浅谈商用小型 CNG 汽车加气系统应用研究

浅谈商用小型 CNG 汽车加气系统应用研究

李茹 王昆

保定长安客车制造有限公司 河北省定州市 073000

摘要：近年来，随着社会经济的持续发展，CNG汽车行业同样获得了较大的发展。商用小型CNG加气站具有占地较小、成本低、灵活性与安全性较高等特点，能够有效弥补传统加气站的缺点。文章通过对CNG进行简单介绍，对其安全性与可靠性进行了阐述，仔细研究了商用小型CNG汽车加气系统的具体使用。 关键词：商用；小型CNG汽车；加气系统；

引言：汽车CNG加气站的主要功能是安全可靠地压缩20MPa以上的纯天然气，并确保在对CNG车辆加气过程中，对装置的供气速度、进气和排气优先顺序、计量、容量配置等实施自动化控制，以此来确保车辆CNG加气站加气运行的安全性、准确性、快速性与可靠性。汽车加气站通常设立于公路、公共车队和交通流量较大的地方，有可靠的供水和供电条件，并且加气站的出入口应极为宽敞、畅通。

一、CNG介绍

压缩天然气简称CNG，需要将天然气进行压缩储存在容器中使用。除了使用来自油田和天然气田的天然气，压缩天然气还可以使用人工生产的沼气(主要成分为甲烷)。压缩天然气是一种十分理想的汽车燃料替代能源，经过几十年的发展，其应用技术也越来越成熟^[1]。CNG具有成本较低、无污染、效益较高，应用方便、安全等特征，并且逐渐展现出了极为强大的发展潜力。CNG加气站通常可分为快速充装型、普通（慢速）充装、以及两者相互混合这三种类型。并且在城市燃气事业中，CNG也获得了一定使用，尤其是在居民生活中燃料的使用。

二、商用小型CNG汽车加气系统的构造

一般情况下，商用小型CNG汽车加气系统由以下四个部分共同组成，其主要为：预处理、压缩、分配以及管路部分。城市管网中的天然气在通过预处理以后实现了过滤、干燥、调压、测量，然后开展压缩部分，对天然气进行压缩。通过四级压缩以后，气体压力可以高达20MPa，然后对高压气体进行重新分配，以此来完成对多辆汽车的同时加气。在这四部分中各自需要利用管路进行连接，并且在管路中会设置阀门、仪表等部件来保证系统的安全性。结合实际条件与需求，可以实现上述各部分的灵活选择与配置。

（1）预处理。在预处理中主要包含了过滤、调压、测量、干燥等各项配置，主要作用是用来开展气体压缩以前的一些净化与干燥工作，以此来保证天然气在进入压缩机时能够符合其应用条件^[2]。

（2）压缩部分。在这一部分中，主要包含了压缩、回收、电子、控制等几个模块。其主要作用是开展气体压缩、系统控制、气体回收。检测信号等各方面工作，以此来保证在进行气体压缩时具有安全性与可靠性，并且能够满足预设压力。

（3）分配部分。这一部分主要具有加气面板与软管这两部分。每一个加气面板都配备了两条加气软管与气枪，以此来满足两辆车同时加气的需要。且客户能够结合自身需求以及实际的场地情况来决定加气面板的数量。

（4）管路部分。在这一部分中，主要包含了埋地装置、架空燃气管道与管道中设置的一些压力表、安全阀、三通等各种部件，其主要作用是对其他几个部分进行连接。

三、加气系统的技术特征

（一）占地面积小、安装灵活

商用小型CNG汽车加气系统和传统加气站相比较，占地面积较小，例如某额定流量是14 m'/h的商用小型CNG汽车加气系统，压缩部分的体积大约是848×1228×813，单位为mmx，约263kg的质量；分配部分体积为280×186×325，单位为mmx，质量约8kg。并且加气系统安装位置灵活，可在公司内、车厂间等各种地方进行安装，客户不用排队加气，有效节约了时间，并且降低了路上的燃料耗费。

2. 良好的安全性

商用小型压缩天然气加气系统为普通加气装置，在系统运作以前和运行时都设置了泄漏自检与温度压力监测作用，对泄漏、超温等各种不良现象进行检测，并开启自动报警和关机。在系统的压缩部分还安装了高压气体回收设备，能够将高压气体回收到容器中，保证系统停机以后的安全^[3]。

（三）安装和操作极为便利

在该加气系统中，利用模块进行设计，安装便利，不需要过于复杂的站场施工流程和施工时间，只需1-3天就能实现系统安装调试。并且系统操作简单，通过简单培训的客户都能自己实现加气活动。

四、商用小型CNG汽车加气系统的实际运用

开发这一加气系统主要是为添加CNG的车辆进行服务，其服务目标通常含有垃圾车、商务车、私家车、大型公交车队等等，可以为许多CNG汽车供应经济环保的加气^[4]。例如在我国某一CNG公司中，对该公司中的商用小型CNC汽车加气系统实际运用进行了介绍。

（一）公务车运行状况

这家公司中配备了八辆天然气公务车，在城市中行驶，以此来辅助公司日常工作的开展。每一辆天然气公务车的储存量是14 m'，每天充气14 m'/d，关闭时间为次日12:00 -14:00以及18:00- 8:00。

（二）设置系统和流程

结合公司公务车目前的加气现状，对商用小型CNC汽车加气系统配置进行了展示，如（图1）所示。

表1 商用小型CNG汽车加气系统的配置状况

（三）运行状况

按照公司公务用车应用规则，运行计划主要为夜间加油、白天补充。夜间18:00-8:00，共14小时，使用4块加气板对八辆汽车共同加气。并且加气系统的额定流量是14 m'/h，而公司商务车存储量为14 m'。所以，在这时间段中能够充分满足这八辆公务车的加气需求。

结论：综上所述，商用小型CNG汽车加气系统拥有安全性好、集成度高、体积小、安装位置灵活等多种特点，可以使我国商务车与工厂叉车等客户的加气需求得到充分满足，能够在我国CNG汽车市场获得有效应用。并且能够对以往CNG汽车加气站土地审批与站场建设等各种难题进行有效解决，促进了我国CNG加气技术的可持续发展，并且开拓了CNC加气市场的发展范围。同时还能降低对环境的污染，保护大气层。

参考文献：

[1]郭宇, 米会学, 王菲,等. CNG车辆快速加气系统的研究[J]. 汽车实用技术, 2018, 044(009):69-71.

[2]张兰江. 液压平推式CNG汽车加气子站系统理论建模及性能优化研究[D]. 2018.

[3]熊德辉, 胡玉鹏. CNG燃气系列商用车加气装置:.

[4]郝罗亮. 公共交通CNG车辆加气调峰管理系统设计与实现[D].