1. jaotis: CNG tankimise alajaamade klassifikatsioon
CNG-tanklad jagunevad peamiselt kolme tüüpi: emajaamad, standardjaamad ja alajaamad{0}}. Emajaamad ammutavad gaasi tavaliselt kõrgsurvetorustikest; nad tankivad CNG toruhaagiseid (gaasiballooniga veoautosid), vastutavad gaasi transportimise eest alajaamadesse{3}} ja tankivad ka otse üksikuid CNG-sõidukeid. Standardjaamad ammutavad gaasi peamiselt linna keskmise{5}rõhuga torujuhtmevõrkudest, et tankida otse CNG-sõidukeid. Alajaamad aga kasutavad gaasiallikana CNG toruhaagiseid ja on ette nähtud ainult CNG-sõidukite tankimiseks. Väärib märkimist, et kuna tavalised jaamad ammutavad gaasi otse maagaasitorustikust, -mis on sageli suure vooluhulgaga,{10}}võivad nad avaldada linna gaasivõrku märkimisväärset koormust. See võib potentsiaalselt häirida gaasitarneid kodu- ja tööstustarbijatele; seetõttu nõuab standardjaama asukoha valimine igakülgset ja hoolikat kaalumist. Praegu on kõige levinum konfiguratsioon ema{13}}alajaamamudel, mille raames jaotatakse alajaamad kahte tüüpi: tavalised alajaamad ja hüdroalajaamad. Järgmistes jaotistes uurime põhjalikumalt tavapäraste tankimisjaamade tehnilisi üksikasju ja omadusi{18}}.
Tavapäraste CNG-tankimise alajaamade üksikasjalik analüüs{0}}
Keskendume nüüd konkreetselt tavapärastele CNG tankimis{0}}alajaamadele, uurime põhjalikult nende tööpõhimõtteid ja põhifunktsioone.
Hüdraulilised CNG tankimis{0}}alajaamad
Tavaliste surumaagaasi tankimisalajaamade{0}}tehnoloogia põhineb peamiselt traditsioonilistel gaasikompressoritel{1}}põhistel võimendussüsteemidel. Seda tüüpi alajaamad ehitatakse tavaliselt kohtadesse, mille vahetus läheduses pole maagaasitorustikke. Neid paigutatakse sageli linnapiirkondadesse, et pakkuda mugavaid sõidukite tankimisteenuseid, või maapiirkondades asuvates tööstuspiirkondades ja muudes piirkondades, kus puuduvad paigaldatud gaasitorud, kus neid kasutatakse maagaasi energiavarustuse allikana. Emajaamas maagaas surutakse kokku ja ladustatakse; seejärel transporditakse 25 MPa-survega maagaas -alajaama spetsiaalsete transpordivahenditega (toruhaagised). Seejärel jätkab alajaam üksikute CNG-sõidukite tankimisega. Tööstuspiirkondades asuvate alajaamade puhul on tööprotsess järgmine: madal{14}}- või keskmise rõhuga{15}}maagaas tõstetakse kompressorite abil rõhuvahemikku 20–25 MPa. Seejärel surutakse see kokku spetsiaalseteks terassilindriteks või torukimpudeks, mis paigaldatakse pukseerimismehhanismidega varustatud libisemis{19}}haagistele. Need sõidukid transpordivad maagaasi alajaama, kus nad ühendatakse gaasi-tühjendussüsteemi ja CNG rõhu{23}}reguleerimisseadmetega, et hõlbustada gaasi ülekandmist. Pärast survet{25}}alandava libisemise läbimist, et langetada kõrgrõhuga maagaasi -kasutaja määratud vahemikku 0,2–0,4 MPa, siseneb gaas jaotustorustiku võrku ja muutub kasutaja tarbimiseks kättesaadavaks.
Tavalise CNG tütarjaama arhitektuurne skeem on näidatud allpool:
Tavalise CNG tütarjaama arhitektuur ja protsess
Tavalise surumaagaasi tütarjaama protsessivoog toimib järgmiselt: kui surumaagaasi haagis saabub jaama, ühendub see kõrgrõhuga tühjendusvooliku kaudu{0}}gaasi mahalaadimiskolonniga. Siin kasutatakse kahte erinevat liini: esimene on "otsevarustuse" liin, mis võimendab haagise silindrites tekkivat rõhku sõidukite otseseks tankimiseks. See liin kasutab sõiduki kütusepaagi täitmiseks kuni 20 MPa rõhuni jaama -kohapealseid gaasiballoonide pankasid-, mis koosnevad madala-, keskmise- ja-kõrgsurvepankadest-. Kui rõhk silindripankades langeb alla 20 MPa, aktiveerub teine -ehk "survestamise"-joon; Kompressor hakkab tööle, tõmmates haagise balloonidest maagaasi, et taastada rõhk hoiupankades tagasi 20 MPa-ni.
