ES1126155U - Compact natural gas (cng) service station for vehicles. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Estación de servicio compacta de gas natural comprimido (GNC) para vehículos. Compact compressed natural gas (CNG) service station for vehicles.
5 Objeto de la invención 5 Object of the invention
La presente invención, como su propio título indica, se refiere a una estación de servicio compacta de gas natural comprimido, que integra en un único modulo todos los componentes necesarios, en la que los vehículos que funcionan con GNC The present invention, as its own title indicates, refers to a compact compressed natural gas service station, which integrates in a single module all the necessary components, in which the vehicles that run on CNG
10 repostan llenando sus depósitos de gas comprimido a una presión próxima a los 200 bar. 10 refuel filling their compressed gas tanks at a pressure close to 200 bar.
Antecedentes de la invención Background of the invention
15 Una estación de servicio de GNC aspira el gas natural del gasoducto, lo comprime a una presión superior y lo almacena, disponiendo de medios de carga para los depósitos de los vehículos. El gas natural llega hasta la estación de servicio a través del gasoducto, donde generalmente se encuentra a presiones entre los 2 y los 16 bar. Una estación de regulación y medida acondiciona la presión y mide los 15 A CNG service station aspirates the natural gas from the pipeline, compresses it to a higher pressure and stores it, having charging means for the tanks of the vehicles. Natural gas reaches the service station through the gas pipeline, where it is usually at pressures between 2 and 16 bar. A regulation and measurement station conditions the pressure and measures the
20 caudales de entrada. Un compresor específico de GNC aspira el gas natural y lo eleva a una presión de unos 250 bar, al tiempo que lo envía a un depósito de almacenaje compuesto por un grupo de botellas de alta presión, con lo cual se garantiza que la estación tenga una capacidad y presión de suministro de combustible y que esté en disposición de ser dispensado a los vehículos. Desde el 20 input flows. A specific CNG compressor aspirates natural gas and elevates it to a pressure of about 250 bar, while sending it to a storage tank composed of a group of high-pressure bottles, which ensures that the station has a fuel supply capacity and pressure and that is in a position to be dispensed to vehicles. From the
25 conjunto de almacenaje, el GNC se conduce por una canalización de alta presión hasta unos dispensadores específicos. 25 storage set, the CNG is conducted through a high pressure pipeline to specific dispensers.
Los dispensadores son los dispositivos con los que se abastece el GNC a los vehículos rápidamente y de manera similar a los de combustibles líquidos. Cada Dispensers are the devices with which CNG is supplied to vehicles quickly and similarly to liquid fuels. Every
30 dispensador tiene una o varias mangueras flexibles de alta resistencia para poder cargar los vehículos, con su correspondiente contador o medidor de la cantidad de combustible suministrada. La conexión entre la manguera del surtidor y la boca de carga del vehículo se realiza por medio de un enchufe rápido de tipo normalizado en toda Europa. The dispenser has one or more flexible hoses of high resistance to load the vehicles, with their corresponding meter or meter of the amount of fuel supplied. The connection between the hose of the dispenser and the mouth of the vehicle is carried out by means of a quick plug of standard type throughout Europe.
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Todo este proceso es gestionado por un sistema principal de control, que determina la necesidad de compresión de GNC, controla la presión, el envío de gas del compresor al almacenaje y el proceso de carga desde los surtidores. Además, registra todos los datos de carga para el control de las ventas realizadas. This entire process is managed by a main control system, which determines the need for CNG compression, controls the pressure, the sending of gas from the compressor to storage and the loading process from the suppliers. In addition, it records all the load data for the control of the sales made.
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El problema que presentan las estaciones existentes hasta la fecha radica en la falta de integración de todos los componentes de la misma, que se montan de forma dispersa por la superficie de la estación como elementos aislados, que necesariamente han de estar interconectados entre sí a través de las distintas The problem presented by the existing stations to date lies in the lack of integration of all the components of the same, which are assembled in a dispersed way across the surface of the station as isolated elements, which must necessarily be interconnected with each other through of the different
10 conducciones de gas a presión y cableado eléctrico y de control que suministra la electricidad necesaria para el funcionamiento de los compresores y diversos equipos auxiliares y de medida y control. 10 gas pipelines under pressure and electrical and control wiring that supplies the electricity necessary for the operation of the compressors and various auxiliary and measuring and control equipment.
