ГАЗОНАПОЛНИТЕЛЬНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ЗАПРАВКИ БАЛЛОНОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ КОМПРИМИРОВАННЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ Российский патент 2003 года по МПК F17C5/06 

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

Известна автомобильная газонаполнительная компрессорная станция (АГНКС), включающая устройство отбора газа из магистрального газопровода, несколько компрессорных установок, установленных в производственном помещении станции с системой осушки газа, аккумуляторы для хранения компримированного осушенного газа, выполненные в виде подземных сосудов большого объема, сообщенных трубопроводами с компрессорной группой и газораздаточными колонками для заправки газом автомобилей, размещенными под навесом [1].

Сооружение таких станций в городских условиях крайне проблематично по следующим причинам. Столь мощные станции занимают площадь застройки до 1,0 га и требуют выделения земельного участка с учетом зон безопасности до 3,5 га. Кроме того, наличие в составе станции аккумуляторов - сосудов большой емкости (до 5000 нм³) и высокого давления (до 25,0 МПа) представляет определенную опасность. Учитывая высокую стоимость земли в городах, большие размеры необходимых под строительство земельных участков и повышенную опасность столь мощных станций, их сооружение в условиях плотной городской застройки чрезвычайно дорого, небезопасно, а следовательно, нецелесообразно. Более того, из таких станций по упомянутым соображениям практически не представляется возможным создать густую сеть газозаправки транспорта.

Известна мини-АГНКС, включающая устройство отбора газа из магистрального газопровода, компрессорную установку и аккумулятор газа в виде баллонного блока, размещенные в производственном помещении контейнерного типа и связанные с компрессорной установкой и газораздаточной колонкой для заправки газом автомобилей, установленной под навесом [2]. Такие станции предназначены для работы в основном в городских условиях. Однако и они с учетом норм безопасности, определяемых расстояниями от аккумулятора - самого опасного элемента станции, требуют отвода участка не менее 0,5 га и также небезопасны из-за наличия аккумуляторов, выполненных из баллонов высокого давления. Кроме того, аккумуляторные баллоны должны периодически проходить переосвидетельствование, что связано с определенными затратами, вызванными остановкой станции и испытаниями баллонов.

Технической задачей, поставленной в предлагаемом изобретении, является повышение безопасности аккумуляторов за счет рассредоточения аккумулируемой в них энергии, обеспечение лучшего охлаждения в них газа за счет развития их поверхности, уменьшение эксплуатационных затрат за счет исключения процесса переосвидетельствования, сокращение разрывов до объектов, не относящихся к станции, и уменьшение размеров отводимого под строительство земельного участка. Эта задача в предлагаемом изобретении достигается тем, что аккумулятор газа выполняют из проточного трубопровода в виде, например, змеевика или спирали, размещенного вне производственного здания, например на его крыше и/или на крыше навеса, и оснащенного на начальном и конечном участках отсечными устройствами, предотвращающими при возникновении утечек поступление газа в змеевик, объем которого, по меньшей мере, превышает суммарный объем газовых баллонов наиболее нагруженного транспортного средства, а длина проточного трубопровода - змеевика более чем на порядок превосходит суммарную длину газовых баллонов транспортного средства.

На чертеже изображена схема предлагаемой мини-АГНКС городского типа.

Станция содержит систему отбора, очистки и учета газа 1 из магистрального трубопровода 2, компрессорную установку 3, размещенную в производственном помещении контейнерного типа 4, и аккумулятор для хранения газа, выполненный из проточного трубопровода в виде змеевика 5, размещенного на крыше контейнера 4, соединенного с компрессором 3 и газозаправочной колонкой 6 и оснащенного на начальном и конечном участках отсечными устройствами 7 и 8. Аккумулятор - змеевик 5 выполнен объемом, по меньшей мере, превышающим суммарный объем газовых баллонов наиболее нагруженного транспортного средства, и длиной, более чем на порядок превосходящей их суммарную длину.

Для наглядности приведем пример исполнения аккумулятора - змеевика.

Наиболее нагруженный автомобиль снабжен десятью газовыми баллонами по 50 л. Суммарный их объем составляет 500 л. Объем змеевика назначаем 600 л. Размещаем змеевик на крыше контейнера площадью 72 м² (6•12). Исходя из объема змеевика, равного 600 л, и труб внутренним диаметром 50 мм (как наиболее безопасных и технологичных), рассчитываем длину змеевика и получаем 300 м. Укладка труб по длине контейнера в один этаж потребует 50 рядов. При ширине контейнера 6 м укладка 50 рядов с зазором 60 мм займет всего 5,5 м, что вполне конструктивно.

Сравнение показателей аккумулятора - змеевика с баллонным аккумулятором известных мини-АГНКС приведено в таблице.

Из сравнения основных показателей двух исполнений аккумулятора следует:
1. Длина змеевика более чем на порядок больше суммарной длины газовых баллонов.

2. Диаметр трубы змеевика в 4 раза меньше диаметра газовых баллонов.

3. Объем змеевика на 20% превышает суммарный объем газовых баллонов.

4. Занимаемая змеевиком площадь в 70 раз превышает площадь, занимаемую баллонами.

Указанные показатели предопределяют преимущества аккумулятора - змеевика в достижении повышенной безопасности и технико-технологической эффективности. Кроме того, аккумулятор, выполненный из проточного 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.

Технология производства и заправки баллонов автомобилей и других транспортных средств компримированным природным газом на предлагаемой станции от применения в ее составе аккумулятора - змеевика взамен аккумулятора баллонного типа никаких изменений не претерпела и осталась традиционной.

Источники информации
1. Боксерман Ю. И. , Мкртычан Я.С., Чириков К.Ю. Перевод транспорта на газовое топливо. М.: Недра, 1988, с. 49-50.

2. Боксерман Ю. И. , Мкртычан Я.С., Чириков К.Ю. Перевод транспорта на газовое топливо. М.: Недра, 1988, с. 66-74.

Газонаполнительная компрессорная станция для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом включает устройство отбора газа из магистрального трубопровода, компрессор, установленный в производственном помещении, и аккумулятор для хранения газа. Аккумулятор газа сообщен с компрессором и газораздаточной колонкой, смонтированной под навесом. 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 змеевика превышает суммарный объем газовых баллонов наиболее нагруженного транспортного средства, а длина проточного трубопровода более чем на порядок превосходит суммарную длину баллонов транспортного средства. Использование изобретения позволит повысить безопасность аккумуляторов за счет рассредоточения аккумулируемой в них энергии, обеспечить лучшее прохождение газа, уменьшить эксплуатационные затраты. 1 ил., 1 табл.

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, отличающаяся тем, что 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.