液化气和压缩气组合加燃料站及其操作方法
专利汇可以提供液化气和压缩气组合加燃料站及其操作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于选择分配 燃料 的加燃料站，所述燃料采用 液化 气或压缩气的形式，所述加燃料站包括：其中可以存储液化气的存储罐；分配系统，其包括：(a)用于分配压缩气的第一分配器，(b)用于分配液化气的第二分配器，(c)可操作用于将热量传递给燃料的 热交换器 ，(d)可操作用于通过入口接收燃料和通过第一或第二出口其中之一有选择地引导燃料的分流器，(e)管道，通过所述管道燃料可以从所述第一出口流向所述热交换器，然后流向所述第一分配器，或从所述第二出口流向所述第二分配器，以及(f)容积式燃料 泵 ，其可操作用于从所述存贮罐吸入燃料和将燃料排放到所述分流器的所述入口。一种操作加燃料站以便有选择地供给液化气或压缩气的方法，其包括将燃料引至所述第一分配器以供给压缩气时，以低速模式运转所述燃料泵，和将燃料引至第二分配器以供给液化气时，以高速模式运转燃料泵。，下面是液化气和压缩气组合加燃料站及其操作方法专利的具体信息内容。
1. 一种用于选择分配燃料的加燃料站，所述燃料采用液化气或压缩气 的形式，所述加燃料站包括：
(a)其中可以存储液化气的存储罐；
(b)分配系统，其包括：
用于分配压缩气的第一分配器；
用于分配液化气的第二分配器；
可操作用于将热量传递给燃料的热交换器；
可操作用于通过入口接收燃料和通过第一或第二出口其中之一有选择 地引导燃料的分流器；
管道，通过所述管道燃料可以从所述第一出口流向所述热交换器，然后 流向所述第一分配器，或从所述第二出口流向所述第二分配器；以及
(c)容积式燃料泵，其可操作用于从所述存贮罐吸入燃料和将燃料排 放到所述分流器的所述入口，其中所述泵可选择地工作于：
低速模式，在燃料流体被引至所述第一分配器以输送压缩气时；以及
高速模式，当燃料流体被引至所述第二分配器以输送液化气时，由此与 所述燃料泵在所述低速模式下运转时相比，所述燃料泵以更高的每分钟循环 数运转。
2. 如权利要求1所述的加燃料站，其中所述泵是往复式活塞泵，其能 够泵送液化气，蒸气，或者液化气和蒸气的混合物。
3. 如权利要求2所述的加燃料站，其中所述往复式活塞燃料泵由至少 一个液压缸驱动。
4. 如权利要求3所述的加燃料站，选择两个液压缸其中之一用于驱动 所述往复式活塞燃料泵，其中在选择所述低速模式时第一缸工作，以及在选 择所述高速模式时，具有比所述第一缸小的工作容积的第二缸工作。
5. 如权利要求4所述的加燃料站，其中一个液压泵有选择地将液压液 体提供给所述两个液压缸其中之一，因此一个液压缸是可工作的而另一个液 压缸是不工作的。
6. 如权利要求5所述的加燃料站，其中所述液压泵是变速泵。
7. 如权利要求2所述的加燃料站，其中所述往复式活塞燃料泵是双作 用燃料泵。
8. 如权利要求7所述的加燃料站，其中所述往复式活塞燃料泵包括：
与燃料泵入口连接的第一压缩室；
位于所述燃料泵入口用于允许流体流入所述第一压缩室的单向入口阀；
与燃料泵排出口连接的第二压缩室；
往复式活塞组件，其包括连接驱动机构的轴和分隔所述第一压缩室和第 二压缩室的活塞头；以及
单向输送阀，其位于连通在所述第一和第二压缩室之间的流体通道中， 所述单向传输阀允许流体从所述第一压缩室流入所述第二压缩室。
9. 如权利要求8所述的加燃料站，其中所述第一压缩室的变化容积大 于第二压缩室的变化容积。
10. 如权利要求9所述的加燃料站，其中第一压缩室的变化容积是第二 压缩室变化容积的两倍。
