CNG加气机介绍B()

备注
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密封性试验 示值误差 重复性
最大允许误差不超过±1.0% 按流量区检定， 见下页 不超过0.5%
流量区域表
序号 流量区域
高区域
低区域
允许控制范围
从开始充装至预充到额定值 75%
从预充至额定值的75%到额 定值
备注
高流速区间
低流速区间
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加气机主要由以下零部件组成： 入口球阀、过滤器、电磁阀、单向阀、质量流量计、 应急球阀、压力传感器、压力表、安全阀、拉断阀、软管、 枪阀、加气枪、电脑控制器等组成。
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从上式我们不难看出，在同一种介质、同一个容器、 n与T成反比，即温度越高，充装量越小；温度越低，充装 量越大。
同样的压力条件下，夏天和冬天参数P、V、R、z均未改变，
4.防作弊措施
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防作弊主要是两个方面：一是漏气检测报警二是防止 修改密度及计量系数。要防止加气机计量的作弊行为，必 须要管理好密度和计量系数两个主要参数。目前一般性的 做法及国内大多数地区的计量监督部门的要求是：加气机
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由以上原理可知：
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1）加气机的计量由于是变流量的计量所以是计量里的特 例，低流量特性是加气机处理的关键。 2）刚度Ks对测量产生直接的影响有必要修正
3）测量管的振动是获取计量数据的直接手段，外界的振 动对质量流量计的正常工作产生影响，当外部的振动频率 接近测量管的振荡频率时，对流量计的影响会相对较大， 所以振动信号隔离非常必要。
CNG加气机介绍 目 录
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一、加气站概述 二、加气机结构原理 三、加气机计量精度及计量技术 四、与加气安全相关的问题及技术 五、主要功能介绍 六、加气站设备管理系统
七、安全操作事项
八、日常维护工作
九、中石化加气站加气机标准
十、加气站示例
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采用带变送器连接方式的流量计，只能通过流量计厂 商提供的专用软件，通过另外的通讯连接，来实现零点调 整功能。
2.密度的正确设臵
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在国内加气机一般采用体积方式（标方）作为计量单 位，由于质量流量计测量的是质量值，单位是kg，必须通
过与密度进行运算，才能转换为体积。所以密度的设臵对 计量准确度的影响至关重要，应以当地技术监督部门提供 的密度设臵方法来设臵气机的密度。 国内有两种设臵方法：固定值法和实际测定法 如重庆采用固定值法即密度均设臵为0.6804kg/m3(绝 对密度)。 假设取得的质量为m，密度为ρ，要取得体积V(标准 状态)的公式为： V=m /ρ
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解释：所谓“高区域”和“低区域”是指在加气过程 中充装流量从高到低的变化范围。 例如：一个80L的钢瓶，从空瓶充装至20MPa，约充装 17m3天然气。那么从开始加气到充装12.75m3，此范围为高 区域，加气流量相对加大；从12.75m3充装至17m3，此范围 为低区域，流量相对较低。
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5.主要技术参数 1）、计量准确度：不低于1.0级 2）、流量范围：30m3/min（标准型加气机） 40m3/min（大流量加气机） 80m3/min（卸气柱） 90m3/min（加气柱） 3）、计量单位：加气量 m3 或Kg 4)、适用压力范围：系统设计压力 27.5MPa 最大工作压力 25MPa 额定工作压力 20MPa 5)、环境温度：-25℃～55℃（-40℃～55℃） 6)、环境湿度：30%～90% 7)、电源适应能力：220VAC+10% -15%，50Hz±1Hz 8)、功率：小于200W
S
H
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PS **** BUS
S M
PG ****
M
S
L
VENT
S
PG ****
S MBaidu Nhomakorabea
BUS PS ****
S
1.工作原理 高、中、低压储气装臵中的压缩天然气经三路管线输 送到加气机，经过滤器过滤后由电脑控制器按工作状态分 别自动打开低压、中压和高压电磁阀使气体流经质量流量 计进行计量，经计量后的气体通过应急球阀、拉断阀、软 管、枪阀、加气枪充装入燃气汽车储气瓶中，在压力达到 设定值质量流量计的计量信号传送到电脑控制器经运算处 理后显示、储存。如上图所示： 2.构造
键盘不能直接提供修改这两个参数的方法，必须采用专用 手操器进行修改，同时对加气机主板上手操器接口进行铅 封。手操器由计量监督管理部门保存，加气站不能持有。 加气机主板及质量流量计等可能调整或影响计量准确 度的零部件必须铅封，防止人为改动。
5.加气机现场检定 加气机现场检定应按JJG996-2005计量检定规程要求
3.环境温度对充装量的影响
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在加气站用户经常会遇到这样的问题：同样的车瓶、 同样从空瓶充装至20MPa，在夏天和冬天加气机显示的充 装量会有明显的区别，冬天的充装量多于夏天。
这主要是由于环境温度的变化所引起的，根据气态方 程式：ＰＶ＝ｎＲＴｚ（式中：P-压力；V-气瓶几何容积； n-气体的摩尔数（可简单理解为充装量）；R-气体的常量； T-气体温度；z-压缩系数）
如下图管子两侧因科氏力F而使管子产生扭转。
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M=F1 r1+ F2 r2 当管内流体质量为m，管的角速 度为ω，流体在管内的流速为v时：F= = F2=2mωv 因 r1= r2 M=2 Fr=4mωvr 当管长为L，时间为t时，质量流 量Qm=m/t 流速v=L/t M=4ωr QmL 管子具有金属性，因刚性而反弹，当刚度为Ks扭角为 θ时，管子的反弹矩为：T=Ksθ T=M
