车用天然气(柳华) - 图文 下载本文

后停机。这种工作方式的优点可以保证储气瓶组充气最多,提高其利用率,也可使汽车加气的速度最快。

(4)控制系统

控制系统的功能是控制加气站设备的正常运转和对有关设备的运行参数进行监控并在设备发生故障时自动报警或停机。目前,国外加气设备的控制系统多采用PLC(可编程逻辑控制器),这种方式可靠性高,能实现设备的全自动化操作,也可远传到值班室实现无人看守,减轻操作工的劳动强度。 2、天然气压缩系统

(1)压缩机主机

压缩机主机是压缩系统,也是整个加气站的心脏。世界上生产CNG加气站用压缩机的厂家很多,技术也很成熟。不同厂家的机型不同,结构方式也不一样。

表4-15是世界上几家著名的压缩机公司的产品结构方面的比较。

表4-15 世界上著名压缩机公司的产品比较

公司 GEMINI (美国) Ariel (美国) Norwalk (美国) 代表机构 MPSS-4 JGP JGR JGM JGA JGI等 CENTRY系列 BVTN/2 Nuovo Pignone (意大利) 2BVTN/2 2BVTN/3 2BVTN/4 Norwalk (美国) Charge系列 立式 结构形式 优点 ①惯性力平衡最好 ②振动很小 ③无须设置大飞轮 对称平衡式 ④维护方便 ⑤驱动器功率肪动小,最适宜电动驱动 ①惯性力不平衡 ①汽缸与活塞间的摩擦磨损均②要设置很大的飞轮 匀,耗功最少 ③驱动器功庇脉动最大,对电②采用无油润滑,从而提高气体网要求高 质量免除液气分离器等昂贵设④排气量受汽缸数限制不能设备,简化维修 计的很大 ②活塞自重落在汽缸壁上磨损较严重不宜采用无油润滑 ①占地积面积太大,不利于小型化 缺点 LMF (奥地利) V15G,V16G,V17G,角度式(V型,VGd,VP系列 双V型,W型) ①惯性力可以较大程度的平衡 ②结构紧凑 ①维护不太方便 ③汽缸数较多压力比较小 ②活塞与汽缸间仍存在偏磨,④宜于采用风扇冷却汽缸,尤其角度式(双V型,苏尔寿(瑞士) CU,CN,CC,CT W型,倒T型 不太适宜无油润滑③结构复适于缺水地区 杂,制作工艺要求高 ⑤宜于小型化 ⑥易于系列化,变形容易 (2)汽缸润滑方式

分为无油润滑和有油润滑两大类,诺瓦克公司采用的少油润油,减油润滑等方式也可归功类于有油润滑(见表4-16)。

表4-16 气缸润滑方式优缺点比较

公司 Nuovo Pignone (意大利) 机器型号 BVTN/2 2BVTN/2 2BVTN/3 2BVTN/4 Charge系列 Na-SV4 MPSS-4 JG,JGA,JGP, JGI,JGR,JGM CENTRY系列 有油润滑 LMF Swlzev Bruckhardt G系列,VP系列 VGD系列 CC CV CT 无油润滑 汽缸润滑方式 优点 ①无须安装油分离器等昂贵设备 ②节省费用和机器空间 ③耗油量低 ④维护工作量降低 ⑤润滑系统简化 ①对汽缸和活塞环材质要求不高 ②可以利用汽缸润滑油带有一部分摩擦热量,保证压缩机工作在可靠程度范围内 ③有油润滑技术难度小,安全可靠,同时可减少摩擦耗功 ①必须在排气口安装昂贵的油分离器 ②机组体积增大,成本上升 ③润滑系统复杂 ④维修工作量大 ⑤耗油量大 ⑥从汽缸带出的润滑油可能使干燥物质失效 对汽缸特别是活塞环材质要求极高,成本上升 确定 Norwalk GEMINI Ariel Norwalk (3)汽缸冷却方式

