CN106322103A - 一种阶梯式充气站及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阶梯式充气站，包括压缩机、若干组气瓶组、控制单元以及相应的管路和控制阀，其特征在于所述的各组气瓶组进、出气两端分别设有进气开关阀和出气开关阀，气瓶组与出气开关阀之间设有压力变送器，所述的气瓶组以及其两端相应设置的进气开关阀、出气开关阀、压力变送器构成一个充放气的单元管路，各单元管路相互并联构成储气***，储气***与进气一侧的所述压缩机和出气一侧的分充管路相连，所述的进气开关阀、出气开关阀以及压力变送器分别与所述的控制单元相连。本发明提供了一种能够充分利用现有的气瓶组的容量，达到最有效率的充放气，节能、节气的阶梯式充气站及其控制方法。

Description

一种阶梯式充气站及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种工业储气设备，尤其是涉及一种对充气站。
背景技术
充气站是一种用气储存气体，并可以向其它气瓶分配所储存的气体的一种工业设备。现有的充气站包括其若干储气瓶，用于储存气体，以及一套气体分充管路，各储气瓶有串联式的，有并联式的，也有串并联组合的。但是由于现有的充气站在控制储气瓶的充放气的过程中，一般都采用人工控制，其控制非常麻烦，也有一些是通过自动控制的，可以判断储气瓶内是否有可以对小气瓶进行充气的气压，如果有足够的气压，就可以对小气瓶进行充气，按照一定的顺序，当其中一个储气瓶的气压降到一定数值时，选择下一个气瓶对小气瓶充气。但是实用中，这种充放气的方法，不能充分利用现有的储气瓶的容量，不能实现最有效率的充放气工作，有时会出现储气不足，不能分配气体等问题。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的现有技术不能充分利用现有的气瓶组的容量，不能实现最有效率的充放气工作等的技术问题，提供一种能够充分利用现有的气瓶组的容量，达到最有效率的充放气，节能、节气的阶梯式充气站及其控制方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种阶梯式充气站，包括压缩机、若干组气瓶组、控制单元以及相应的管路和控制阀，其特征在于所述的各组气瓶组进、出气两端分别设有进气开关阀和出气开关阀，气瓶组与出气开关阀之间设有压力变送器，所述的气瓶组以及其两端相应设置的进气开关阀、出气开关阀、压力变送器构成一个充放气的单元管路，各单元管路相互并联构成储气***，储气***与进气一侧的所述压缩机和出气一侧的分充管路相连，所述的进气开关阀、出气开关阀以及压力变送器分别与所述的控制单元相连，所述的各充放气单元与一个直充管路相并联连，所述的直充管路设有一个直充开关阀，直充开关阀与所述的控制单元相连。
1.阶梯充放气：对比检测的压力，压缩机先给压力最高但低于气瓶组设定的压力最高值的气瓶组充气，而放气时，则是压力最接近待充的小气瓶的压力且压力高于充的小气瓶先放气，实现对待充的小气瓶充气。这种充放气过程的作用在于，可以充分利用低气压的气瓶组内的气体，使其先被分充利用，当最小气压的气体充到于待充的小气瓶压力相同时，再用气压次低的气瓶组对小气瓶充气，如果把气压高的气瓶组内的气体先进行分充，会使得不仅没有利用低气压的气瓶组内的气体，还使得当待充的小气瓶压力提高后，没有合适的气瓶组对其充气；而对气瓶组进行充气时，采用先对高气压的气瓶组先充气，可以使得充放气过程不重叠，不干扰，保障高气压待充小气瓶的充气。因此，本发明充分利用了储气容量，提高了分充效率。
2.自动补气：放完所有的气瓶后，仍达不到碳纤维瓶的设定压力，则由压缩机直接通过直充管路给待充小气瓶充气。
作为优选，所述的压缩机的出气端设有一个压力变送器，该压力变送器与所述的控制单元相连，压缩机与所述的控制单元相连。压缩机与该压力变送器同时开，同时关，由控制单元控制，控制单元根据气瓶组的压力变化控制压缩机的开、关。
作为优选，所述的储气***与分充管路之间设有一个压力变送器，所述的压力变送器与所述的控制单元相连。该压力变送器由控制单元相连，当分配管路充分连通、无故障，待充小气瓶连接完成后，再打开。
作为优选，分充管中路设有一个调压阀、一个压力表、一个开关阀以及一个或若干个充气接口。
一种阶梯式充气站的控制方法，其特征在于其包括如下步骤：
储气过程，
1、通过各单元管路上的压力变送器获得的单元管路上的压力，控制单元通过比较并判断低于设定压力且压力最高的单元管路，打开该单元管路进气端的开关阀，并同时打开压缩机给相应的储气罐组充气；
2、当正在充气的储气罐组的压力达到设定压力时，关闭相应的开关阀，并打开下一个低于设定压力，且压力最高的单元管路的进气端的开关阀，继续充气；
3、直到各单元管路上的压力变送器获得的压力数值均达到设定压力，停止压缩机工作；
分充气过程，
1、分充管路与待充气瓶相连通；
2、控制单元从各单元管路上的压力变送器获得的数值判断出高于待充气瓶所要求的气压，且压力最低的储气罐组，打开该储气罐组的出气管路上的开关阀，对待充气瓶进行充气；
3、当待充气瓶的压力达其需要的压力时，关闭开关阀，完成充气；
4、当储气罐组的压力低于待充气瓶所要求的气压时，关闭相应开关阀，并打开下一个高于待充气瓶所要求的气压，且压力最低的储气罐组的出气管路上的开关阀，继续充气；
5、直到待充气瓶的压力达到其需要的压力，关闭开关阀，完成充气；
6、如果各储气罐组的压力均低于待充气瓶所需要的压力，且待充气瓶需要继续充气时，则打开压缩机和直充开关阀对待充气瓶进行充气。
本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的现有技术不能充分利用现有的气瓶组的容量，不能实现最有效率的充放气工作等的技术问题，实现了一种能够充分利用现有的气瓶组的容量，达到最有效率的充放气，节能、节气的阶梯式充气站及其控制方法。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1所示，本发明是一种阶梯式充气站，包括压缩机１、三组储气罐２、控制单元８以及相应的管路和控制阀，所述的各组储气罐进、出气两端分别设有进气开关阀３和出气开关阀４，储气罐与出气开关阀之间设有压力变送器５，所述的储气罐以及其两端相应设置的进气开关阀、出气开关阀、压力变送器构成一个充放气的单元管路11，各单元管路相互并联构成储气***12，储气***与进气一侧所述压缩机1和出气一侧的分充管路13相连，所述的分充管中路设有一个调压阀14、一个压力表15、一个开关阀9以及一个或若干个充气接口。所述的进气开关阀、出气开关阀以及压力变送器分别与所述的控制单元8相连，所述的各充放气单元与一个直充管路相连，所述的直充管路设有一个直充开关阀，直充开关阀与所述的控制单元相连。所述的压缩机的出气端设有一个压力变送器7，该压力变送器与所述的控制单元8相连，压缩机与所述的控制单元相连。储气***与分充管路之间设有一个压力变送器6，所述的压力变送器与所述的控制单元相连。
一种阶梯式充气站的控制方法，其特征在于其包括如下步骤：
储气过程，
1、通过各单元管路上的压力变送器获得的单元管路上的压力，控制单元通过比较并判断低于设定压力且压力最高的单元管路，打开该单元管路进气端的开关阀，并同时打开压缩机给相应的储气罐组充气；
2、当正在充气的储气罐组的压力达到设定压力时，关闭相应的开关阀，并打开下一个低于设定压力，且压力最高的单元管路的进气端的开关阀，继续充气；
3、直到各单元管路上的压力变送器获得的压力数值均达到设定压力，停止压缩机工作；
分充气过程，
7、分充管路与待充气瓶10相连通；
8、控制单元从各单元管路上的压力变送器获得的数值判断出高于待充气瓶所要求的气压，且压力最低的储气罐组，打开该储气罐组的出气管路上的开关阀，对待充气瓶进行充气；
9、当待充气瓶的压力达其需要的压力时，关闭开关阀，完成充气；
10、当储气罐组的压力低于待充气瓶所要求的气压时，关闭相应开关阀，并打开下一个高于待充气瓶所要求的气压，且压力最低的储气罐组的出气管路上的开关阀，继续充气；
11、直到待充气瓶的压力达到其需要的压力，关闭开关阀，完成充气；
12、如果各储气罐组的压力均低于待充气瓶所需要的压力，且待充气瓶需要继续充气时，则打开压缩机和直充开关阀对待充气瓶进行充气。

