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1、(10)申请公布号 CN 103411790 A (43)申请公布日 2013.11.27 CN 103411790 A *CN103411790A* (21)申请号 201310405987.0 (22)申请日 2013.09.09 G01M 99/00(2011.01) (71)申请人 重庆市计量质量检测研究院 地址 401120 重庆市渝北区杨柳北路 1 号 (72)发明人 王硕 张泽宏 戚宁武 张松 李霞 刘亚辉 高飚 (74)专利代理机构 重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 代理人 穆祥维 (54) 发明名称 压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质的 方法 (57) 摘要 本发。
2、明公开了一种压缩空气作为压缩天然气 加气机检测介质的方法， 将储气容器平放在电子 天平上， 将电子天平示值归零 ； 将储气容器与被 检加气机连接， 对储气容器进行加气， 当储气容器 上的压力达到流量区要求的起始压力时， 关闭气 瓶阀门和加气枪阀 ； 将电子天平示值归零， 被检 加气机示值回零 ； 连接接入点， 对储气容器进行 充气， 当储气容器上压力达到流量区要求的终止 压力时， 停止加气 ； 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 记 录电子天平示值和被检加气机示值， 计算本次测 量示值误差。 本发明用压缩空气作为检测介质， 将 有效的解决在实验室对压缩天然气加气机的型式 评价试验和计量性能试验的介质难题。
3、， 为压缩天 然气加气机的出厂检测和试验提供了重要的检测 方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103411790 A CN 103411790 A *CN103411790A* 1/1 页 2 1. 压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质的方法， 其特征在于， 该方法包括如下步 骤 ： 1） 利用空气压缩机将过滤后的空气进行压缩 ； 然后用干燥塔对空气进行干燥， 将得到 高压干空气输入高压气井进行储存， 高压气井有两个， 其中一。
4、个高压气井储存 25MPa 的高 压空气， 另外一个高压气井储存 20MPa 的高压空气 ； 将两个高压气井内的高压空气输入分 配台进行 3 条路线的压力分配， 第一条路线的压力为 25MPa， 第二条路线的压力为 20MPa， 第三条路线的压力为 15MPa ； 最后将这三条管线分别与被检加气机的三条对应的进气阀连 接 ； 2） 将电子天平放置在坚硬的平地上， 并使电子天平接地 ； 3） 将电子天平调整至水平， 通电预热至天平规定时间 ； 4） 将排空后的储气容器平稳放置在电子天平上， 然后将电子天平示值归零 ； 5） 使用标准砝码对电子天平进行核查 ； 6） 将储气容器的气瓶阀门通过管路与。
5、流量指示仪连接， 再将流量指示仪通过管路与被 检加气机上的加气枪阀连接， 在储气瓶上设有精密压力计 ； 7） 清除储气容器表面的霜和水 ； 8） 打开加气枪阀和气瓶阀门对储气容器进行加气， 观察精密压力计示值， 当储气容器 上的压力达到流量区要求的起始压力时， 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 断开流量指示仪与被 检加气机上的加气枪阀连接的接入点 ； 9） 将储气容器平稳放置在电子天平上， 然后将电子天平示值归零 ； 10） 将被检加气机示值回零 ； 11） 接通流量指示仪与被检加气机上的加气枪阀， 打开气瓶阀门和加气枪阀对储气容 器进行充气， 观察精密压力计示值， 当储气容器上压力达到流量区要求的终。
6、止压力时， 停止 加气 ； 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 断开接入点 ； 12） 记录电子天平示值和被检加气机示值， 计算本次测量示值误差。 权 利 要 求 书 CN 103411790 A 2 1/4 页 3 压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种压缩天然气加气机检测方法， 尤其涉及一种压缩空气作为压缩天 然气加气机检测介质的方法。 背景技术 0002 在管流动的问题中， 流体的流动常受到压力、 重力、 粘滞力、 弹性力和表面张力等 各种力的影响， 其中与流体关系最大的是粘滞力， 即由真实流体所具有的粘性而产生的力， 使得流体的流动呈现两种差异性较大的流态。