Tavalise CNG tütarjaama põhivarustuse hulka kuuluvad libisemis-paigaldatud gaasikompressor ja selle võimendussüsteem, gaasiballoonide pangad (kogumahuga 8 m³), gaasijaoturid (mis kasutavad "kolme-realist" tankimistehnoloogiat), gaasi mahalaadimiskolonn, aga ka alamjaotusseadmed (nt ohutus- ja turvasüsteemid).
Järgmisena uurime hüdraulilise CNG tütarjaama tehnilisi omadusi ja arhitektuuri. Hüdraulilised tütarjaamad ehitatakse tavaliselt kohtadesse, -sageli linnapiirkondades-, kus tankla läheduses puudub maagaasitorustiku infrastruktuur, mis võimaldab neil pakkuda sõidukitele tankimisteenuseid. Seda tüüpi jaamades kasutatakse hüdraulilist võimendussüsteemi, mis asendab traditsioonilise gaasikompressoril{4}}põhise võimendussüsteemi. Sellel on kõrge süsteemiintegratsiooni tase, tugev tankimisvõimsus, lihtne paigaldus ja madalad kasutuskulud. Selle arhitektuurne skeem on näidatud allpool:
Hüdraulilise CNG tütarjaama arhitektuur ja protsess
Hüdraulilise CNG tütarjaama protsessi voog on järgmine: CNG haagise saabumisel jaama kasutatakse kiir{0}}ühendusi, et ühendada kõrgsurvevedeliku toitevoolik, kõrgrõhu{2}}vedeliku tagasivooluvoolik, juhtgaasi kimp ja kõrgrõhuga CNG väljalaskevoolik{3}}kõrggaasi väljalaskevooliku hüdraulikaseadme tütarjaama hüdraulikaseadmega. Kui süsteem on valmis, hakkab kõrgrõhu{5}}hüdraulikapump tööle. PLC automaatjuhtimissüsteem avab esimese silindri vedeliku sisselaskeklapi ja gaasi väljalaskeklapi, sulgedes samal ajal selle vedeliku tagasivooluklapi. Sellega süstitakse hoiusilindrisse kõrgrõhuga vedelat keskkonda-, täpsemalt madala -lenduvusega hüdroõli-, et hoida gaasirõhk ballooniveoki mahutites vahemikus 20–22 MPa. CNG voolab hoiusilindri gaasi väljalaskeavast kõrgsurve CNG vooliku kaudu hüdroalajaama libisemis{16}}asuvasse puhverpaaki. Seejärel juhitakse see kõrgsurvetorustiku kaudu CNG-jaoturisse, et tankida CNG-mootoriga sõidukeid. Kui ligikaudu 95% maagaasist on välja lastud, annab automaatjuhtimissüsteem käsu sulgeda selle konkreetse ballooni vedeliku sisse- ja väljalaskeklapid, avades samal ajal selle vedeliku tagasivooluklapi. See võimaldab balloonis oleval kõrgrõhul vedelal keskkonnal voolata tagasi libisemispaaki, mida juhivad gaasi jääkrõhu ja gravitatsiooni koosmõjud. Seejärel avanevad teise silindri vedeliku sisse- ja gaasi väljalaskeklapid ning kõrgsurvevedelik hakkab seda täitma. See protsess jätkub seni, kuni suurem osa esimesest silindri vedelast ainest on tagasi mahutisse. Kogu selle toimingu ajal tagab PLC-programmi juhtimissüsteem, et kaheksa salvestussilindrit töötavad järjestikuses pöörlemises, samal ajal kui pneumaatilised ajamid avavad ja sulgevad iga silindri sisse- ja väljalaskeklapid täpselt nii, nagu PLC juhtimisprogramm ette näeb. Kui ballooniga tõstuk on gaasi tühjendamise lõpetanud, peavad töötajad tankla katkematu töö tagamiseks lülitama kiir{29}}liidese järgmisele ballooniga tõstukile-, mis võtab aega umbes 3–5 minutit{33}}.