Claims (6)

1.一种阶梯式充气站，包括压缩机、若干组储气罐、控制单元以及相应的管路和控制阀，其特征在于所述的各组储气罐进、出气两端分别设有进气开关阀和出气开关阀，储气罐与出气开关阀之间设有压力变送器，所述的储气罐以及其两端相应设置的进气开关阀、出气开关阀、压力变送器构成一个充放气的单元管路，各单元管路相互并联构成储气***，储气***与进气一侧的所述压缩机和出气一侧的分充管路相连，所述的进气开关阀、出气开关阀以及压力变送器分别与所述的控制单元相连，所述的各充放气单元与一个直充管路相连，所述的直充管路设有一个直充开关阀，直充开关阀与所述的控制单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯式充气站，其特征在于所述的压缩机的出气端设有一个压力变送器，该压力变送器与所述的控制单元相连，压缩机与所述的控制单元相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种阶梯式充气站，其特征在于所述的储气***与分充管路之间设有一个压力变送器，所述的压力变送器与所述的控制单元相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种阶梯式充气站，其特征在于所述的分充管中路设有一个调压阀、一个压力表、一个开关阀以及一个或若干个充气接口。
5.根据权利要求3所述的一种阶梯式充气站，其特征在于所述的分充管中设有一个调压阀、一个压力表、一个开关阀以及一个或若干个充气接口。
6.根据权利要求1所述的一种阶梯式充气站的控制方法，其特征在于其包括如下步骤：
储气过程，
（1）各单元管路上的压力变送器获得的单元管路上的压力，控制单元通过比较并判断低于设定压力且压力最高的单元管路，打开该单元管路进气端的开关阀，并同时打开压缩机给相应的储气罐组充气；
（2）在充气的储气罐组的压力达到设定压力时，关闭相应的开关阀，并打开下一个低于设定压力，且压力最高的单元管路的进气端的开关阀，继续充气；
（3）各单元管路上的压力变送器获得的压力数值均达到设定压力，停止压缩机工作；
分充气过程，
（1）管路与待充气瓶相连通；
（2）元从各单元管路上的压力变送器获得的数值判断出高于待充气瓶所要求的气压，且压力最低的储气罐组，打开该储气罐组的出气管路上的开关阀，对待充气瓶进行充气；
（3）充气瓶的压力达其需要的压力时，关闭开关阀，完成充气；
（4）气罐组的压力低于待充气瓶所要求的气压时，关闭相应开关阀，并打开下一个高于待充气瓶所要求的气压，且压力最低的储气罐组的出气管路上的开关阀，继续充气；
（5）气瓶的压力达到其需要的压力，关闭开关阀，完成充气；
（6）罐组的压力均低于待充气瓶所需要的压力，且待充气瓶需要继续充气时，则打开压缩机和直充开关阀对待充气瓶进行充气。
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