储气瓶组容量对汽车加气量的影响Word文件下载.doc

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关键词：

天然气CNG加气站储气瓶组

1. 

CNG加气站常出现汽车加不满气的现象

在一些CNG加气站中常有汽车司机反映，汽车加不满气，也就是加完气后，汽车气瓶中的气体压力不够20Mpa的额定压力。

而检查压缩机和售气机等设备工作正常。

尤其当多台售气机同时加气，汽车气瓶的加气量又较大时，更为明显。

经过长期的观察分析后，终于揭开了其中的谜底。

CNG加气站中设置储气瓶组的主要作用，是对压缩机供气能力的补充。

如果设置不当，其补偿作用就非常有限，甚至对汽车的加气量造成影响，出现所谓加不满的现象。

2. 

储气瓶组容量对汽车加气量的影响

储气瓶组容量对汽车加气量的影响，在不同的工况条件下是不同的。

主要与压缩机排气量的大小、同时加气的售气机台数或者加气枪数、汽车每次加气量的多少等方面有关。

而且往往是几方面综合作用的结果。

2.1压缩机排气量不同时

压缩机排气量较大时，供气能力足，储气瓶组的容量对汽车加气量的影响不大，即使每次加气50~70Nm3的公交车一般都能加满；

相反，对于排气量小的压缩机，储气瓶组的补偿作用非常明显，也对汽车加气量的影响较大，如果容量选小了，公交车会经常加不满气。

请看下面的例子。

有一个加气站，压缩机的排气量为480Nm3/h，储气瓶组的储气容量仅有420Nm3，当公交车的加气量是70Nm3，且用一台售气机加气时，平均每小时加气10辆，其中有4辆就加不满。

在其它条件都相同的情况下，另一个加气站，仅将压缩机排量增大到840Nm3/h，每小时可加气13辆车，全部都可加满。

2.2单、双台售气机加气时

当多辆汽车同时加气时，所需的气量如果超过了压缩机的排气量，就需要用储气瓶组来补充。

当一台售气机两个枪同时加气时，如果压缩机排量可保证供气，那么不管所配储气瓶组的容量大小，都不会影响汽车加气量；

但当两台售气机4个枪一起加气，所需气量一般都要超出压缩机的排气量，因此储气瓶组的容量配置不当就会出现加不满气的现象。

例如：

某加气站压缩机的排气量为650Nm3/h（10.8Nm3/min），储气瓶组的储气量为500Nm3，每辆汽车的加气量为70Nm3。

如果每辆车的加气时间平均为10分钟，那么每个加气枪的平均流量则为：

70Nm3/10min×

60min=420Nm3/h=7Nm3/min

如果用一台售气机单枪加气，由于10.8Nm3/min＞7Nm3/min，说明压缩机的排量可以满足所需加气量的要求，也可以加满。

所以储气瓶组的容量大小无关紧要。

如果用一台售气机双枪同时给两辆车加气，所需的供气量应为7Nm3/min×

2=14Nm3/min，显然，压缩机的排气量10.8Nm3/min＜14Nm3/min。

实际上只能按照压缩机的流量加气，加气时间必然延长。

由于气量供不应求，压缩机的排气压力就不可能上升到25Mpa，而且随着时间的延长，压力必然进一步降低，这样和汽车气瓶的压差减小，引起流量的减小，很容易达到售气机高压电磁阀的截至流量（如65g/s），导致售气机顺序控制系统中的高压阀关闭（压缩机直接给汽车加气时，只能通过高压阀）而停止加气，所以加不满。

如果两台售气机4个枪同时加气的话，矛盾就更为突出。

在这种情况下，如果储气瓶组的气体还比较满时（至少有一组储气瓶压力高于20MPa），就能对压缩机的气量不足起到补偿作用。

一方面，可使系统有一个较高的压力，以保证和汽车气瓶的压差及加气速度；

另一方面，当压缩机的流量不满足要求时，其差额将由储气瓶组补充。

显然，气瓶组的容量越大，这种补偿作用就越强。

在这种情况下，如果储气瓶组容量如上所述是500Nm3，那么，两台售气机4个枪每小时可加气20辆车，但只有4辆可以加满；

倘若把储气瓶组的容量增大到3000Nm3，则可保证20辆车全部加满。

2.3汽车加气量不同时

当汽车加气量较小时，如小轿车一般为10~12Nm3（取决于所装气瓶容量），储气瓶组的容量对汽车加气影响不大；

但对每次加气量较大的公交车（一般50~70Nm3）其影响就不容忽视。

主要原因是，小车加气量小，加气时间和辅助时间相当（1~2分钟），如果储气瓶组的气量减少，不够加气时压缩机可及时补足。

而加气量大的车辆就不同，如果储气瓶组的容量小，补偿作用弱，每次加气后气量和压力降得很低，压缩机在加气的间隙时间里又不可能补足，所以容易出现加不满的现象。

有一个加气站，压缩机排气量为500Nm3/h，当储气瓶组的储气容量仅有500Nm3时，如果汽车每次加气20Nm3（如中巴车），一台售气机双枪同时加气，每小时可加气24辆车，且不需储气瓶组补气就可全部加满。

