基于优先顺序控制的液压子站级联切换系统加气模型的仿真分析    东莞登高车出租,   东莞登高车公司,   东莞登高车价格      为更加直观的分析基于优先顺序控制级联切换系统的加气模型的高效和节能效果，以及各主要影响因素对加气过程和性能的影响程度，本文通过构造优先顺序控制的级联切换加气模型，并在ＡＭＥＳｉｍ环境下对单级缓冲系统和级联切换系统进行了对比分析。

       单级缓冲系统中，在加气过程的前期阶段，储气瓶内气体压力快速下降达到液压泵启动条件后，注油程序开启，液压油开始进入该储气瓶，气体压力开始缓慢升高直至满足加气结束条件。在级联切换系统中，首先利用低压瓶组向ＣＮＧ汽车中加气，由于低压储气瓶组的容积远远大于车载储气瓶的容积，低压储气瓶组内的气体压力下降缓慢，当下降到１８９ｂａｒ时，加气枪出口处的气体流率己很小，触发该系统的切换条件，此后进入到高压储气瓶组为ＣＮＧ汽车充气的过程，当充气结束时，其内压力降为１９８．５ｂａｒ。对比了ＣＮＧ汽车车载储气瓶内气体的压力变化及加气时间的情况。单级缓冲系统中由于长管拖车的储气瓶和ＣＮＧ汽车的车载储气瓶为串联结构，当无法满足加气压力时，液压泵启动将液压油注入长管拖车的储气瓶，推动其内气体充入ＣＮＧ汽车的车载储气瓶内，所以压力升高的速度较慢，达到加气规定压力上限（２００ｂａｒ）的时间较长；而在该仿真周期内级联切换系统无需启动注油程序即可满足加气压力条件，车载储气瓶到达规定压力（不小于１９０ｂａｒ）的时间较短。但随着加气周期数的增多，级联缓冲系统在注油程序没有运行之前，为ＣＮＧ汽车充装的ＣＮＧ量将会越来越少，其车载储气瓶内气体的最终压力也会越来越低；而单级缓冲系统在每个加气周期的加气量均是固定值，且ＣＮＧ汽车车载储气瓶内气体的最终压力始终能满足２００ｂａｒ。单级缓冲系统中由于加气过程，很快就进入到亚音速加气阶段，ＣＮＧ的质量流率迅速下降最终以几乎恒定的较小流率值充入ＣＮＧ汽车的车载储气瓶内，直至加气结束，该流率主要取决于液压泵注入长管拖车储气瓶内的注油流率；级联切换系统通过分级利用的形式，当利用低压储气单元加气的质量流率不能满足加气要求时，快速切换至高压单元继续为ＣＮＧ汽车加气，所以加气枪出口处的质量流率是先降低再升高再降低的一个过程。由于单级缓冲系统中外界流体（液压油）做功抵消了焦耳一汤姆逊效应的影响，使得单级缓冲系统加气过程中的温升较小。在一个仿真周期内，不同的加气技术对于加气过程中各主要指标参数的仿真结果。可见，单级缓冲系统中，电机启停次数为１０次，单位加气量能耗为３８．５ｗ／Ｎｍ３；级联切换系统中，电机启停次数为５次，单位加气量能耗为１６．８ｗ／Ｎｍ３。综上分析，级联切换加气技术相比单级缓冲加气技术具有明显的高效性和节能性.  

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        液压子站系统的加气效率、加气能力以及系统能耗等性能指标受多重因素的影响，其中最主要的因素是该系统中液压泵的注由能力、注油连接管路的管道条件、长管拖车储气钢瓶中气体的状态参数以及加气工艺方法。本文在对上述影响因素分析的基础上，试制了基于优先顺序控制级联切换加气技术的高效节能型液压子站系统。

     

         高效节能型液压子站系统的工艺原理,   本文根据液压子站系统的优化目标，结合６管液压子站专用长管半挂车储气钢瓶的布局结构，提出了的高效节能型液压子站系统。ＨＳＦＳ高效节能型液压子站系统的工艺过程具体描述为：将长管半挂车上的车载储气瓶分为两组，且该两组储气瓶的出气端管路分别汇集到两条不同的管线内，其中１＃、２＃、３＃瓶为Ｉ组，４＃、５＃、６＃瓶为ＩＩ组，且每一组气瓶的前舱气相管路均通过气动控制阀串联在一起。当系统开始启动时，每一组气瓶的前舱气动阀均处于开启状态，通过双管路机构，将ＩＩ组作为低压瓶组使用，其中的ＣＮＧ开始利用自压差，通过双线加气机的“低压管线”向ＣＮＧ燃料汽车的储气瓶内加气，以充分利用长管拖车钢瓶内的２０ＭＰａ初始压力自动加气，节约能源。Ｉ组作为高压瓶组使用，当ＩＩ组气瓶组内的ＣＮＧ压力不足以满足ＣＮＧ燃料汽车的加气要求时，Ｉ组气瓶组内的ＣＮＧ通过“髙压管线”为ＣＮＧ燃料汽车的钢瓶继续补气增压。当ＰＬＣ控制系统监测到Ｉ组高压气瓶组内的压力降低到工艺设定值（一般设定至１８．５Ｍｐａ）时，高压柱塞泵开始工作，向Ｉ组的１＃钢瓶内充入高压液体介质，将其内的ＣＮＧ气体增压推出，同时始终保持Ｉ组所有钢瓶中的压力为高压状态（１８．５-２０ＭＰa)    待１＃瓶中ＣＮＧ排出约９５％后，ＰＬＣ控制系统关闭１＃瓶前舱气路上的气动控制阀，启动回油程序，液压油通过油路的换向阀组回到油箱，与此同时控制系统通过气路的换向阀组切换Ｉ组为低压瓶组，ＩＩ组为高压瓶组。由于此时Ｉ组气瓶组（仅剩２＃瓶和３＃瓶）的压力较高，可以继续利用其压差向ＣＮＧ燃料汽车的储气瓶中加气，而ＩＩ组钢瓶组内ＣＮＧ的压力己经降低到“高压管线”的工艺设定参数值以下，所以高压柱塞泵开始向４＃钢瓶注油，一方面将其内的ＣＮＧ推出，另一方面，保持ＩＩ组钢瓶组内的ＣＮＧ始终处于高压状态，负责为ＣＮＧ燃料汽车的储气瓶增压补气，满足其使用要求。ＰＬＣ控制系统按照此工艺要求，依次顺序的切换高／低压气瓶组，最终实现１＃-６＃钢瓶内天然气的推出。

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