиях Крайнего Севера.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг.1 показана схема АГНКС.
На фиг.2 показан соединительный элемент, соединяющий заправочный газопровод и продувочный трубопровод.
На схеме АГНКС (см. фиг.1) показаны следующие элементы: магистральный газопровод 1, трансформаторная электрическая подстанция 2, узел учета 3 природного газа, линия подачи 4 природного газа из магистрального газопровода 1, блок осушки 5, компрессор 6, помещения, имеющие теплоизоляцию 7, аккумулятор-накопитель 8, двухпозиционный переключатель 9, газозаправочная колонка 10, снабженная заправочным газопроводом 11 с газораздаточным устройством 12, соединительный элемент 13, продувочный газопровод 14, обводной газопровод с газовым редуктором 15 и блок управления 16 подачей газа.
В помещениях имеющих теплоизоляцию 7, расположены следующие элементы: блок осушки 5, компрессор 6, аккумулятор-накопитель 8, двухпозиционный переключатель 9 и газовый редуктор 15.
На фиг.2 показан соединительный элемент 13, соединяющий продувочный газопровод 14 с заправочным газопроводом 11. Соединительный элемент 13 снабжен с одной стороны патрубком 18 с обратным клапаном 17, к которому подключен входной конец продувочного газопровода 14, а с другой стороны гнездом 19, в которое может быть вставлено газораздаточное устройство 12 заправочного газопровода 11.
Гнездо 19, в которое вставляется газораздаточное устройство, может быть выполнено в виде заправочного гнезда автомобиля.
Двухпозиционный переключатель 9 соединен в одной позиции с газозаправочной колонкой 10 прямым газопроводом, а во второй позиции соединен с газозаправочной колонкой 10 через обводной газопровод, в котором установлен газовый редуктор 15.
Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция работает следующим образом.
Природный газ поступает из магистрального газопровода 1 на вход узла учета 3. В узле учета 3 измеряется расход природного газа. После чего природный газ поступает по линии подачи 4 природного газа из магистрального газопровода 1 на блок осушки 5. После блока осушки 5 природный газ подают на вход компрессора 6. Осушенный и сжатый компрессором 6 природный газ поступает в аккумулятор-накопитель 8, в котором происходит накопление природного газа.
После подъезда автотранспортного средства оно заправляется следующим образом.
Газораздаточное устройство 12 вынимают из гнезда 19 и вставляют в заправочное гнездо автотранспортного средства. После чего с блока управления 16 поступает сигнал, и сжатый природный газ из аккумулятора-накопителя 8 через прямой газопровод поступает в газозаправочную колонку 10 и далее в заправочный газопровод 11.
Когда давление в аккумуляторе-накопителе 8 уменьшится до установленного уровня, по сигналу через блок управления 16 запускают компрессор 6 и осуществляют процесс накопления осушенного и очищенного сжатого газа.
Оператор с помощью манипулятора и компьютера руководит процессом работы блока управления 16.
При возникновении повышенного сопротивления и увеличения времени заправки автотранспортных средств, производят осушку подающих газопроводов.
Для этого, в период между заправками автотранспорта вставляют газораздаточное устройство 12 в гнездо 19. По сигналу с блока управления 16 двухпозиционный переключатель 9 устанавливается во вторую позицию. Природный газ из аккумулятора-накопителя 8 поступает на вход газового редуктора 15. После выхода из газового редуктора 15 осушенный газ имеет давление, незначительно превышающее давление газа в линии подачи 4 природного газа из магистрального газопровода 1.
Из газового редуктора 15 природный газ поступает в газозаправочную колонку 10, в заправочный газопровод и далее в соединительный элемент 13. Под давлением поступающего из заправочного газопровода 11 природного газа обратный клапан 17 открывается, и природный газ поступает в продувочный газопровод и далее в линию подачи 4 природного газа из магистрального газопровода 1.
Это позволяет производить периодическую осушку тракта подачи газа, избежать накапливания в нем гидратов.
Например, если давление на входе в АГНКС 1,2 МПа, то давление продувки может составлять 1,5 МПа.
Осушенный до стандартного уровня компримированный природный газ (КПГ) при температуре минус 30 C имеет равновесное влагосодержание:
3
- при давлении 20 МПа - 9 мг/м;
3
- при давлении 1,5 МПа равновесное влагосодержание становится 33 мг/м (расчет по ГОСТ 20060).
3
3
Таким образом, 1 м осушенного КПГ при редуцировании до 1,5 МПа может за счет испарения «впитать» и унести 33-9=24 мг/м влаги, выделившейся в процессе эксплуатации газопроводов.
Поскольку блок осушки 5, компрессор 6, аккумулятор-накопитель 8, двухпозиционный переключатель 9 и газовый редуктор 15 расположены в помещениях, имеющих теплоизоляцию 7, природный газ, поступающий в продувочный газопровод, имеет температуру +10 C.
3
3
При температуре +10 C и при давлении до 1,5 МПа равновесное влагосодержание становится равным 696 мг/м, т.е. 1 м может испарить почти в 30 раз больше влаги.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает безаварийную работу АГНКС и, следовательно, бесперебойное снабжение автотранспортных средств компримированным природным газом в условиях Крайнего Севера.