Sissejuhatus
CNG-tanklas kasutatavad võtmetehnoloogiad võib liigitada mitmeks erinevaks süsteemiks: kompressioonisüsteem, maagaasi eeltöötlussüsteem, ladustamis- ja jaotussüsteem ning juhtimissüsteem.
Maagaasi kompressioonisüsteem
Maagaasi kompressioonisüsteem koosneb peamiselt põhikompressoriplokist, sisselaskepuhvri paagist, jahutussüsteemist ja määrimissüsteemist. Peamine kompressoriüksus on kõige kriitilisem komponent -mis toimib tankla "südamena"-ja selle jõudlus määrab otseselt kogu rajatise töökindluse ja majandusliku efektiivsuse. CNG tanklates kasutatakse tavaliselt kolbkompressoreid, mida iseloomustab kõrge tühjendusrõhk ja suhteliselt väike veeväljasurve. Määrimismeetodi põhjal jaotatakse kompressorid laias laastus kahte tüüpi: õliga-määritud ja õli-vabad. Õliga-määritud süsteemide puhul tuleb viimasest väljalaskeavast allavoolu paigaldada õlieemaldusseade.
Tanklates kasutatavate kompressorite tühjendusrõhk on tavaliselt 25 MPa. Kuigi mõned seadmed võivad jõuda veidi kõrgemale rõhule-kuni 28 MPa-ja mõned tootjad pakuvad kompressoreid, mis suudavad jõuda 32 MPa-ni, näitab tehniline analüüs, et 25 MPa tühjendusrõhk pakub kõige optimaalsemat tasakaalu majandusliku tõhususe, töökindluse ja ohutuse vahel. Sisselaskerõhk on tavaliselt vahemikus 0,035 kuni 9 MPa. Kompressori töömahu saab valida vastavalt jaama spetsiifilisele skaalale vahemikus 16 kuni 2000 m³/h, tavalise võimsusvahemikuga 200 kuni 300 m³/h.
Maagaasi eeltöötlussüsteem (sh puhastamine ja rõhu reguleerimine)
Enne või pärast kokkusurumist peab tanklasse sisenev maagaas läbima puhastus- ja kuivatamisprotsessid, -täpsemalt väävlitustamine, süsivesinike eemaldamine ja veetustamine. Väävlitustamine hõlmab happeliste gaaside -nagu vesiniksulfiid-eemaldamist maagaasist, et vältida seadmete ja torustike korrosiooni ning vältida vesiniku haprumist terasest gaasiballoonides. Süsivesinike eemaldamine hõlmab kergete süsivesinike ekstraheerimist maagaasist, et tagada etaani ja raskemate alkaanide kombineeritud sisaldus alla 3%; see hoiab ära ebatavalise süttimise ja põlemise sõiduki mootoris. Dehüdratsioon hõlmab maagaasist niiskuse eemaldamist, et vältida jää ummistusi gaasivarustussüsteemis rõhu vähendamise ja jahutamise ajal.
Maagaasi dehüdratsioon on eeltöötlusprotsessi kõige kriitilisem etapp. CNG tanklates kasutatakse selleks tavaliselt{1}}kahte tornkuivatit. Sõltuvalt dehüdratsiooniseadme konkreetsest asukohast jaama paigutuses võib need süsteemid jagada kolme tüüpi: madal-rõhk, keskmine-rõhk ja kõrgrõhuga -dehüdratsioon. Kui liitmike ja ventiilide kvaliteediga seotud tehnilisi ja tootmisprobleeme saab edukalt lahendada, on kõrgrõhuga veetustamise meetod-arvestades selle kompaktset struktuuri ja tõhusat dehüdratsioonijõudlust- vägagi elujõuline lahendus gaasi dehüdratsiooniks.
