液压活塞式压缩机操作手册

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1、 液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 1 目目 录录 一、液压活塞式一、液压活塞式 CNG 加气子站概述加气子站概述 第第 3 页页 1.1 天然气基本常识介绍 1.2 系统简介 1.3 技术特点 1.4 设计制造标准 1.5 防爆标志 1.6 产品型号 1.7 主要技术参数 二、液压活塞式二、液压活塞式 CNG 加气子站系统组成加气子站系统组成 第第 11 页页 2.1 气体压缩增压子系统 2.2 CNG 输气子系统 2.3 PLC 自动控制子系统 2.4 CNG 计量子系统 2.5 电力（动力、照明、加热）子系统 2.6 燃气报警子系统

2、三、液压活塞式三、液压活塞式 CNG 加气子站成套设备构成加气子站成套设备构成 第第 13 页页 3.1 加气子站成套设备 3.2 液压活塞式 CNG 加气子站压缩机 3.3 专用半挂长管拖车 3.4 PLC 控制柜 3.5 三线 CNG 加气机 液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 2 四、设备储存和运输四、设备储存和运输 第第 42 页页 4.1 设备储存 4.2 设备运输 五、设备安装和调试五、设备安装和调试 第第 42 页页 5.1 设备的安装 5.2 安装环境要求 5.3 控制柜安装 5.4 设备调试 六、液压六、液压 CNG 加气子

3、站安全须知加气子站安全须知 第第 44 页页 6.1 操作人员安全须知 6.2 操作区域安全须知 6.3 液压油安全环保须知 6.4 设备维修维护安全须知 6.5 紧急安全情况处置须知 七、防爆要点七、防爆要点 . 第第 47 页页 八、设备操作使用说明八、设备操作使用说明 第第 48 页页 九、设备的维护与保养九、设备的维护与保养 第第 50 页页 液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 3 1.1 天然气基本常识介绍天然气基本常识介绍 1.1.1 天然气（天然气（NG） ：） ： 天然气（Natural Gas，缩写 NG）是指以甲烷 CH4

4、 为主要成分的气态化燃料。天然气密度为0.7174Kg/Nm，与空气相对比重为 0.5548，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。若天然气在空气中浓度为 5%15%的范围内，遇明火或火花即可发生爆炸，这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温，其破坏力和危险性都是很大的。 目前人们的环保意识提高，世界需求清洁能源的呼声高涨，天然气被视为最清洁的能源之一。以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点，普遍受到社会和政府的接受和支持。 1.1.2 压缩天然气（压缩天然气（CNG） ：） ： 压缩天然气（Compressed Na

5、tural Gas, 缩写 CNG）是指将天然气加压并以高压气态储存在容器中。压缩天然气通常作为车辆燃料使用。 压缩天然气是一种理想的车用替代燃料，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。它具有成本低，效益高，无污染，安全等特点，正日益显示出强大的发展潜力。 1.1.3 天然气汽车（天然气汽车（NGV） ：） ： 天然气汽车（Natural Gas Vehicle, 缩写 NGV）是指以天然气作为动力燃料的汽车。天然气汽车的优势：一是清洁环保，与汽油动力汽车相比，天然气汽车可以减少 93%的一氧化碳的排放量和 33%的氮氧化物的排放量；二是经济节能，由于天然气价格比汽油低，又易于完全燃烧，加上燃料含

6、碳少，抗爆性好，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。 一、液压活塞式一、液压活塞式 CNG 加气子站概加气子站概述述 液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 4 1.1.4 CNG 加气站： CNG 加气站： CNG 加气站是指专门为天然气汽车充装车用压缩天然气（CNG）的场站。CNG 加气站可分为常规管道站 （俗称标准站） 、 母站和子站三大类型。 常规站和母站多为机械活塞站， 子站按设备选型不同，可分为机械活塞式压缩机子站、液压活塞式压缩机子站和液压平推式子站。 1.2 液压活塞式液压活塞式 CNG 加气子站系统简介加气子站系统简介 液压

7、CNG 加气子站系统技术是采用系统方法，将液压技术和天然气加气工艺结合，形成优于传统天然气汽车加气工艺的系统集成技术。四川金科环保科技有限公司致力于液压式 CNG 加气子站系统技术的研究，取得了多项技术专利成果，生产制造出十多个规格和型号的液压式 CNG 加气子站系统集成设备，这些专利产品现已批量应用于现场，取得了良好的社会效益和经济效益。 1.2.1 液压活塞式液压活塞式 CNG 加气子站简介加气子站简介 液压活塞 CNG 加气子站，结合了机械活塞子站和液压平推子站共同的优点，利用液压系统直接驱动活塞运动做功， 将拖车气瓶内天然气抽出， 经过液压活塞压缩机压缩加压， 注入储气瓶组 （井） ，

8、再经售气机计量计费后对 NGV 汽车加气。 1.2.2 液压活塞式液压活塞式 CNG 加气子站压缩机工作原理：加气子站压缩机工作原理： 图 1、液压活塞子站压缩机工作原理 a、来自液压泵的高压液压油，自 A 口进入液压缸左腔，活塞向右运动，液压缸右腔液压油经 B液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 5 口回油箱。槽车内气体由 C 口进入左边气缸的一级腔（一级进气） ，而右边一级腔的气体则被压缩并经 E 口流出，进入一级冷却器，完成一级压缩过程；同时，冷却后的气体由 J 口进入二级腔（二级进气） ，左边气缸二级腔内的气体则压缩后经 G 口流入二级