3.主要零部件选型要求 质量流量计：通径DN15 电磁阀：通径DN8或DN12 过滤器：过滤精度为40μm，有效流通面积不小于管道 横截面积5倍 安全阀：全启封闭式弹簧安全阀，整定压力为26.25MPa 软管：导静电性能应符合GB 10543的要求，电阻值小于 1MΩ/m；软管长度不大于6m。 拉断阀：工作压力在20MPa时，拉断力在400N～600N之 间；拉断后拉断阀两端自行密封。
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t0
t
下面我们来看看科里奥利质量流量计的测量原理。 1．结构由传感器和变送器两部分组成。 2．原理：传感器由传感管、电磁振荡器、信号拾取器及 温度传感器组成
当无流体流动时管子的振动为；y=Asinω0t
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当有流体流过时，U形管的前端的振幅变大，这就意 味着产生加速度，而阻止其增加的反方向加速度产生，由 牛顿第二定律F=ma相当的逆向施加的力F（F=2mωv）就是 科里奥力。
压缩机
顺序控制盘
CNG常规加气子站
液压增压 撬
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液压子站拖车 备注：可集成为液压移动式加气站。
公交车
CNG液压加气子站
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二、加气机结构原理
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1.加气机的主要功能
计量功能：主要是进行精确可靠的计量。 控制功能： 实现顺序取气，保证取气比例 控制加气的目标压力，保证加气效率和安全性 2.加气机分类 按加气枪数量可分为：单枪、双枪、四枪加气机 按流量可分为：标准流量、大流量加气机 按进气管线可分为：单线、双线、三线加气机 按用途可分为：加气机、加气柱、卸气柱 3.加气机结构原理
一、加气站概述
CNG是压缩天然气(Compressed Natural Gas)的简写， 燃气车辆所使用的是将天然气压缩200倍后的压缩天然气。
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1. CNG的主要使用对象及同汽油的换算关系： 主要用于小汽车及城市公交。 1Nm3 天然气≈1.05L汽油
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进行，如下图所示连接：
加气车辆
检定标准装臵 加气机
加气机现场检定项目见下表
序号 检定项目
流量计检查
电子计控器检查 辅助装臵检查 限压传感器试验
指标
铅封完整
铅封完整 符合标准要求 加气车辆压力达到(19.5～ 20MPa)时，加气机应能自动 停止加气 将加气机管道压力升高至不 低于21MPa，关闭加气机所 有进、出口阀门，保压5min， 压力指示下降不超过0.2MPa
4.加气机的有关标准：
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1).GB 3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》 2).GB 4943-2001《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》 3).GB 18047-2000《车用压缩天然气》 4).GB/T 14976-2002《流体输送用无缝不锈钢管》 5).GB/T 17626《电磁兼容试验和测量技术》 6).GB/T 19237-2003《汽车用压缩天然气加气机》 7).GB/T 19236-2003《压缩天然气加气机加气枪》 8).GB 50028-2006《城镇燃气设计规范》 9).GB 50058《爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规范》 10).GB 50156-2002《汽车加气站用天然气设计与施工规范》 11).CJJ 84-2000《汽车用燃气加气站技术规范》 12).JJG 996-2005《压缩天然气加气机计量检定规范》 13).《中华人民共和国计量法》 14).《中华人民共和国依法管理的计量器具目录（型式批准部分）》
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三、加气机计量精度及计量技术
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关于加气机的计量技术，我们着重在以下几方面进行
深入探讨：
加气机质量测量技术应用 如何正确设臵密度 环境温度对充装量的影响 防作弊措施 加气机现场检定
1.加气机质量测量技术应用 工作压力高（达25MPa）且压力波动幅度大。根据波 义耳马略特定律 p0v0 pv
2. CNG加气站的类型及应用特点： 有标准站和母子站两种方式。 标准站一般是在管网发达城市里采用 母子站是在管网不够发达或无管网的城市采用（但子站离 母站间原则上不超过200公里）
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加气机 天然气管网 进气系统 小 车
公交车
脱硫系统 缓冲罐
储气瓶组 顺序控制盘 回收罐
s t m t s 2 t
由上式可知流体的质量流量Qm与时间Δt成正比，与 管子的振动频率无关。当管内无流动时，这对传感器发出 正弦波信号；当流体在管内流动而管子扭动时流体入口侧 同出口侧所得的电压信号之间产生相位差（即时间差Δt） 把这一信号通过过滤、增幅后在积分产生基准流量信号， 再变换为质量流量信号。
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4) 质量流量计正确计量的关键在于具有正确的零点值， 所以，在初次使用时，一般应在充满工作介质的条件下设
臵零点。同时，流量计长期工作后，可能造成流量计零点 漂移，从而导致计量准确度下降，此时，也需要进行流量 计零点调整。 采用不带变送器连接方式的流量计，可以由加气机电 脑头通过MODBUS相关命令，直接进行零点调整。
压缩机 脱水系统
CNG标准加气站
加气机
天然气管网 进气系统
小 车
公交车
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脱硫系统 缓冲罐
加气柱
储气瓶组 顺序控制盘 回收罐
压缩机 脱水系统 拖 车
CNG加气母站
CNG管束拖车
加气机
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出租车 卸气柱
公交车
储气瓶组
Qm Ks 4rL
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在管子的中点振动速度为vt时 Sinθ=vtΔt/2r 这里的Δt为附图的P1。P1点在Z-Z’横切面上的时间差， 且vt=ωL θ较小时 Sinθ=θ K 所以 L 将该式代入上式：Q 4rL L 8Kr 2r 2r