7、层流和紊流， 这是两种性质截然不同的流动 状态。这两种流动现象的区别可由惯性力与粘滞力的比值体现出来。雷诺数一种可用来表 征流体流动情况的无量纲数， 以 Re 表示。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或紊流， 也 可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。 判断管内流动是层流还是紊流的依据是一个 无量纲数雷诺数。雷诺数是流体流动时惯性力与粘性力的比值， 雷诺数的大小取决于流 速、 特征尺寸、 流体密度和动力粘度四个参数。 0003 根据流体理论， 在外部条件几何相似时 （几何相似的管子， 流体流过几何相似的物 体等） ， 若它们的雷诺数相等， 则流体流动状态也是几何相似的 （流体动力学相似） ， 。
8、这一相 似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。 可见， 雷诺数确切的反映了流体的流动特性， 是流量测量中常用的参数。 0004 在工程应用中， 把雷诺数相等的流动认为其流动是相似的， 这给雷诺数相同的介 质标定流量仪表提供了理论依据。所以， 流量仪表在标定过程中， 通常气体流量计用空气、 液体流量计用水的方法来进行不同介质的实流标定。 0005 目前， 压缩天然气是一种最理想的车用替代能源， 属国民经济发展中重要的基础 能源产业， 是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产 业， 它与社会经济和社会发展有着十分密切的关系， 不仅关系着国家的经济安全问题， 还与 人们。
9、的日常生活、 社会稳定密切相关。随着我国经济的发展， 压缩天然气的需求量不断扩 大， 其应用技术也日趋成熟。压缩天然气以其成本低， 效益高， 无污染， 使用安全便捷的优 势， 正日益显示出强大的发展潜力。在我国， 天然气加气站的分布越来越广泛， 估计约有 7 千多座加气站以及近 3 万台的加气机。 0006 但是， 由于压缩天然气具有易燃、 易爆、 易泄露的特性， 并且压缩天然气压力高达 25MPa， CNG 加气机在进行型式评价试验 （该试验有环境要求， 需要放在实验室进行） 和实验 室检测时产生极大的不方便， 重要原因在实验室由于安全原因， 无法用天然气进行加气机 的实流试验。 发明内容 。
10、0007 针对上述现有技术中存在的不足之处， 本发明提供了一种安全、 可靠、 方便的压缩 空气作为压缩天然气加气机检测介质的方法。 0008 为了解决上述技术问题， 本发明采用了如下技术方案 ： 说 明 书 CN 103411790 A 3 2/4 页 4 压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质的方法， 该方法包括如下步骤 ： 1） 利用空气压缩机将过滤后的空气进行压缩 ； 然后用干燥塔对空气进行干燥， 将得到 高压干空气输入高压气井进行储存， 高压气井有两个， 其中一个高压气井储存 25MPa 的高 压空气， 另外一个高压气井储存 20MPa 的高压空气 ； 将两个高压气井内的高压空气输入分 。
11、配台进行 3 条路线的压力分配， 第一条路线的压力为 25MPa， 第二条路线的压力为 20MPa， 第三条路线的压力为 15MPa ； 最后将这三条管线分别与被检加气机的三条对应的进气阀连 接 ； 2） 将电子天平放置在坚硬的平地上， 并使电子天平接地 ； 3） 将电子天平调整至水平， 通电预热至天平规定时间 ； 4） 将排空后的储气容器平稳放置在电子天平上， 然后将电子天平示值归零 ； 5） 使用标准砝码对电子天平进行核查 ； 6） 将储气容器的气瓶阀门通过管路与流量指示仪连接， 再将流量指示仪通过管路与被 检加气机上的加气枪阀连接， 在储气瓶上设有精密压力计 ； 7） 清除储气容器表面的。
12、霜和水 ； 8） 打开加气枪阀和气瓶阀门对储气容器进行加气， 观察精密压力计示值， 当储气容器 上的压力达到流量区要求的起始压力时， 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 断开流量指示仪与被 检加气机上的加气枪阀连接的接入点 ； 9） 将储气容器平稳放置在电子天平上， 然后将电子天平示值归零 ； 10） 将被检加气机示值回零 ； 11） 接通流量指示仪与被检加气机上的加气枪阀， 打开气瓶阀门和加气枪阀对储气容 器进行充气， 观察精密压力计示值， 当储气容器上压力达到流量区要求的终止压力时， 停止 加气 ； 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 断开接入点 ； 12） 记录电子天平示值和被检加气机示值， 计算本次测量示。
13、值误差。 0009 与现有技术相比， 本发明具有如下优点 ： 1、 本发明采用压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质安全性大大提高， 有效地的避 免了采用压缩天然气具有易燃、 易爆、 易泄露的风险 ； 同时， 采用压缩空气作为压缩天然气 加气机检测介质的方法， 该方法方便、 快捷。 0010 2、 CNG 加气机在进行型式评价试验 （该试验有环境要求， 需要放在实验室进行） 和 实验室检测时极为方便， 由于压缩空气在实验室使用极为安全， 因此可以进行加气机的实 流试验。 0011 3、 用压缩空气代替压缩天然气作为检测介质， 将有效的解决在实验室对压缩天然 气加气机的型式评价试验和计量性能试验的。