11. 如权利要求8所述的加燃料站，其中所述单向输送阀设置在所述活 塞组件中。
12. 如权利要求8所述的加燃料站，其中所述活塞组件的轴是垂直定位 的。
13. 如权利要求8所述的加燃料站，其中所述活塞组件的轴与结合所述 单向入口阀的所述泵的下端倾斜。
14. 如权利要求12或13所述的加燃料站，其中所述燃料泵还包括流体 回收室，其位于所述第一和第二压缩室上方用于收集燃料并使其返回至与所 述燃料泵入口流体连通的贮槽。
15. 如权利要求14所述的加燃料站，其中所述燃料通过接近所述回收 室底部设置的敞开排放口，从所述回收室返回所述贮槽。
16. 如权利要求8所述的加燃料站，其中所述燃料泵可以用负的净吸入 扬程运转。
17. 如权利要求16所述的加燃料站，其中所述存储罐埋在地下。
18. 如权利要求1所述的加燃料站，其还包括设置在所述热交换器和所 述第一分配器之间的蓄能容器。
19. 一种操作加燃料站以便有选择地供给液化气或压缩气的方法，所述 方法包括：
(a)从低温存储罐将液化气吸至往复式活塞燃料泵；
(b)将燃料从所述燃料泵引至用于向所述液化气传热的热交换器和随后 引至压缩气分配器时，以低速模式操作所述燃料泵；以及
(c)当燃料从所述燃料泵引至液化气分配器时，以高速模式操作所述燃料 泵，其中在所述高速模式中，所述燃料泵采用比所述燃料泵以低速模式运转 时更高的每分钟循环数运转。
20. 如权利要求19所述的方法，其中所述燃料泵可以在每分钟5至30 循环之间的速度下运转。
21. 如权利要求19所述的方法，其中选择所述低速模式时，所述燃料 泵优选在每分钟五至二十循环之间运转，以及选择所述高速模式时，在每分 钟十至二十循环之间运转。
22. 如权利要求21所述的方法，其中选择所述低速模式时，所述燃料 泵以每分钟六循环运转，以及选择所述高速模式时，以每分钟十八循环运转。
23. 如权利要求19所述的方法，其还包括收集在所述燃料泵中从压缩 室漏出的燃料并且将该燃料返回到与所述燃料泵入口流体连通的贮槽。
24. 如权利要求19所述的方法，其中所述燃料泵可以用负的净吸入扬 程工作。
25. 如权利要求24所述的方法，其中所述低温存储罐埋在地下。
26. 如权利要求19所述的方法，其还包括选择所述低速模式时，用第 一液压缸驱动所述燃料泵，以及选择所述高速模式时，用第二液压缸驱动所 述燃料泵。
27. 如权利要求26所述的方法，其中所述第一液压缸具有比所述第二 液压缸大的变化容积。
28. 如权利要求19所述的方法，其还包括在用于降低所述燃料泵温度 的冷却过程期间，以所述高速模式运转所述燃料泵，以及在所述冷却过程期 间，使蒸气从所述燃料泵返回所述低温存储罐。
29. 一种操作加燃料站以便有选择地供给液化气或压缩气的方法，所述 方法包括：
(a)从低温存储罐将液化气吸至往复式活塞燃料泵；
(b)当燃料从所述燃料泵引至用于给所述液化气传热的热交换器、以 及随后引至压缩气分配器时，用第一液压缸有选择地驱动所述燃料泵；
(c)当燃料从所述燃料泵引至液化气分配器时，用第二液压缸有选择 地驱动所述燃料泵，其中所述第二液压缸具有比所述第一液压缸小的变化容 积；以及
(d)将液压液体从液压泵系统供给到所选择的所述第一或第二液压缸 的其中之一。
30. 如权利要求29所述的方法，其中所述液压泵系统包括单个液压泵。
31. 如权利要求29所述的方法，其还包括当冷却所述燃料泵时，在冷 却过程期间，用所述第二液压缸有选择地驱动所述燃料泵。
