技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)儲氣設(shè)備，尤其是涉及一種對充氣站。

背景技術(shù)：

充氣站是一種用氣儲存氣體，并可以向其它氣瓶分配所儲存的氣體的一種工業(yè)設(shè)備?，F(xiàn)有的充氣站包括其若干儲氣瓶，用于儲存氣體，以及一套氣體分充管路，各儲氣瓶有串聯(lián)式的，有并聯(lián)式的，也有串并聯(lián)組合的。但是由于現(xiàn)有的充氣站在控制儲氣瓶的充放氣的過程中，一般都采用人工控制，其控制非常麻煩，也有一些是通過自動控制的，可以判斷儲氣瓶內(nèi)是否有可以對小氣瓶進(jìn)行充氣的氣壓，如果有足夠的氣壓，就可以對小氣瓶進(jìn)行充氣，按照一定的順序，當(dāng)其中一個儲氣瓶的氣壓降到一定數(shù)值時，選擇下一個氣瓶對小氣瓶充氣。但是實用中，這種充放氣的方法，不能充分利用現(xiàn)有的儲氣瓶的容量，不能實現(xiàn)最有效率的充放氣工作，有時會出現(xiàn)儲氣不足，不能分配氣體等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的現(xiàn)有技術(shù)不能充分利用現(xiàn)有的氣瓶組的容量，不能實現(xiàn)最有效率的充放氣工作等的技術(shù)問題，提供一種能夠充分利用現(xiàn)有的氣瓶組的容量，達(dá)到最有效率的充放氣，節(jié)能、節(jié)氣的階梯式充氣站及其控制方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種階梯式充氣站，包括壓縮機(jī)、若干組氣瓶組、控制單元以及相應(yīng)的管路和控制閥，其特征在于所述的各組氣瓶組進(jìn)、出氣兩端分別設(shè)有進(jìn)氣開關(guān)閥和出氣開關(guān)閥，氣瓶組與出氣開關(guān)閥之間設(shè)有壓力變送器，所述的氣瓶組以及其兩端相應(yīng)設(shè)置的進(jìn)氣開關(guān)閥、出氣開關(guān)閥、壓力變送器構(gòu)成一個充放氣的單元管路，各單元管路相互并聯(lián)構(gòu)成儲氣系統(tǒng)，儲氣系統(tǒng)與進(jìn)氣一側(cè)的所述壓縮機(jī)和出氣一側(cè)的分充管路相連，所述的進(jìn)氣開關(guān)閥、出氣開關(guān)閥以及壓力變送器分別與所述的控制單元相連，所述的各充放氣單元與一個直充管路相并聯(lián)連，所述的直充管路設(shè)有一個直充開關(guān)閥，直充開關(guān)閥與所述的控制單元相連。

1.階梯充放氣：對比檢測的壓力，壓縮機(jī)先給壓力最高但低于氣瓶組設(shè)定的壓力最高值的氣瓶組充氣，而放氣時，則是壓力最接近待充的小氣瓶的壓力且壓力高于充的小氣瓶先放氣，實現(xiàn)對待充的小氣瓶充氣。這種充放氣過程的作用在于，可以充分利用低氣壓的氣瓶組內(nèi)的氣體，使其先被分充利用，當(dāng)最小氣壓的氣體充到于待充的小氣瓶壓力相同時，再用氣壓次低的氣瓶組對小氣瓶充氣，如果把氣壓高的氣瓶組內(nèi)的氣體先進(jìn)行分充，會使得不僅沒有利用低氣壓的氣瓶組內(nèi)的氣體，還使得當(dāng)待充的小氣瓶壓力提高后，沒有合適的氣瓶組對其充氣；而對氣瓶組進(jìn)行充氣時，采用先對高氣壓的氣瓶組先充氣，可以使得充放氣過程不重疊，不干擾，保障高氣壓待充小氣瓶的充氣。因此，本發(fā)明充分利用了儲氣容量，提高了分充效率。

2.自動補(bǔ)氣：放完所有的氣瓶后，仍達(dá)不到碳纖維瓶的設(shè)定壓力，則由壓縮機(jī)直接通過直充管路給待充小氣瓶充氣。

作為優(yōu)選，所述的壓縮機(jī)的出氣端設(shè)有一個壓力變送器，該壓力變送器與所述的控制單元相連，壓縮機(jī)與所述的控制單元相連。壓縮機(jī)與該壓力變送器同時開，同時關(guān)，由控制單元控制，控制單元根據(jù)氣瓶組的壓力變化控制壓縮機(jī)的開、關(guān)。

作為優(yōu)選，所述的儲氣系統(tǒng)與分充管路之間設(shè)有一個壓力變送器，所述的壓力變送器與所述的控制單元相連。該壓力變送器由控制單元相連，當(dāng)分配管路充分連通、無故障，待充小氣瓶連接完成后，再打開。

作為優(yōu)選，分充管中路設(shè)有一個調(diào)壓閥、一個壓力表、一個開關(guān)閥以及一個或若干個充氣接口。

一種階梯式充氣站的控制方法，其特征在于其包括如下步驟：

儲氣過程，

1、通過各單元管路上的壓力變送器獲得的單元管路上的壓力，控制單元通過比較并判斷低于設(shè)定壓力且壓力最高的單元管路，打開該單元管路進(jìn)氣端的開關(guān)閥，并同時打開壓縮機(jī)給相應(yīng)的儲氣罐組充氣；

2、當(dāng)正在充氣的儲氣罐組的壓力達(dá)到設(shè)定壓力時，關(guān)閉相應(yīng)的開關(guān)閥，并打開下一個低于設(shè)定壓力，且壓力最高的單元管路的進(jìn)氣端的開關(guān)閥，繼續(xù)充氣；