Descripción de la invención Description of the invention
15 Esta instalación se emplea para la carga de gas natural comprimido (GNC) para su uso como combustible en los motores de los vehículos que acudan a cargar a la estación. La instalación está formada por un conjunto de tuberías, equipos y accesorios que van desde la acometida con la compañía distribuidora de gas 15 This installation is used to load compressed natural gas (CNG) for use as a fuel in the engines of vehicles that come to charge the station. The installation consists of a set of pipes, equipment and accessories that go from the connection with the gas distribution company
20 natural, hasta los aparatos suministradores, por lo que cabe distinguir las siguientes partes: 20 natural, even the supplying devices, so the following parts can be distinguished:
Estación receptora de gas, que comprende la acometida con la compañía distribuidora, a continuación de la cual incorpora los elementos de regulación y Gas receiving station, which includes the connection with the distribution company, following which it incorporates the regulation elements and
25 medida de la estación y la red de distribución a equipos consumidores. 25 measurement of the station and distribution network to consumer equipment.
Instalación de compresión y almacenamiento, que está constituida por un modulo de compresión y almacenamiento, cuya finalidad es la de aumentar la presión del gas natural desde el valor de la presión de entrada a valores Compression and storage installation, which consists of a compression and storage module, whose purpose is to increase the pressure of natural gas from the value of the input pressure to values
30 operativos para la carga de los vehículos que consumen gas natural (200 bar) y almacenarlo en botellas dispuestas al efecto agrupadas en un espacio habilitado aledaño al compresor. 30 operational for the loading of vehicles that consume natural gas (200 bar) and store it in bottles arranged for this purpose grouped in an enabled space adjacent to the compressor.
Instalación de llenado, que constituye la parte de la instalación que permite Filling installation, which constitutes the part of the installation that allows
35 efectuar el repostaje de los vehículos. Está constituida por dos aparatos suministradores con una manguera de carga y conectores normalizados. La conexión entre las botellas de almacenamiento y la instalación de llenado se efectúa a través de líneas de GNC. 35 refuel vehicles. It consists of two supply devices with a standardized charging hose and connectors. The connection between the storage bottles and the filling facility is made through CNG lines.
Otras instalaciones auxiliares necesarias para la estación que aquí se describe son: el conducto que recoge los venteos y drenajes, la instalación eléctrica que alimenta a los componentes que así lo requieren, y la instalación de aire comprimido que acciona las válvulas neumáticas del sistema. Other auxiliary facilities necessary for the station described here are: the conduit that collects the vents and drains, the electrical installation that feeds the components that require it, and the installation of compressed air that drives the pneumatic valves of the system.
Fundamentalmente la estación de carga desarrollada consiste en la integración, en un modulo de dimensiones reducidas, de toda la instalación destinada al suministro de gas natural comprimido (GNC), con lo cual se ha conseguido optimizar y reducir al máximo el espacio utilizado, ocupando, como máximo, un espacio de unos 25-29 m2, con capacidad de suministrar GNC a 2 vehículos simultáneamente a través de los 2 surtidores existentes en cada extremo de la estación. Fundamentally, the developed charging station consists of the integration, in a module of reduced dimensions, of the entire installation destined to the supply of compressed natural gas (CNG), with which it has been possible to optimize and minimize the space used, occupying, at most, a space of about 25-29 m2, with the ability to supply CNG to 2 vehicles simultaneously through the 2 existing pumps at each end of the station.
El modulo estructural está formado por dos partes claramente diferenciadas: The structural module consists of two clearly differentiated parts:
El cuerpo que incluye todos los componentes de la estación, formado por un paralelepípedo de, como máximo, 14 m de longitud por 2,6 m de ancho y una altura de 3,8 m, cuya envolvente presenta una estructura de acero que va forrada por una barrera de lana de roca, placa de yeso cortafuego y aislante acústico, que apoya sobre una losa de hormigón, y que alberga en su interior todos los equipos necesarios para el suministro del gas de la estación. The body that includes all the components of the station, formed by a parallelepiped of, at most, 14 m in length by 2.6 m in width and a height of 3.8 m, whose envelope has a steel structure that is lined by a rock wool barrier, fireproof plasterboard and acoustic insulation, which rests on a concrete slab, and that houses inside all the necessary equipment for the gas supply of the station.
Una cubierta exterior o envolvente, formada por lamas de acero inoxidable o vidrio, que cubre tanto las cuatro caras del modulo como la parte superior a través de unos embellecedores de las toberas de salida del ventilador, de forma que crea un conjunto perfectamente integrado arquitectónicamente con su entorno. An outer or enveloping cover, formed by stainless steel or glass slats, that covers both the four faces of the module and the upper part through a trim of the fan outlet nozzles, so that it creates a perfectly architecturally integrated assembly with its environment.