32. 如权利要求31所述的方法，其还包括在所述冷却过程期间，使蒸 气从所述泵返回至所述低温存储罐的蒸气空间。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的加燃料站。尤其，本发明涉及一种能够根据 车辆的需求提供液化气或压缩气的加燃料站，以及操作该加燃料站的方法。 虽然不希望限于任何特殊的燃料气体，但是天然气会被用作适宜的示例，以 下提及的燃料是液化天然气(LNG)和压缩天然气(CNG)。所属领域的技 术人员将会理解的是，不脱离所公开的发明的精神，不同的液化燃料气体， 例如氢可以替代天然气。
背景技术
某些车辆设计有将压缩气存储在压力容器中的燃料系统。例如，CNG 通常以高达24,925kPa的压力存储于室温下。CNG能存储在较高压力下，但 是这增加了存储罐的重量，因为它们需要设计并保证这种较高压力。
因为液化气的能量密度远大于压缩气，设计用于长途的汽车有时使用在 特殊绝热罐中低温存储液化气的燃料系统。例如，LNG通常存储在约-240°F 和-175°F(约-150℃和-115℃)之间的温度，以下基本称为“低温”，并且处 在约15和200psig(204和1477kPa)之间的压力下。安装在车辆上的LNG 存储罐能存储普通操作条件下几天用的燃料。对于正常使用的车辆来说，在 低温下存储燃料不是问题。
尽管天然气燃料车辆长时间使用，这些车辆仅代表目前使用车辆总数的 一小部分，并且相对于巨大数量的汽油和柴油加燃料站，只有相当少量的液 化气加燃料站。常规的天然气加燃料站典型地被设计为仅提供LNG或CNG 中的一种。当预期让加燃料站为一个车队服务时，可以使车队标准化为仅使 用LNG或仅使用CNG。然而，对于打算为公众或许多商业车队服务的加燃 料站来说，需要能提供LNG或CNG中任意一种的加燃料站。
因为LNG相对于CNG存储在低压下，LNG加燃料站以相对低的压力 输送燃料。对于低温液体，离心泵适合在特有压力范围内操作，并且能以高 流速运转。设计用于低温液体的离心泵提供除比较便宜之外的合理效率。
离心泵典型地需要以净吸入扬程的正值将燃料供给到泵吸入口，所述净 吸引高度(NSH)的正值被定义为泵入口压力和入口饱和压力(根据吸引高 度确定)之间的差值。只根泵入口压力大于入口饱和压力时，NSH是正值。 相反，当入口压力小于入口饱和压力时，NSH可以是负值。
其它LNG加燃料站使用压力转换系统，在那里控制LNG存储罐中的蒸 气压力由此提供用于从存储罐排出LNG的装置。然而，该压力转换系统导 致引入存储罐中的额外热量，并且可能需要附加设备防止LNG存储罐超压。 例如，一些压力转换系统进一步包括用于冷却和/或再冷凝蒸气的设备，和/ 或依靠通过压力缓冲系统排出较高数量的气体。
压力转换系统的另一缺点是可能延迟燃料传输，因为在存储罐中形成压 力需要时间。
另一方面，CNG加燃料站典型地使用容积式压缩机和级串联CNG存储 系统以便输送相对高压的气体。即使常规的CNG压缩机以相对高速运转， 流速通常也比较低。典型地，使用级串联CNG存储系统以确保高压气体充 分供给，由此在可以接受的时间内填满平均尺寸的车辆燃料箱。
LNG(低压和高质量流速)和CNG(高压和低质量流速)的加燃料站 之间不同的工作条件提出了一个挑战，设计LNG和CNG都能够输送的简单 加燃料站，尤其当理想的是拥有一种仅有一个快速配给LNC或CNG的燃料 泵或压缩机系统时。