14、介质难题， 为 CNG 加气机的出厂检测和试验提 供了重要的检测方法。 附图说明 0012 图 1 为产生高压气体装置的结构示意图 ； 图 2 为 CNG 加气机检测的原理图。 具体实施方式 说 明 书 CN 103411790 A 4 3/4 页 5 0013 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。 0014 压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质的方法， 该方法包括如下步骤 ： 1） 利用了一种生产高压空气装置， 该高压空气装置如图 1 所示。利用空气压缩机将过 滤后的空气进行压缩 ； 然后用干燥塔对空气进行干燥， 将得到高压干空气输入高压气井进 行储存， 高压气井有两个， 。
15、其中一个高压气井容积 1m3， 储存 25MPa 的高压空气， 另外一个高 压气井容积 3m3， 储存 20MPa 的高压空气 ； 将两个高压气井内的高压空气输入分配台进行 3 条路线的压力分配 （原理同 CNG 加气机的 3 路进气管线） ， 第一条路线的压力为 25MPa ； 第二 条路线的压力为 20MPa ； 第三条路线的压力为 15MPa （图 1 中的另一条高压气井的空气经过 减压装置后产生） ； 最后将这三条管线分别与被检加气机的三条对应的进气阀连接。 0015 2） 将电子天平放置在坚硬的平地上， 并使电子天平接地。 0016 3） 将电子天平调整至水平， 通电预热至天平规定时。
16、间。 0017 4） 将排空后的储气容器平稳放置在电子天平上， 然后将电子天平示值归零 （去 皮） 。 0018 5） 使用标准砝码对电子天平进行核查。 0019 6） 将储气容器的气瓶阀门通过管路与流量指示仪连接， 再将流量指示仪通过管路 与被检加气机上的加气枪阀连接， 在储气瓶上设有精密压力计 ； 如图 2 所示。 0020 7） 清除储气容器表面的霜和水。 0021 8） 打开加气枪阀和气瓶阀门对储气容器进行加气， 观察精密压力计示值， 当储气 容器上的压力达到流量区要求的起始压力时， 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 断开流量指示仪 与被检加气机上的加气枪阀连接的接入点。 0022 9） 将储。
17、气容器平稳放置在电子天平上， 然后将电子天平示值归零 （去皮） 。 0023 10） 将被检加气机示值回零。 0024 11） 接通流量指示仪与被检加气机上的加气枪阀， 打开气瓶阀门和加气枪阀对储 气容器进行充气， 观察精密压力计示值， 当储气容器上压力达到流量区要求的终止压力时， 停止加气 ； 关闭气瓶阀门和加气枪阀， 断开接入点。 0025 12） 记录电子天平示值和被检加气机示值， 计算本次测量示值误差。 0026 流量区要求的起始压力和流量区要求的终止压力， 该压力大小由检测标准确定。 0027 压缩空气作为压缩天然气加气机检测介质的方法， 在方法研究中， 对目前市场上 压缩天然气加气。
18、机中所采用的主流量计高压气体质量流量计 （科里奥利质量流量计） 进行了深度剖析， 获得质量流量计的流量特性、 特征尺寸等主要技术参数。 0028 然后， 用气相色谱仪获得天然气的成分及密度， 通过计算标准状况下介质分别为 空气、 天然气以及水下流经加气机中流体的雷诺数， 获得不同介质下的雷诺数大小。 0029 将条件模拟为相同状况， 其条件为 ： 温度 20、 压力为 101.325kPa、 流速 5m/s。得 到理论计算结果为 ： 说 明 书 CN 103411790 A 5 4/4 页 6 通过上表， 空气和天然气的雷诺数非常相近， 而水在同样条件下其雷诺数与天然气相 差非常大。 天然气介。
19、质和空气介质对于加气机的试验， 它们作为检测介质时， 其压力、 温度、 管道等相近， 同时雷诺数相近， 具有非常高的流动相似性。 0030 最后， 选用一台压缩天然气加气机， 采用三种不同的检测介质， 通过大量试验获得 相关数据， 其试验结果为 ： 理论计算及试验结果表明， 利用高压空气这一雷诺数相近的介质来替代高压天然气来 作为压缩天然气加气机的检测介质是行之有效的。 0031 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围， 其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 103411790 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103411790 A 7 。