Hüdraulilise tankimise alajaama põhikomponentide hulka kuuluvad hüdroalajaama libisemissõlm (mis sisaldab libisemiskonstruktsiooni, võimendussüsteemi jne), juhtkappi, instrumendi õhuvarustusseadmeid, CNG-dosaatorit (kasutab üheliini tankimise tehnoloogiat), ohutus- ja turvasüsteemi{101} ning toitemuunduri ja jaotusseadmena. Järgmises jaotises uurime põhjalikumalt CNG tankimise alajaamade{6}}seadmete valimise metoodikat.
Praegu teenindavad CNG sõidukite tanklad peamiselt munitsipaalbusse ja taksosid. Järelikult piiravad linnaplaneerimise eeskirjad nii nende turuväljavaateid kui ka gaasivarustusvõimsust, mis toob kaasa teatud loomupärased piirangud. Kuigi tavapärased tütarjaamad ja hüdraulilised tütarjaamad toodavad lõppkokkuvõttes sama toodet, -annavad identset tulu-, põhjustavad erinevused nende protsessiseadmetes esialgsetes projekteerimiskuludes ja tegevuskuludes erinevusi.
CNG tütarjaamade seadmete valik
See on tehniliselt usaldusväärse ja majanduslikult elujõulise lahenduse leidmisel kriitiline etapp. See mitte ainult ei mõjuta projekti kulude kontrolli, vaid on oluline ka tegevuskulude minimeerimiseks. Kogu projekti elutsükli jooksul koosnevad kogukulud esialgsest insenerikuludest ja teenindusperioodi tegevuskuludest. Seetõttu ei tohi alternatiivsete tehniliste projektide hindamisel ja võrdlemisel keskenduda ainult ehitusetapi käigus tekkivatele projekteerimiskuludele, vaid tuleb täielikult arvesse võtta ka pikaajalisi -kasutuskulusid teenindusfaasis.
Põhjalik analüüs on seadmete valiku aluseks; selle eesmärk on ressursside ja kapitali tõhus jaotamine ja kasutamine, et maksimeerida investeeringutasuvust. Valikuprotsessi käigus saab tulude ja kuludega võrdlemiseks kasutada erinevaid metoodikaid, alates kõikehõlmavatest võrdlustest kuni osaliste võrdlusteni. Olenemata kasutatavast konkreetsest meetodist tuleb nii tulude kui ka kulude arvutusparameetrite puhul kindlasti järgida järjepidevuse põhimõtet, tagades sellega erinevate pakutud lahenduste võrreldavuse.
Tavaliselt kasutatavad võrdleva valiku meetodid hõlmavad tulude võrdlemise meetodit, kulude võrdlusmeetodit ja miinimumhinna meetodit. Nende hulgas on *lisainvesteeringu sisemine tulumäär*-kasu võrdlemise meetodi konkreetne tehnika-eriti arusaadav. Arvutades alternatiivsete lahenduste vahelise täiendava investeeringu rahalise sisemise tasuvusmäära (IRR) ja võrreldes seda eelnevalt kindlaksmääratud võrdlusmääraga, annab see meetod selge ja intuitiivse peegelduse erinevate võimaluste majandustulemuste erinevustest. Turumajanduslikus keskkonnas, kus kasumi maksimeerimine on kapitali loomupärane olemus, osutub see meetod projektiettepanekute võrdleval hindamisel ülimalt oluliseks.
Ülevaade tavapäraste tütarjaamade põhiseadmetest
CNG tütarjaamade ehitamisel mängivad tavapärased tütarjaamad asendamatut rolli, mis on suuresti määratletud nende spetsiifilise võtmeseadmete hulgaga. Need põhikomponendid ei ole mitte ainult olulised projekti kulude kontrollimiseks, vaid mõjutavad otseselt ka tegevuskulude optimeerimist. Sellest tulenevalt saab alternatiivsete projekteerimisettepanekute hindamisel ja võrdlemisel selle seadme igakülgne hindamine pöördeliseks sammuks tehniliselt usaldusväärse ja majanduslikult ratsionaalse lahenduse leidmisel.
Hüdrauliliste tütarjaamade põhiseadmete ülevaade
CNG tütarjaamade ehitamisel on hüdraulilistel tütarjaamadel keskne roll, mida eristab nende ainulaadne spetsialiseeritud seadmete komplekt. Need põhikomponendid ei ole mitte ainult olulised projekti investeerimiskulude kontrollimiseks, vaid neil on ka otsene mõju tegevuse efektiivsuse suurendamisele. Alternatiivsete ettepanekute hindamise ja võrdlemise käigus on selle seadme-süvaanalüüs oluline samm optimaalse tehnilise ja majandusliku lahenduse leidmisel.