1994年5月21日发布的美国专利No.5,315,831(’831专利)披露了一 种LNG和CNG组合加燃料站。利用低温罐中的蒸气压力输送LNG到分配 器以及使用天然气燃料的内燃机驱动燃料泵，同时将热量供给热交换器以产 生CNG。在某些实施方案中，通过从存储罐将气体排放到内燃机的燃料供 给系统来减小低温存储罐中的压力。
因此，’831专利公开从加燃料站用于输送LNG的压力转换系统。然而， 如同已经注意到的是，存在与压力转换系统相关的缺陷，例如当存储罐中的 压力超过预定最大压力时，更频繁地从LNG存储罐排气。从LNG存储罐的 排气导致天然气浪费。
在其它配置中，为了避免频繁排气，可以使用冷却设备用于再冷凝天然 气或至少使气体降温以使LNG存储罐中的压力下降一些。然而，这种配置 增加了系统的复杂性以及增加资产和运作成本。
发明内容
(a)其中可以存储液化气的存储罐；
(b)分配系统，其包括：
用于分配压缩气的第一分配器；
用于分配液化气的第二分配器；
可操作用于将热量传递给燃料的热交换器；
可操作用于通过入口接收燃料和通过第一和第二出口其中之一有选择 地引导燃料的分流器；
管道，通过所述管道燃料可以从所述第一出口流向所述热交换器，然后 流向所述第一分配器，或从所述第二出口流向所述第二分配器；以及
(c)容积式燃料泵，其可操作用于从所述存贮罐抽吸燃料以及将燃料 排放到所述分流器的所述入口。
容积式燃料泵优选是往复式活塞泵，其能够泵送液化气，蒸气，或者液 化气和蒸气的混合物。在申请人的美国专利No.5,884,488中公开了往复式活 塞燃料泵的优选实施方案的一个示例。这种类型的燃料泵可以用负的净吸入 扬程工作，在相对于存储罐设置燃料泵方面，其允许更大的弹性，并且这有 利于存储罐埋在地下的加燃料站配置。所述燃料泵优选是双作用燃料泵。
在一种优选配置中，在燃料流体被引至所述第一分配器以输送压缩气 时，所述往复式活塞泵可选择地工作于低速模式；以及当燃料流体被引至所 述第二分配器以输送液化气时，所述往复式活塞泵可选择地工作于高速模 式，因此与所述燃料泵在所述低速模式下运转时相比，所述燃料泵以更高的 每分钟循环数运转。所述泵由至少一个液压缸驱动。
例如，在一优选实施方案中，分别具有不同直径的两个分开的液压缸的 其中之一被选作驱动所述泵。采用该实施方案，单个液压泵能够有效地满足 高速和低速运转模式。例如，具有较小变化容积的小液压缸能用于以较快速 度操作燃料泵以便输送液化气，所述液化气被输送至相对低压的容器，以及 具有较大变化容积的大液压缸能用于以较慢速度操作燃料泵以便输送压缩 气，所述压缩气被输送至相对较高压力的容器。当小液压缸驱动燃料泵时， 大液压缸不工作，反之亦然。因为燃料泵的动力需求与流体压力和流体质量 流速的乘积相关，所以单个液压泵能用于满足两种运转模式，即用于以高压 和低质量流速输送压缩气的低速模式和用于以低压和高质量流速输送压缩 气的高速模式。
有利地，使用一个将液压液体供给两个液压缸其中之一的液压泵，可以 改变燃料泵的速度以便有选择地在高速模式或低速模式中运转，另一个液压 缸不工作。
为了附加的多功能性，液压泵可以是变速泵。通过控制液压泵的速度， 燃料泵速度的进一步调整是可能的。其可能有优势的一个示例是加燃料站具 有许多液化气或压缩气分配器，其可能或不可能在同时全部启动。
往复式活塞燃料泵优选包括：
与燃料泵入口连接的第一压缩室；
位于所述燃料泵入口用于允许流体流入所述第一压缩室的单向入口阀；
与燃料泵排出口连接的第二压缩室；往复式活塞组件，其包括连接驱动 机构的轴和分隔所述第一压缩室和第二压缩室的活塞头；以及
单向输送阀，其位于在所述第一和第二压缩室之间连通的流体通道中， 所述单向传输阀允许流体从所述第一压缩室流入所述第二压缩室。