9、冷却器，然后排出。 b、活塞换向向左运动（液压油自 B 口进入，经 A 口回油）时，槽车内气体由 F 口进入右边气缸的一级腔（一级进气） ，而左边一级腔的气体则压缩后经 D 口流出，进入一级冷却器，完成一级压缩过程；同时，冷却后的气体由 H 口进入二级腔（二级进气） ，右边气缸二级腔内的气体则压缩后经 I 口流入二级冷却器，然后排出。 c、系统在储气瓶组设顺序控制阀，压缩机排气口设置压力传感器（预设定 23MPa 或按用户需求，最高不得高于 23.5MPa） 。 d、当开始启动设备或 PLC 控制系统监测到排气口压力低时，系统可根据压力反馈自动控制启动油泵工作。 e、当排气口压力达到高限 23

10、MPa（或用户设定值）时，两主电机停止工作，设备进入待机状态。 f、当排气口压力降至底限 18MPa（或用户设定值）时，液压泵根据压力反馈自动控制工作。 g、当前一辆拖车的天然气卸载完成后，由人工调换快装接头到第二辆拖车（换接时间在 3 分钟左右） 。 h、设备运行时，除更换拖车时由人工操作外，整套设备的所有动作均由设备自带的 PLC 过程控制，无需人为干预。 1.2.3 液压活塞压缩机缸体结构（见图液压活塞压缩机缸体结构（见图 1） 液压活塞压缩机缸体为组合缸体，缸体中段为液压动力缸，两端为气体压缩缸。缸体中的活塞为串联一体活塞。位于缸体中段的液压缸同时驱动两端的气缸，每侧气缸由气活塞分隔成

11、无杆腔和有杆腔，分别对应一级和二级压缩工作腔室。气体的吸气和排气由设置在气缸两端的进、排气阀控制。缸体利用液压力推动活塞往复运动，并在高精度位移传感器结合防爆电磁阀控制下准确换向运动，将 CNG 长管拖车钢瓶内的压缩天然气抽出，压缩增压后输送至储气瓶组（井） ，再通过站内的液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 6 三线加气机把高压天然气充入汽车的储气瓶内，达到给 NGV 汽车加气的目的。 1.3 液压活塞式液压活塞式 CNG 加气子站的技术特点加气子站的技术特点 1.3.1 系统技术特点：系统技术特点：液压活塞压缩机，是一种新型 CNG 加气子

12、站卸车增压设备，是式压缩机的一种新形式。与传统机械活塞压缩机相比，它摈弃了传统机械活塞式压缩机原动机（如电动机）驱动曲轴、连杆、十字头、活塞运动的刚性传动，取之以高压液压流体直接驱动活塞运动做功完成气体的吸气、压缩做功的柔性传动。其工作原理决定系统具有如下技术特点： A、用液体柔性传动取代机械活塞压缩机之曲轴连杆刚性传动，传动链短、简捷，运动平稳，震 动小、噪声低； B、没有复杂的曲轴、连杆、十字头等机械零部件，易损件少，且多为标准件，维修简便，维护 成本低； C、液压油与压缩气体完全隔离，气体质量优异； D、能耗低，与同等排量规格机械子站相比，节能约 20%左右； E、取气效率约 87.5%

13、（槽车钢瓶余压为 2.5Mpa 时） ； F、气体泄漏量0.02%； G、适用于与普通拖车对接，可与机械子站和液压子站共用拖车。 1.3.2 主设备技术特点：主设备技术特点：液压活塞式 CNG 子站的主设备是液压活塞式压缩机撬体，按照“安全、可靠、节能、模块化”的设计原则，具有如下技术特点： A、双系统并联设计，设备运行稳定可靠，相当于两台压缩机并联，一主一辅，一开一备； B、气体洁净（含油5ppm） ：气液分缸设计，气体与液压油完全分开； C、系统节能高效：活塞运动双向运动做功，同时完成吸气、压缩做功，充分利用 CNG 自身的 压力来平衡活塞力，在 18MPa 左右的油压下就能将 2MPa

14、气体增压至 20MPa； D、冷却效果好：采用强制风冷和水冷的混合冷却技术设计，冷却液体与气体在换热器中充分 热交换，冷却效率高； 液压活塞式 CNG 加气子站成套设备使用操作维护手册 版次： JK-V1.0 2012 7 E、系统噪音低：缸体换向控制专利技术（反馈式无级调节专利技术） ， 使缸体活塞保持柔性换向，换向柔和平稳。同时采用浸入式油泵设计技术，消除电机和油泵的运行噪音并提高油泵寿命； F、整体防爆设计制造：防爆标志ExdeibBT3； G、采用防爆电加热，适宜寒冷地区使用。 1.4 设计制造标准设计制造标准 A、液压活塞式 CNG 加气子站设计制造引用标准： 1.4.1、GB501

15、56-2012 汽车加油加气站设计与施工规范 1.4.2、GB18047-2000 车用压缩天然气 1.4.3、GB150-2011 压力容器 1.4.4、GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 1.4.5、GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电器设备 第 1 部分 通用要求 1.4.6、GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电器设备 第 2 部分 隔爆型“d” 1.4.7、GJJ84-2000 汽车用燃气加气站技术规范 1.4.8、GB/T3766-2001 液压系统通用技术要求 1.4.9、JB/T4735-1997 钢制焊接常压容器 1.4.10、GB12348-1990