Los surtidores se colocaran a cada extremo del frontal del modulo. El acceso a la manguera de carga del surtidor se realizara a través de una abertura que facilita la operación y repostaje de la estación, y al mismo tiempo ofrece una seguridad anti vandálica adicional. The jets will be placed at each end of the module front. Access to the supplier's charging hose will be done through an opening that facilitates the operation and refueling of the station, and at the same time offers additional anti-vandalism safety.
La principal ventaja de las estaciones de GNC, a diferencia de las estaciones de servicio de combustibles líquidos convencionales, radica en que no se requiere de una gran cantidad de combustible almacenado, ya que el gas se obtiene de la red de distribución y se comprime según la demanda. Las botellas de almacenamiento que incorpora tienen una función de regulación y estabilización del flujo, más que de stock. The main advantage of CNG stations, unlike conventional liquid fuel service stations, is that a large amount of stored fuel is not required, since the gas is obtained from the distribution network and compressed according to the demand. The storage bottles that it incorporates have a function of regulation and stabilization of the flow, rather than of stock.
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La ventaja que aporta la presente estación de GNC radica en el hecho de que en un solo modulo se integran todos los elementos necesarios para el funcionamiento de la misma, dentro de una cabina insonorizada, cuyos equipos se montan en fábrica, interconectándose en la estación, la cual se monta sobre una solera previamente The advantage provided by the present CNG station lies in the fact that in a single module all the elements necessary for its operation are integrated, within a soundproof booth, whose equipment is assembled at the factory, interconnecting at the station, which is mounted on a hearth previously
10 construida en el lugar habilitado para la estación, próximo a una conducción de gas natural. 10 built in the station-enabled location, close to a natural gas pipeline.
Descripción de las figuras Description of the figures
15 Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: In order to complement the description that is being made and in order to facilitate the understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached to the present specification in which, as an illustration and not limitation, the following has been represented :
20 La figura 1 muestra una vista en planta de la estación de GNC para suministro de gas a vehículos de esta naturaleza. 20 Figure 1 shows a plan view of the CNG station for supplying gas to vehicles of this nature.
La figura 2 representa una vista en perspectiva del conjunto de la estación de GNC. Figure 2 represents a perspective view of the CNG station assembly.
25 La figura 3 muestra una vista en planta de una variante de realización de esta estación de GNC. 25 Figure 3 shows a plan view of a variant embodiment of this CNG station.
Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention
30 Para la implantación de la estación es necesaria la realización de trabajos de obra civil creando la cimentación necesaria para el rectángulo que ocupará el módulo (1) que conforma la estación, así como los accesos a los vehículos hasta los costados de este módulo donde se montan los dispensadores (10) de GNC. 30 For the implementation of the station it is necessary to carry out civil works creating the necessary foundation for the rectangle that will occupy the module (1) that makes up the station, as well as access to vehicles to the sides of this module where they assemble the CNG dispensers (10).
35 Esta estación comprende un cuerpo (1) en el que se incluyen todos los componentes de la estación. Como se aprecia en la figura 2 este cuerpo es un 35 This station comprises a body (1) in which all the components of the station are included. As can be seen in figure 2 this body is a
paralelepípedo de, como máximo, 14 m de longitud por 2,6 m de ancho y una altura de 3,6 m. Exteriormente se observa una envolvente, formada preferentemente por lamas de acero inoxidable, o por vidrio, que cubre tanto las cuatro caras del modulo como la parte superior. parallelepiped of a maximum of 14 m in length by 2.6 m in width and a height of 3.6 m. Externally there is an envelope, preferably formed by stainless steel slats, or glass, which covers both the four faces of the module and the top.
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Este cuerpo (1) está dividido en varias zonas o compartimentos: This body (1) is divided into several zones or compartments:
Instalación de compresión y almacenamiento (2). Compression and storage installation (2).
10 Otras instalaciones auxiliares: recogida de los venteos y drenajes (5), la instalación eléctrica y la instalación de aire comprimido (9) que acciona las válvulas neumáticas del sistema. Instalación de llenado que permite efectuar el repostaje de los vehículos, constituida por al menos un aparato suministrador (10). 10 Other auxiliary installations: collection of the vents and drains (5), the electrical installation and the installation of compressed air (9) that actuates the pneumatic valves of the system. Filling installation that allows refueling of vehicles, consisting of at least one supply device (10).