所述第一压缩室的变化容积优选大于第二压缩室的变化容积，更优选 地，第一压缩室的变化容积是第二压缩室变化容积的约两倍。
燃料泵活塞组件包括活塞和活塞轴。为了减少第一和第二压缩室之间的 管道，单向传输阀和在第一和第二燃烧室之间的液体通道优选设置在活塞组 件中。
活塞轴的垂直或倾斜定位是优选地，以便用于燃料泵的吸入口可以设置 在贮槽中以及从压缩室漏出的燃料在重力作用下能流回贮槽。垂直定位或倾 斜的燃料泵优选还包括流体回收室，其位于所述第一和第二压缩室上方，用 于收集燃料并使其返回至贮槽。燃料可以通过接近所述回收室底部设置的敞 开排放口，从所述回收室返回所述贮槽。
加燃料站还可以包括设置在所述热交换器和所述第一分配器之间的蓄 能容器。然而，因为所述设置的燃料泵系统的质量流量能设计成满足加燃料 站的希望流速，所以不需要级串联系统，并且甚至蓄能容器可能是可选择的。
提供一种操作加燃料站以便有选择地供给液化气或压缩气的方法。所述 方法包括：
(a)从低温存储罐将液化气吸至往复式活塞燃料泵；
(b)将燃料从所述燃料泵引至用于向所述液化气传热的热交换器和随后 引至压缩气分配器时，以低速模式操作所述燃料泵；以及
(c)当燃料从所述燃料泵引至液化气分配器时，以高速模式操作所述燃料 泵，其中在所述高速模式中，所述燃料泵采用比所述燃料泵以低速模式运转 时更高的每分钟循环数运转。
在优选方法中，所述燃料泵可以在每分钟循环5至30次之间的速度下 运转。在一具体实施方案中，选择所述低速模式时，所述燃料泵优选在每分 钟约五至二十循环之间运转，以及选择所述高速模式时，在每分钟约十至二 十循环之间运转。在另一实施方案中，选择所述低速模式时，所述燃料泵以 每分钟约六循环运转，以及选择所述高速模式时，以每分钟约十八循环运转。
另一实施方案提供一种操作加燃料站以便有选择地供给液化气或压缩 气的方法，所述方法包括：
(a)从低温存储罐将液化气吸至往复式活塞燃料泵；
(b)当燃料从所述燃料泵引至用于给所述液化气传热的热交换器、以 及然后引至压缩气分配器时，用第一液压缸有选择地驱动所述燃料泵；
(c)当燃料从所述燃料泵引至液化气分配器时，用第二液压缸有选择 地驱动所述燃料泵，其中所述第二液压缸具有比第一液压缸小的变化容积； 以及
(d)将液压液体从液压泵系统供给到所选择的第一或第二液压缸其中 之一。
为了减少资产成本和较低的维持费用，在所有方法中，液体泵系统优选 包括单个液压泵。然而，也可以使用多个液压泵，这不脱离本发明的主旨。 例如，根据加燃料站的需要，加燃料站可以使用备用液压泵或串列式配置。
附图说明
附图示出本发明的具体实施方案，但是不应理解为限制本发明的范围。
图1是液化气和压缩气组合加燃料站的示意性视图，其包括用于供给液 化气和压缩气的单个燃料泵和用于液化气和压缩气的分开的分配器；
图2是液化气和压缩气组合加燃料站的示意图，其包括用于供给液化气 和压缩气的单个燃料泵以及用于液化气和压缩气的多个分开的分配器；
图3是液化气和压缩气组合加燃料站的示意图，其包括用于供给液化气 和压缩气的单个燃料泵以及一个液化气和压缩气的组合分配器；
图4示出液压驱动双室往复式活塞燃料泵的示意性配置的剖视图，所述 泵用于将燃料输送到分配器。图4b示出燃料泵的内缩行程，其中燃料从燃 料泵吸入第一室，从第二室排出。图4c示出燃料泵的伸张行程，其中燃料 泵入口关闭，并且燃料从第一室传送到第二室，燃料从第二室排出。
图5示出燃料泵的实施方案，所述燃料泵使用双液压驱动。图5b示出 在分配液化气时，液压液体如何被导向小液压缸，以及图5c示出在分配压 缩气时，液压液体如何被导入大液压缸。
