液压子站技术的发展历程和研究现状??     广州升降车,  广州升降车租赁,  广州升降车出租     国际上，液体增压技术应用于高压气体输送领域最早始于１９９５年。当时，俄罗斯和瑞典率先开发了活塞式ＣＮＧ液压增压系统。该系统是在储运高压气体的钢瓶内设置一套活塞组件将其分割为两个独立的空间，活塞一侧用于ＣＮＧ的充装和排出，另一侧用于液体介质的流入和流出。该系统的工作过程为：ＣＮＧ运送到加气子站后，利用站内的专用管线分别连接车载储气钢瓶的两端，然后启动站内的液压泵，同时打开气瓶两端的进液阀门和ＣＮＧ出气阀门，使高压液体进入气瓶并推动活塞向前运动，活塞再推动ＣＮＧ气体从出口处排到加气子站的工艺管线中，直至气瓶内ＣＮＧ剩余气量达到规定值时，停止高压液体的注入，并关闭ＣＮＧ气体出口阀门，然后再次打开液体进液阀门，利用气瓶内剩余ＣＮＧ的压力推动活塞反向运动，将气瓶内的液体介质推回至液压油油箱。为减少加气站内液体介质的储存量，车载储气瓶内的ＣＮＧ排出过程是按一定的顺序一支一支进行的。该技术称为“第一代ＣＮＧ加气站液压增压技术”，显然，其不足之处主要有：（１）车载储气瓶内的活塞长时间处于高压环境下运动，活塞环易磨损，不但需要经常更换活塞环，而且还容易导致漏液或漏气现象，对ＣＮＧ气体的污染较为严重，对下游用气设备不利。（２）在更换活塞环时，由于需要打开气瓶端塞，更换难道较大，需要对整支气瓶进行置换，维护成本高。（３）应用于车载储气钢瓶上的瓶体端塞其密封直径基本与气瓶内径相同，且结构笨重，使得整台运输设备的ＣＮＧ装载量大幅减少，相应地增加了单位ＣＮＧ的运输成本。基于此，该项技术并没有在世界范围内推广开来。

      ２０００年台湾地区开始出现了第二代ＣＮＧ加气站液压增压技术，即，胶囊式ＣＮＧ增压技术。其工作过程与第一代ＣＮＧ加气站液压增压技术基本相同，但其增压（做功）元件是用胶囊，在车载储气钢瓶内放置一个密闭胶囊用于储存ＣＮＧ，这种结构和装置能有效避免液体介质对ＣＮＧ气质的污染。并且气瓶端部变为缩口状，这样不但减小了高压密封结构的尺寸，利于密封的形成，也有效减小了气瓶的重量。但是由于内置胶囊是橡胶材料，长期处于膨胀一收缩一再膨胀的循环工况，并且在ＣＮＧ充装、卸气过程中存在不断的升温、降温，胶囊会发生老化，严重时会产生龟裂甚至破碎现象，容易引发安全事故。为确保设备运行的安全可靠性，需要定期更换储气胶囊。更换胶囊同样需要打幵气瓶端塞，更换工艺复杂，工作量较大，需对整支气瓶进行置换，维护成本高。且胶囊式ＣＮＧ加气站液压增压技术只适合于几何容积很小的气瓶半挂车。由于上述技术在使用中的局限性，胶囊式ＣＮＧ加气站液压增压技术也没有在世界范围内得到推广使用。为了避免和克服第一代和第二代液体增压技术的弊端，２００３年ＮＥＯＧＡＳ公司率先推出液压直充式（平推式）ＣＮＧ汽车加气子站技术，为充分利用车载储气瓶的储气空间，增加气瓶的通用性，降低气瓶的制造成本和单位ＣＮＧ的运输费用，气瓶内不再设置其它部件，并采用普通气瓶。采用与ＣＮＧ难溶的专用液体增压介质，避免了液体介质对ＣＮＧ气质的污染；该技术充分利用了液体的不可压缩性，可不间断地为特制的ＣＮＧ运输车载储气瓶内ＣＮＧ提供恒定的排出压力，既适用于小容积ＣＮＧ储气瓶又适应于大容积ＣＮＧ储气瓶，可使ＣＮＧ运输半挂车内９５％的天然气排出至加气机系统中，经济性好，故该项技术得到了良好的推广使用。２００４年该技术引入中国，经过十多年的发展，其适应性和实用性有了很大的提升。与传统ＣＮＧ加气子站技术相比，具有建站设备少、投资低、集成化程度高、占地面积小、加气速度快、卸气率高等明显优势，并非常适合在城建区或己经建成的加油站进行加油加气站合建，而且还可建成移动式加气子站，与传统压缩机式加气子站相比具有明显的优势。但是，到目前为止液压子站系统的基础理论研究和加气工艺技术研究领域的还没有形成专门的研究方向。

   