如果汽车每次加气50Nm3（如公交车），则每小时可加气13辆车，但需储气瓶组补气150Nm3（约1小时），才能保证加满，但若压缩机没有时间向储气瓶组补充气体，后面的一些车辆也就加不满了。

倘若将储气瓶组的储气容量增大到1000Nm3时，可加满气的公交车就可增加到26辆（约两小时）。

可见在这种情况下，储气瓶组的容量对汽车的加气量有着直接的影响。

2.4储气瓶组的储气容量不相同时

如果以上条件都保持不变时，仅仅改变储气瓶组的储气容量，亦可明显看出其对汽车加气量的影响。

请看一组数据：

某公交公司加气站，压缩机排气量为840Nm3/h，加气的车辆全部是公交车，每次加气70Nm3，而且是两台售气机4个枪同时对汽车加气。

开始设置的储气瓶组的容量仅为500Nm3。

每小时可加气20辆，但其中只有5辆可以加满。

因为20辆车所需气量为1400Nm3，压缩机每小时的差额量560Nm3（1400Nm3—840Nm3）就需由储气瓶组来补充。

如果按30%的气体利用率计算，该储气瓶组可用气体仅有150Nm3，只够持续补充0.27小时，也就是说，可保持加满的车辆数约为5辆。

后来该站经过扩容，将储气瓶组的容量增加到3000Nm3，虽然每小时的加气车辆仍为20辆（由加气速度和加气枪数所限），但储气瓶组的气体可持续补充1.8小时，当然可以保证20辆车全部加满。

3. 

保证汽车加满的主要措施

3.1合理确定压缩机的排气量

在进行加气站总体和工艺设计时，必须依据将来的加气车辆的主要对象、数量和每次加气量，来确定加气站的规模，主要是压缩机的排气量。

如果是公交车专用加气站，一般取650~850Nm3/h比较合适，规模过大时投资会急剧增加，不合算。

如果主要用于出租车加气，压缩机的排量不超过500Nm3/h即可。

这是保证供气并加满的必要条件。

3.2适当增加储气瓶组的储气容量

在压缩机确定的基础上，对加气量较大的车辆（主要是公交车），储气瓶组的储气容量应适当增加，最好3000Nm3左右比较合适。

当每辆车的加气量大于70Nm3，且加气速度不慢于10分钟（含辅助时间），那么当用一台售气机两个枪同时加气时，压缩机排气量只要不小于840Nm3（14Nm3/min），那么储气瓶组的储气容量的大小就关系不大了。

如果加气车辆很多（尤其是公交车的加气高峰时间）要用两台售气机四个枪同时加气，储气瓶组的储气量就至关重要了。

如储气瓶组容量为3000Nm3，可补充气体1000Nm3（假定气体利用率为30%），一小时加气20台车，可保证台台加满；

储气容量若为1500Nm3，可补充气体500Nm3，一小时也可加气20台车，但只有18台可加满；

储气容量若为500Nm3，可补充气体150Nm3，一小时也可加气20台车，但只有5台车可以加满。

3.3增大加气时的流量

应将汽车进气嘴后的气管直径加大（现为Φ6通径Φ4）到通径Φ7以上，即Φ10×

1.5的管子，加气流量将会从现在的每枪7Nm3/min提高到12.5Nm3/min，汽车进气嘴后的气管直径加粗后，由于流量增大，就不可能很快接近电磁阀截至流量，保证汽车加满。

3.4调低顺序控制阀的截至流量

在现有的三线进气方式中，可将高、中、低压尤其是高压顺序阀截至时的流量（如65g/s）调低到30g/s以下，即可加满，但必须以牺牲加气速度为代价。

3.5手动控制压力加气

如果不采用三线进气方式加气，而采用手动控制压力加气的方式，加气速度虽然很慢，但可以保证加满。

通过以上分析可知，只要在加气站的设计时，针对加气车辆的类型和加气总量，确定适当的加气站规模，并合理配置压缩机的排量和储气瓶组的储气容量，就可以消除汽车加不满气的现象，提高加气站的供气能力。