具体实施方式
在优选实施方案中，LNG存储罐100埋在地下。如上所述，因为LNG 在低温下(典型地LNG低于-175°F(-115℃))存储，相对于位于地上的罐来 说，将LNG存储罐100掩埋的优点是，在地下LNG存储罐100周围的温度 变化更少。另一优势是地下存储罐保留更多的地上空间以便改进车辆与分配 器的易接近性。与地上存储罐相比，建筑条例也典型地要求在地下存储器和 相邻地产之间更小的距离。LNG存储罐100优选具有双壁，在壁之间的空 间中使用真空由此提供进一步的热隔绝。
燃料泵单元110包括设置在贮槽中的容积式燃料泵。往复式活塞燃料泵 的优选配置示于图4和图5中。相对于更普遍用于泵送LNG的离心泵，容 积式燃料泵能泵送液体和蒸气，这使燃料泵单元110能够以负NSH工作， 方便在地下定位LNG存储罐100。
燃料泵单元110进一步包括分流器，其能够受控制将燃料引向LNG分 配器或CNG分配器其中之一。优选地，LNG分配器和/或CNG分配器的开 启自动控制分流器，由此将燃料从燃料泵排出口引向开启的分配器。
如果燃料泵开启而且它需要冷却以降低其温度至预定的运转温度以便 供给燃料，就启动冷却程序。例如，只要燃料泵已经未使用一段时间以及 LNG流过的通道和腔室变得比所述低温温度热，冷却程序则是必须的。
为了冷却燃料泵110，从LNG存储罐100供给LNG。当LNG冷却燃料 泵单元110和LNG存储罐100与燃料泵单元110之间的相关管道时，LNG 汽化。汽化的LNG返回LNG存储罐100。优选地，所述蒸气返回罐的顶部， 临时提高LNG存储罐100中的蒸气压力，有助于从存储罐100中推出更多 LNG用于冷却燃料泵单元110。当蒸气不再被引入LNG存储罐100时，在 存储罐中最终实现热平衡，并且当蒸气通过暴露于LNG存储罐底部的LNG 被冷却后，在一些蒸气冷凝时蒸气压力下降。
当启动LNG分配器时，对燃料泵单元110提出的要求是在比较低的压 力下的高质量流速。为了满足该要求，燃料泵优选在高速模式下运转。
在分流器的优选配置中，燃料泵排出口连接T型或Y型接头，第一引 导分支连接LNG分配器120以及第二引导分支最终连接CNG分配器140。 连接第一分支的是关闭阀，其优选在LNG分配器120启动时自动开启。当 LNG分配器关闭时所述关闭阀自动关闭。
连接第二分支的是单向阀，其仅允许燃料从分流器流向CNG分配器 140。所述单向阀的下游是高压CNG分配系统，并且单向阀阻止高压燃料回 流到燃料泵单元110中。当关闭阀开启时，因为燃料会流入燃料压力低得多 的第一分支，所以单向阀下游的高压CNG也防止燃料流入第二分支。
如果启动CNG分配器，关闭阀保持关闭，迫使燃料穿过单向阀。在此 情况下，对燃料泵的要求是高排出压力和质量流速不需要象LNG分配器120 启动时那么高。
不脱离上述配置的宗旨的情况下，分流器可以使用其它阀装置。例如， 可以用三向阀替代T型或Y型接头、关闭阀和单向阀。在一种位置中，三 向阀将燃料分流至LNG分配器120，在第二种位置中，三向阀将燃料分流 至CNG分配器140。三向阀可以手动开启或由远程设置的开关或控制器控 制的致动器开启。