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       国内关于液压子站加气工艺和加气技术方面的研究中，介绍一种专利技术发明（ＣＮＧ恒压充放气体容器），通过液压压缩容器气囊的方式以较为恒定的压力排出ＣＮＧ，用于建设压缩天然气加气站和改装ＣＮＧ运输车辆，并从安全性，经济性和节能方面作为切入点，简述推广和应用ＣＮＧ恒压充放气体容器建站模式，这可以看成是液压式ＣＮＧ汽车加气子站的最初雏形；通过引进ＮＥ０ＧＡＳ公司的产品，提出了液压式ＣＮＧ汽车加气子站系统技术；也分别在此基础上提出了液压式ＣＮＧ汽车加气子站的相关技术，并转化为各设备制造公司的产品投入市场；张媚，崔俊丰从建站的占地面积、工艺流程、造价、运行费用等方面对液压式ＣＮＧ加气子站和压缩机增压式ＣＮＧ加气子站，进行了比较，认为液压式加气子站具有建站投资少、占地面积小、运行费用低、能耗低、加气速度快、卸气率高等诸多优点，而且液压子站的特点是设计结构简单，便于日常操作和维护，无论是经济上还是技术上，液压子站系统方案更适用于汽车加气子站工程.    介绍了液压式ＣＮＧ汽车加气子站的工艺流程、主要设备及工艺安全性，并分别从工艺流程、技术性、经济性和安全性等方面与标准加气站进行了全面比较，由于液压式ＣＮＧ汽车加气子站设备更加集成、工艺简约、节能高效、占地少、成本费用低，在现有加油站网络上发展加油加气站更具优势；周春根据设计规范的要求，认为设置储气井（瓶）的常规ＣＮＧ加气子站不适宜与加油站合建，无需设置储气井（瓶）的液压平推式加气子站和液压压缩机式加气子站能够满足规范的要求与加油站合建，并对这两种形式加气子站的工艺流程、主要设备、总平面设计、主要特点进行了探讨，对两种形式的加气子站进行了比较，分析了各自的适用条件； 论述了液压式ＣＮＧ加气子站的设备组成、工作原理、结构及工艺流程等，与压缩机加气站相比液压式ＣＮＧ加气子站能耗低、取气率高、加气速度稳定、排气温升小、设备结构简单便于安装，发展前景广阔；  加油、ＣＮＧ加气合建站将作为今后汽车能源主要的供应基地，阐述了加油和ＣＮＧ加气合建站主要设计内容和设计方案，以及加气站的类型，并着重论述了液压式ＣＮＧ汽车加气子站技术及其工作原理；  论述了液压式ＣＮＧ汽车加气站加气装置的设备组成、增压原理、工作流程、压力控制、注液量控制，并对液压式ＣＮＧ汽车加气子站液压介质的温度过高而引发的问题做了相关阐述，在液压介质温度控制、排气流、降低起动电流等方面进行了改进，研究表明与压缩机加气装置相比，液压式ＣＮＧ汽车加气装置能耗低、取气率高、加气速度稳定、排气温升小、设备结构简单、便于安装、发展前景广阔； 通过对比ＣＮＧ加气子站中压缩机增压方案和液压增压方案，指出在建设投资、运行费用、工作压力、自动化程度、用电量、建设周期以及对寒冷地带的适应程度等方面ＣＮＧ液压增压加气方案比ＣＮＧ压缩机增压加气方案具有明显优势，因此，建立加气站应优先考虑液压增压加气方案；对液压式ＣＮＧ汽车加气子站液压油的黏度，防止金属材料生锈、腐蚀的性能，抗氧化性、抗乳化性、抗剪切等性能做了相关说明；指出目前液压式加气子站中介质油的污染，高压柱塞泵的磨损和损坏，液压油温升过高、过快以及油气混融的难题是制约液压式ＣＮＧ汽车加气子站发展的主要技术瓶颈； 对液压式ＣＮＧ汽车加气子站工作原理、工艺流程特性及运营情况进行了介绍，并对液压ＣＮＧ加气站注回油控制原理、高压气体回油的几种情况进行了技术分析，从而得出了几点有效的高压回油处理方法以及预防措施；提出插入中压容器缓冲卸压，提前采集回油结束信号的控制方案，以提高液压子站在回油过程中的安全性；分析了液压子站噪音产生的主要原因，并提出了液压子站降噪治理的相关措施。可见，国内大多数研究人员的研究成果主要集中在现有液压式ＣＮＧ汽车加气子站的组成结构、工艺流程、优势特点等方面的介绍，以及液压平推撬装设备的故障分析、液压油的特性分析等专项领域的研究。

       液压子站系统在国外的研究成果较少。介绍了液压式ＣＮＧ汽车加气子站的基本功能和组成结构。关于ＣＮＧ加气站加气理论及加气方法方面的研究，多数研究成果是关于ＣＮＧ标准站及压缩机式加气子站的。在其研究成果中，研究了气动系统快速充装过程中充气速度与管道长度、口径、管道数目、气源压力等因素之间的关系；研究了消防充气站中消防呼吸气瓶快速充气方式的动力学特性，指出对于消防充气站，熵产值、充装量、耗气量和气瓶内气体的温度是较为重要的性能指标，混合式充气方式能有效的提高消防充气站的工作效率。但上述这些研究成果还没有应用于ＣＮＧ汽车加气站。建立了ＣＮＧ加气站在快速充装过程的数学模型，并据此在考虑场站工艺管道的基础上求解了状态方程，连续性方程，动量方程和能量方程，研究表明，通过工艺管道的ＣＮＧ压力损失应该在系统设计过程中要充分考虑到；利用热力学第一和第二定律的相关理论分析了储气设施的容量和储气设施的形式对ＣＮＧ加气站及充装过程的性能影响，研究表明，ＣＮＧ加气站系统可近似为绝热系统，ＣＮＧ的组分和理化特性对该系统的充装效率影响较大；建立了ＣＮＧ长管拖车储气瓶充装ＣＮＧ过程的数学模型，研究表明，长管拖车的储气瓶容积越大，经济性越好。可见，国外的研究学者对ＣＮＧ加气站的研究己经进入理论研究阶段，主要侧重于ＣＮＧ加气站储气设施的最优配置研究以及ＣＮＧ充装过程的理论和模型研究，但是在液压式加气子站领域还没有开展相应的理论研究。综上分析，液压子站系统的理论研究、机理研究、建模仿真、加气工艺和技术的优化创新等研究领域仍然是一个全新的还未涉及到的领域。

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