15 La estación de servicio de GNC incorpora la acometida con la red de gas natural y la estación de regulación y medida (6). La acometida interior está formada por el conjunto de tuberías y accesorios que unen la válvula general de acometida de la compañía de gas, excluida esta, y la válvula de seccionamiento a la entrada de la 15 The CNG service station incorporates the connection with the natural gas network and the regulation and measurement station (6). The internal connection is formed by the set of pipes and fittings that connect the general supply valve of the gas company, excluding it, and the sectioning valve at the entrance of the
20 estación de regulación y medida (6). El objetivo de la estación de regulación y medida (6) es el filtrado del gas que se recibe de la acometida, la regulación de su presión a un valor fijo de consumo de los equipos, y la medición de los caudales de gas natural necesarios para el suministro de gas natural comprimido a los vehículos que se carguen en la estación. La estación de regulación y medida está limitada por 20 regulation and measurement station (6). The objective of the regulation and measurement station (6) is the filtering of the gas that is received from the connection, the regulation of its pressure at a fixed consumption value of the equipment, and the measurement of the natural gas flow rates necessary for the supply of compressed natural gas to vehicles that are loaded at the station. The regulation and measurement station is limited by
25 unas válvulas de seccionamiento situadas a la entrada y salida de la misma y se sitúa en el modulo (1) que conforma la estación a fin de incorporar una entrada y salida de aire por la parte superior del conjunto para garantizar su correcta ventilación. 25 sectioning valves located at the entrance and exit of the same and is located in the module (1) that forms the station in order to incorporate an air inlet and outlet through the top of the assembly to ensure proper ventilation.
30 El recinto en el que se dispone la estación de regulación y medida (6) es independiente del resto del modulo, disponiendo de una entrada propia puesto que a esta parte de la instalación ha de poder acceder en cualquier caso el personal de la compañía suministradora de gas, para la manipulación de los elementos que la componen por parte del operario correspondiente. 30 The enclosure where the regulation and measurement station (6) is available is independent of the rest of the module, having its own entrance since this part of the installation must be accessible in any case by the personnel of the supplying company of gas, for the manipulation of the elements that compose it by the corresponding operator.
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La estación de regulación y medida no cuenta con instalación eléctrica propia, siendo el único elemento con funcionamiento electrónico, incluido en ella un corrector de volumen, que se alimenta de unas baterías y dispone de un cable de conexión con la estación de tele medida para la transmisión de datos a la compañía The regulation and measurement station does not have its own electrical installation, being the only element with electronic operation, including a volume corrector, which is powered by batteries and has a connection cable with the tele-measurement station for data transmission to the company
5 suministradora de gas natural. 5 supplier of natural gas.
Tanto el compresor (3) como las botellas de almacenamiento de GNC (4) se incluyen en un modulo compacto (2), al cual acceden los operarios a través de unas puertas (12). Su finalidad es la de comprimir el gas natural hasta alcanzar la presión Both the compressor (3) and CNG storage bottles (4) are included in a compact module (2), which operators access through doors (12). Its purpose is to compress natural gas until the pressure is reached
10 requerida para el suministro y carga de los vehículos. 10 required for the supply and charging of vehicles.
El modulo de compresión (2) se encuentra situado sobre una bancada de hormigón, dispuesto de manera que la entrada y salida de las conducciones de gas se produce por un lateral del mismo y la alimentación eléctrica por la parte trasera, de 15 forma enterrada. Este modulo (2) constituye una unidad compacta que recoge en su interior el compresor (3) propiamente dicho, una batería de botellas (4) de acumulación de gas, de las cuales algunas actúan como depósito de aspiración previo a la compresión del gas, y las demás como depósitos de almacenamiento interno, toda la instrumentación asociada y necesaria para el buen funcionamiento The compression module (2) is located on a concrete bench, arranged so that the entrance and exit of the gas pipes is produced by a side of the same and the power supply by the rear, in a buried way. This module (2) constitutes a compact unit that collects inside the compressor (3) itself, a battery of gas accumulation bottles (4), of which some act as a suction tank prior to gas compression, and the others as internal storage tanks, all the instrumentation associated and necessary for the proper functioning
20 de la estación, y el sistema de detección de gas. 20 station, and gas detection system.