所公开的加燃料站配置的优点是能确定容积式燃料泵的大小以便为 LNG和CNG分配器提供适合的加燃料速度，而CNG分配器不需要级串联 装置或蓄能容器。如以下更详细的描述，容积式燃料泵优选是往复式活塞燃 料泵，其能够以低速运转用于以高压和低质量流速输送CNG，以及以高速 运转用于以相对低压力和相对高质量流速输送LNG。由于按所述方式运转 时燃料泵的多功能性，虽然可以给所描述的配置增加蓄能容器，但是在商用 适合的参数范围内它对于运转是没有必要的。不用蓄能容器的运转有助于减 少整个系统的成本。例如，能省去的一些蓄能容器特征包括用双液压缸和双 作用燃料泵设计的燃料泵速度控制，所述双液压缸增加经过燃料泵的流速变 化性，所述双作用燃料泵设计允许从燃料泵连续排放燃料。
热交换器130和添味剂加入器135是现有设计的常规构件。
现在参照图2，LNG和CNG的组合加燃料站包括LNG存储罐200、燃 料泵单元210、多个LNG分配器220a、220b和220c、热交换器230、添味 剂加入器230和多个CNG分配器240a、240b和240c。虚线260表示地水平 面。图2中的配置包括蓄能容器250，尽管如上所述，通过适当确定燃料泵 的尺寸和控制燃料泵的速度，燃料泵单元210的流量能调节至不需要蓄能容 积250。
图3是用于LNG和CNG组合加燃料站的另一种配置。与图1中相似的 构件用增加增量200的附图标记编号，并且将不再说明。图3配置的主要区 别在于LNG存储罐300位于地上。用于LNG存储罐的地上结构是更典型的 常规加燃料站，因为其允许燃料泵设置在所述罐的下面由此有利于确保正的 NSH。正如所论述的，尽管将所述罐设置在地上有优点，图3示出本发明方 法和设备也适合使用现有的地上LNG存储罐。
其它示出的实施方案之间的另一区别在于替代分开的LNG和CNG分配 器，图3的实施方案使用单一的分配单元，其结合在一个设备中，分配CNG 或LNG的分配设备。在没有足够空间用于分开的CNG和LNG分配器的地 方，单一分配单元可以是优选的。
图4和图5示出适合图1至图3中燃料泵单元的燃料泵的两个优选实施 例。图4和图5中所示的燃料泵能够泵送液体和蒸气。
现在参照图4，燃料泵400是两室液压驱动往复式活塞燃料泵。燃料泵 400优选置于贮槽(未示出)中，燃料经过单向入口405进入第一室410。 在图4b中示出回缩行程，其中活塞430以箭头435的方向移动。单向通道 阀415关闭，通过运动活塞430第二室420中的燃料被推出燃料泵排出口 425。
在伸张行程期间(示于图4c中)，其中活塞430在箭头436的方向上移 动，单向入口405关闭，运动活塞430推动燃料从第一室410通过打开的单 向通道阀415进入第二室420。因为第一室410的变化容积远大于第二室420 的变化容积，在伸张行程和回缩行程期间，燃料从燃料泵排出口425排出。 在优选实施方案中，第一室410的变化容积是第二室420变化容积的约两倍。
因为在回缩和伸张行程期间都排放燃料，燃料泵用作“双作用”泵。
在图4的实施方案中，如图4a所示，可以使用液压传动装置440以驱 动活塞430的往复运动。液压传动装置以公知的方式工作。也就是，液压传 动装置的一个腔室提供有高压液压液体，同时液压液体从位于液压活塞445 相反侧的腔室排出。在活塞行程结束时，液压液体供给到液压活塞445的相 反侧由此使活塞反向运动并产生往复运动。在图4的实施方案中，液压传动 装置440包括单个液压缸。
参照图5a，示出燃料泵500并且燃料泵入口端位于贮槽中。燃料泵500 还包括双液压传动装置540。与图4中所示的实施方案相似的特征用增加增 量100的附图标记表示。