3、直到各單元管路上的壓力變送器獲得的壓力數(shù)值均達(dá)到設(shè)定壓力，停止壓縮機(jī)工作；

分充氣過程，

1、分充管路與待充氣瓶相連通；

2、控制單元從各單元管路上的壓力變送器獲得的數(shù)值判斷出高于待充氣瓶所要求的氣壓，且壓力最低的儲氣罐組，打開該儲氣罐組的出氣管路上的開關(guān)閥，對待充氣瓶進(jìn)行充氣；

3、當(dāng)待充氣瓶的壓力達(dá)其需要的壓力時，關(guān)閉開關(guān)閥，完成充氣；

4、當(dāng)儲氣罐組的壓力低于待充氣瓶所要求的氣壓時，關(guān)閉相應(yīng)開關(guān)閥，并打開下一個高于待充氣瓶所要求的氣壓，且壓力最低的儲氣罐組的出氣管路上的開關(guān)閥，繼續(xù)充氣；

5、直到待充氣瓶的壓力達(dá)到其需要的壓力，關(guān)閉開關(guān)閥，完成充氣；

6、如果各儲氣罐組的壓力均低于待充氣瓶所需要的壓力，且待充氣瓶需要繼續(xù)充氣時，則打開壓縮機(jī)和直充開關(guān)閥對待充氣瓶進(jìn)行充氣。

本發(fā)明的帶來的有益效果是，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的現(xiàn)有技術(shù)不能充分利用現(xiàn)有的氣瓶組的容量，不能實現(xiàn)最有效率的充放氣工作等的技術(shù)問題，實現(xiàn)了一種能夠充分利用現(xiàn)有的氣瓶組的容量，達(dá)到最有效率的充放氣，節(jié)能、節(jié)氣的階梯式充氣站及其控制方法。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實施例：

如圖1所示，本發(fā)明是一種階梯式充氣站，包括壓縮機(jī)１、三組儲氣罐２、控制單元８以及相應(yīng)的管路和控制閥，所述的各組儲氣罐進(jìn)、出氣兩端分別設(shè)有進(jìn)氣開關(guān)閥３和出氣開關(guān)閥４，儲氣罐與出氣開關(guān)閥之間設(shè)有壓力變送器５，所述的儲氣罐以及其兩端相應(yīng)設(shè)置的進(jìn)氣開關(guān)閥、出氣開關(guān)閥、壓力變送器構(gòu)成一個充放氣的單元管路11，各單元管路相互并聯(lián)構(gòu)成儲氣系統(tǒng)12，儲氣系統(tǒng)與進(jìn)氣一側(cè)所述壓縮機(jī)1和出氣一側(cè)的分充管路13相連，所述的分充管中路設(shè)有一個調(diào)壓閥14、一個壓力表15、一個開關(guān)閥9以及一個或若干個充氣接口。所述的進(jìn)氣開關(guān)閥、出氣開關(guān)閥以及壓力變送器分別與所述的控制單元8相連，所述的各充放氣單元與一個直充管路相連，所述的直充管路設(shè)有一個直充開關(guān)閥，直充開關(guān)閥與所述的控制單元相連。所述的壓縮機(jī)的出氣端設(shè)有一個壓力變送器7，該壓力變送器與所述的控制單元8相連，壓縮機(jī)與所述的控制單元相連。儲氣系統(tǒng)與分充管路之間設(shè)有一個壓力變送器6，所述的壓力變送器與所述的控制單元相連。

一種階梯式充氣站的控制方法，其特征在于其包括如下步驟：

儲氣過程，

1、通過各單元管路上的壓力變送器獲得的單元管路上的壓力，控制單元通過比較并判斷低于設(shè)定壓力且壓力最高的單元管路，打開該單元管路進(jìn)氣端的開關(guān)閥，并同時打開壓縮機(jī)給相應(yīng)的儲氣罐組充氣；

2、當(dāng)正在充氣的儲氣罐組的壓力達(dá)到設(shè)定壓力時，關(guān)閉相應(yīng)的開關(guān)閥，并打開下一個低于設(shè)定壓力，且壓力最高的單元管路的進(jìn)氣端的開關(guān)閥，繼續(xù)充氣；

3、直到各單元管路上的壓力變送器獲得的壓力數(shù)值均達(dá)到設(shè)定壓力，停止壓縮機(jī)工作；

分充氣過程，

7、分充管路與待充氣瓶10相連通；

8、控制單元從各單元管路上的壓力變送器獲得的數(shù)值判斷出高于待充氣瓶所要求的氣壓，且壓力最低的儲氣罐組，打開該儲氣罐組的出氣管路上的開關(guān)閥，對待充氣瓶進(jìn)行充氣；

9、當(dāng)待充氣瓶的壓力達(dá)其需要的壓力時，關(guān)閉開關(guān)閥，完成充氣；

10、當(dāng)儲氣罐組的壓力低于待充氣瓶所要求的氣壓時，關(guān)閉相應(yīng)開關(guān)閥，并打開下一個高于待充氣瓶所要求的氣壓，且壓力最低的儲氣罐組的出氣管路上的開關(guān)閥，繼續(xù)充氣；

11、直到待充氣瓶的壓力達(dá)到其需要的壓力，關(guān)閉開關(guān)閥，完成充氣；

12、如果各儲氣罐組的壓力均低于待充氣瓶所需要的壓力，且待充氣瓶需要繼續(xù)充氣時，則打開壓縮機(jī)和直充開關(guān)閥對待充氣瓶進(jìn)行充氣。