分为水冷、风冷两大类。水冷又分开式循环和闭式循环两种。风冷也可分为两种:一种是汽缸带有散热翅片的,多用于结构紧凑的角度式,另一种是汽缸不带有散热翅片的,用于结构分散的对称平衡式。

开式循环的水冷却方式由于要求建有专门的水槽,属于落后的技术,只有国内一家厂采用。而另外三种方式的应用更为合理,

也比较成熟(见表4-17)。

表4-17 气缸冷却方式优缺点比较

公司 Nuovo Pignone (意大利) Norwalk (美国) LMF (奥地利) GEMINI (美国) 代表机型 BVTN/2 2BVTN/2 2BVTN/3 2BVTN/4 Charge系列 CENTRY系列 VGD W型 MPSS-4 气缸无散热 Ariel JGA 翅片的风冷 ①气缸结构 ②无须对气缸套清晰水垢 ③无须冷却水循环系数 闭式循环水冷 冷却方式 优点 ①冷却效果好,气缸壁工作温度低 ②降低压缩机对高温环境的敏感度,确保高可靠性,高效率 ③减轻冷却器的热负荷,减少其体积 ①气缸工作温度最高对材料要求高 ②冷却效果好坏完全取决于冷却器 ③同样进排气条件下冷却器体积最大 LMF (奥地利) 苏尔寿 (瑞士) G系列 VP系列 CU,CN 气缸有散热 翅片的风冷 ①气缸结构比较简单 ②冷却风扇可以同时对气缸和冷却器进行冷却,冷却效果好 气缸散热器翅片使得铸造工艺复杂 ①气缸结构复杂 ②需要定期更换冷却液 ③增加一套冷却水循环系统,使得整机系统更复杂 确定 3.天然气储气装置

天然气汽车加气站储存系统作为加气站主体部分之一所出的重要地位直接影响到加气站储气技术的发展。为此各国对其进行了大量的研究和现场实践。我国的天然气汽车事业初始于20世纪50年代的低压橡胶皮包天然气汽车,直至80年代才真正发展起来,1988年在四川兴建了第一座全进口新西兰的CNG加气站,继而,国产天然气汽车改装部件及加气站设备;压缩机、气体处理设备、售气机、储存容器等相继问世。近年来,天然气加气站储气技术的完善和提高为天然气汽车产业的发展打下了良好的基础,十几年来,CNG加气站储存容器由最初的氧气瓶走向了天然气专用瓶、从小型气瓶组发展到大瓶瓶组,90年代中

期又出现了井式储气技术,近几年在四川大型焊接容器储气形式技术得到了不断的发展,储气技术愈来愈向安全、可靠、经济的大型化方向发展。

目前,储气方案主要有DOT储气瓶组、ASME容器单元、地下储气井三种方案可供选择,现分别介绍如下:

(1)DOT储气瓶组

设计压力25Mpa,设计标准为DOT49CFR之178.37节压缩气体运输标准:安全系数为2.48,一般不作为地面存储,DOT没有制定地面应用标准的权限;不允许有排污口,初期投资低,运行维修成本高,每3年必须把单元拆开,对每只瓶子进行水压实验。场地面积在50㎡以上。属于松散结构,没有结构整体性,容器多、接头多,存在泄露危险且管线尺寸小,流动阻力大。

(2)ASME容器单元

设计压力27.6Mpa,设计标准为ASME第Ⅷ章第1节压缩气体地面存储设计标准。安全系数3,容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%,通常作为地面存储。ASME允许容器上有排污口;初期投资高,运行和维修成本低,除一般的外部和内部直观检测外,不需再检测;场地要求5~7㎡,坚固,整体结构能更好的承受冲击荷载及地震波动;其容器数量少,接头少,管线尺寸大,流动阻力较小。

(3)地下储气井

设计压力为25Mpa,储井的深度一般为100m。它由十几根