在回缩行程期间，活塞530移动由此扩充第一室510的容积，以及来自 贮槽的燃料经过单向入口505抽入燃料泵500。在回缩行程期间单向通道阀 515关闭，并且通过运动活塞530第二室520中的燃料经过燃料泵排出口525 被推出。在伸张行程期间，燃料从第一室510流出经过单向通道阀515进入 第二室520。在伸张行程期间，单向入口505关闭。与泵400一样，因为第 一和第二室的不同容积，在回缩和伸张活塞行程期间，燃料都从燃料泵排出 口525排出。
燃料泵500还包括燃料回收口532。从第二室520漏到上部空间中的燃 料从那里排出并通过燃料回收口532返回贮槽。
如上所述，根据燃料是否输送至CNG分配器或输送至LNG分配器，可 以改变预期的燃料泵速度。示于图5中的双液压传动装置允许在燃料输送至 LNG分配器时选择较小的液压缸。如图5b所示，高压液压液体引至液压活 塞545a的一侧，并且液压液体从相反侧排出，通过从一侧到另一侧交替地 供给高压液压液体而产生往复运动。液压活塞545a比液压活塞545b小，给 不同尺寸的液压缸确定尺寸以便分别与用于输送LNG和CNG的燃料泵需求 相适应。与需要CNG的时候相比，当通过小液压缸中液压活塞545a的往复 运动驱动燃料泵500时，对于同样的液压泵流速，因为变化容积更小，燃料 泵500能以更高的速度运转，其允许以相对高的质量流速和相对低的压力输 送LNG。将燃料输送至LNG分配器时，较大的液压活塞545b不工作。不 工作的较大液压缸的两个腔室可以连接至液压系统油箱，或在优选配置中， 在较大液压活塞545b的相对侧上的液压腔室彼此液体连通(如图5b所示)。
将燃料输送至CNG分配器时，选用较大的液压活塞545b，(如图5c中 所示)，较小的液压缸和液压活塞545a不工作。因为以高压(相对于LNG) 输送CNG，大液压活塞545b减少液压液体的必要最大压力，其减少液压泵 单元的成本。
从液压缸漏出的液压液体通过排放管550收集和回收。
虽然在图中未示出，在低温下处理LNG的燃料泵外部、贮槽、管道、 阀和分配器是绝热的以防止热量传入所述系统。
如果所述泵一段时间不工作，可能需要在将燃料供给到CNG或LNG分 配器之前进行冷却。在冷却过程期间，进入燃料泵的LNG气化直到燃料泵 被降至低温。在降温期间，因为LNG的气化，燃料泵以大大降低的质量流 速工作，并且燃料流回LNG存储罐。通过在冷却过程中用小液压缸驱动燃 料泵500，可以获得较短的冷却时间，因为其允许较快的泵速和较高的质量 流速。
正如对所属领域技术人员显而易见的是，根据前面的描述，在实施本发 明时不脱离其范围的许多替换和修改是可以的。因此，本发明的范围由根据 权利要求限定的内容所构成。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种液压支架用防冻液压液 | 2020-05-16 | 405 |
| 高粘度难燃水基液压液 | 2020-05-13 | 120 |
| 抗燃液压液 | 2020-05-11 | 345 |
| 水-乙二醇抗燃液压液及其制备方法 | 2020-05-15 | 500 |
| 一种数字液压液阻组合式控制技术 | 2020-05-16 | 494 |
| 一种抗磨液压液复合添加剂 | 2020-05-14 | 859 |
| 水基液压液组合物 | 2020-05-13 | 719 |
| 一种蓖麻基防锈无渍液压液 | 2020-05-16 | 354 |
| 水-乙二醇抗燃液压液及其制备方法 | 2020-05-15 | 497 |
| 液压液控截止阀 | 2020-05-13 | 988 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