Dado que se requiere un volumen grande y con una presión máxima de trabajo del gas de 250 bar, es necesario formar un paquete agrupado de botellas. Además, la acumulación de este volumen estabiliza la presión del conjunto, ya que los Since a large volume is required and with a maximum working pressure of 250 bar gas, it is necessary to form a grouped package of bottles. In addition, the accumulation of this volume stabilizes the set pressure, since the
25 compresores alternativos generan por su propia naturaleza fenómenos pulsatorios en el gas, y estas botellas de acumulación absorben dichos fenómenos. 25 alternative compressors generate by their very nature pulsatory phenomena in the gas, and these accumulation bottles absorb these phenomena.
El repostaje de los vehículos se efectúa mediante dos surtidores (10) de carga de GNC, con contador másico, con una manguera, y conector NGV1. Ambos The refueling of the vehicles is carried out by means of two CNG charge dispensers (10), with mass meter, with a hose, and NGV1 connector. Both of them
30 surtidores se sitúan en ambos lados de la instalación, y los vehículos se situarán para ser llenados, abandonando tras el repostaje su posición en ambas posiciones de carga. Las plazas de aparcamiento están debidamente delimitadas por marcas viales. 30 suppliers are located on both sides of the installation, and the vehicles will be placed to be filled, leaving their position in both loading positions after refueling. The parking spaces are duly delimited by road markings.
35 La alimentación de gas a los aparatos suministradores se realiza de forma enterrada, por el mismo lado que la instalación de venteos y drenajes y la 35 The gas supply to the supplying apparatus is carried out in a buried way, on the same side as the installation of vents and drains and the
alimentación del aire comprimido, mientras que las conducciones eléctricas van enterradas por el lado opuesto. Los aparatos suministradores poseen un cabezal electrónico que automatiza la secuencia de carga ordenando la apertura o cierre de sus válvulas de interceptación de cada nivel de presión, según el flujo de gas que haya en cada línea de llenado. El surtidor incorpora también un medidor másico del flujo, y un conversor a m3(n) (mediante la introducción del peso especifico a través de un programa). compressed air supply, while electrical conduits are buried on the opposite side. The supplying devices have an electronic head that automates the loading sequence by ordering the opening or closing of their interception valves of each pressure level, according to the gas flow in each filling line. The supplier also incorporates a mass flow meter, and a converter to m3 (n) (by entering the specific weight through a program).
En la zona de surtidores se coloca al menos un terminal de telepago (11). At least one telepayment terminal (11) is placed in the dispensing area.
Se pueden producir venteos en la instalación debidos a eventuales descargas de gas que puedan producirse en las válvulas de seguridad que llevan incorporadas el modulo de compresión y aparatos suministradores; mientras que los drenajes se producen por posibles condensados en el modulo de compresión. Todos los venteos y drenajes que puedan producirse en los distintos elementos que forman parte de la instalación se trasladan a un colector común (5), a fin de evitar las posibles fugas de gas en cada equipo conduciéndose a un punto de salida conjunto. Este colector de drenajes (5) se sitúa preferentemente en la zona central anexo al módulo de compresión (2). Venting may occur in the installation due to eventual gas discharges that may occur in the safety valves that incorporate the compression module and supplying devices; while drains are produced by possible condensates in the compression module. All the vents and drains that may occur in the different elements that are part of the installation are transferred to a common collector (5), in order to avoid possible gas leaks in each equipment leading to a joint exit point. This drain manifold (5) is preferably located in the central area attached to the compression module (2).
Finalmente, también anexo al módulo de compresión (2), preferentemente a continuación del depósito de drenajes (5) se observa un recinto separado del resto, que incorpora su propia puerta de acceso, en el que incluyen el cuadro de control del compresor de gas (7), el armario de medida (8), el compresor de aire (9) para el funcionamiento de las válvulas neumáticas, y otros elementos necesarios para el control de la estación. Finally, also attached to the compression module (2), preferably after the drain tank (5), there is an enclosure separated from the rest, which incorporates its own access door, which includes the control panel of the gas compressor (7), the measuring cabinet (8), the air compressor (9) for the operation of the pneumatic valves, and other elements necessary for the control of the station.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación: Once the nature of the invention has been sufficiently described, as well as a preferred embodiment, it is stated for the appropriate purposes that the materials, shape, size and arrangement of the described elements may be modified, provided that this does not imply an alteration. of the essential features of the invention claimed below:
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted |
Effective date: 20141218 |
|
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20201126 |