Pärast puhastamist ja kuivatamist peab maagaas vastama konkreetsetele sõidukites kasutatavatele standarditele, enne kui seda saab tanklas balloonidesse laadida, otse müüa või CNG{0}}mootoriga sõidukite kütusepaakidesse väljastada. minu riik on kehtestanud riikliku standardi "Surumaagaas sõidukitele" (GB 18047-2000). See standard kehtestab sõidukite surumaagaasi väävli- ja veesisaldusele ranged piirangud, sätestades, et vesiniksulfiidi sisaldus peab olema alla 15 mg/m³ ja vee kastepunkt peab olema vähemalt 5 kraadi madalam kui madalaim ümbritseva õhu temperatuur maksimaalsel töörõhul.
Juhtimissüsteem
Juhtimissüsteemi esmane ülesanne on reguleerida tankla seadmete normaalset tööd, jälgida peamisi tööparameetreid ning seadmete rikke korral automaatselt käivitada häireid või algatada hädaseiskamisi. Välismaal{1}}toodetud tankimisseadmete juhtimissüsteemid kasutavad tavaliselt programmeeritavaid loogikakontrollereid (PLC). See lähenemine pakub kõrget töökindlust, võimaldab täielikult automatiseeritud seadmete tööd ja hõlbustab andmete kaugedastust keskjuhtimisruumi-, võimaldades seeläbi jaamade mehitamata tööd ja oluliselt vähendada jaamaoperaatorite füüsilist töökoormust.
Säilitus- ja väljastussüsteem
Kompressori sagedase tsükli vältimiseks ja pideva gaasivarustuse tagamiseks ka siis, kui kompressor ei tööta, peavad CNG tanklad olema varustatud gaasihoidlatega. Tüüpiline disain ühendab hoiu- ja väljastussüsteemid prioriteetse juhtpaneeli kaudu; see konfiguratsioon juhib gaasivoolu järjestust, et tagada nii hoiuruumi tõhus kasutamine kui ka kiire sõiduki tankimine. Üldjuhul kasutavad tanklad mitmetasandilist ladustamisstrateegiat, liigitades gaasiballoonide pangad kõrgrõhuga -surveks. Keskmise-surve ja madala-rõhuga balloonipangaid juhitakse nende täitmise ja väljastamise käigus automaatselt prioriteetse juhtpaneeli abil. Täitmise ajal täidetakse esmalt kõrgrõhupank-; kui rõhk kõrgrõhupangas- saavutab teatud läve, hakkab keskmise-rõhupank täituma. Seejärel, kui rõhk keskmise -rõhupangas saavutab oma spetsiifilise läve, hakkab madalrõhupank{11}}täituma. Seejärel täituvad kõik kolm silindripanka korraga, kuni saavutatakse maksimaalne säilitusrõhk, misjärel täitmisprotsess peatub. Väljastustoimingu ajal tõmmatakse gaas esmalt madala{14}rõhupangast; kui rõhk madala{15}}rõhupangas langeb teatud läviväärtuseni, hakatakse keskmise rõhu{16}}pangast gaasi tõmbama. Seejärel, kui rõhk keskmise rõhu{18}}pangas langeb oma spetsiifilise läviväärtuseni, hakatakse kõrgrõhupangast gaasi välja tõmbama. Seejärel tõmmatakse gaasi üheaegselt kõigist kolmest silindripangast, kuni rõhk hoiupankades võrdsustub sõiduki pardasilindrite maksimaalse säilitusrõhuga, mille järel väljutamine lakkab. Kui täiendavad sõidukid vajavad endiselt tankimist, võetakse gaas otse kompressori tühjendustorust; kui sõiduki tankimine on lõppenud, jätkab kompressor kolme hoiupanga täitmist vastavalt kehtestatud täitmise järjestusele enne väljalülitamist. Selle töörežiimi eeliseks on see, et see tagab hoiupankade maksimaalse mahutavuse -täiendades seeläbi nende kasutustõhusust-, hõlbustades samal ajal sõidukite võimalikult kiiret tankimist.
