级联填充系统

级联填充系统是一种高压气瓶储存系统，用于补充较小的压缩气瓶。在某些应用中，每个大气缸都由压缩机填充，否则当压力太低而无法有效传输时，它们可能会被远程填充和更换。级联系统允许在没有压缩机的情况下填充小气缸。此外，级联系统可用作储气罐，以允许低容量压缩机满足连续填充几个小气缸的需求，并具有较长的中间周期，在此期间可以对储气罐进行再充电。

当一个高压气瓶中的气体被允许流向另一个低压气瓶时，压力将等于两个初始压力之间的某个值。平衡压力受传输速率的影响，因为它会受到温度的影响，但在恒定温度下，平衡压力由道尔顿分压定律和理想气体波义耳定律描述。平衡压力公式为：P3=(P1×V1+P2×V2)/(V1+V2)其中P1和V1是一个气缸P2的初始压力和体积，V2是另一个气缸的初始压力和体积，P3是平衡压力。例如，一个100升（内部容积）钢瓶(V1)加压至200巴(P1)填充一个10升（内部容积）钢瓶(V2)，该钢瓶是未加压(P2=1巴)（导致两个钢瓶平衡到大约180bar(P3)。如果这次将另一个100升的气缸加压到250bar，然后使用另一个100升的气缸来填充10升的气缸，这两个气缸将平衡到大约240bar。但是，如果更高的压力100先用升缸，10升缸平衡到225bar左右，低压100升缸不能加满。在梯级蓄水系统中，用几个大缸把一个小缸升到所需的压力，始终首先使用具有最低可用压力的供应气缸，然后使用具有次低压力的气缸，等等。在实践中，只有当气体在断开之前达到温度平衡时，才能实现理论转移。这需要大量时间，并且可以接受较低的效率以节省时间。如果准确测量气缸中气体的温度，则可以使用一般气体状态方程计算实际传递。

储气瓶可以使用带有压力表和手动放气阀的便携式传输鞭子按顺序独立使用，以对接收气瓶进行转运，直到达到适当的填充压力，或者储气瓶可以连接到歧管系统和带有一个或多个灌装鞭子的灌装控制面板。理想情况下，每个储气瓶都有一个独立的连接到灌装面板，带有专用于该储气瓶的内容物压力表和供应阀，以及连接到灌装鞭子的灌装计，因此操作员可以一眼看到下一个更高的储气瓶压力比较到接收缸压力。储气瓶可以在使用时远程填充并通过柔性软管连接到歧管，或者可以通过专用填充系统由压缩机xxx连接和重新填充，该填充系统可以是自动或手动控制的。过压安全阀通常安装在压缩机和存储单元之间，以防止气缸过度填充，每个气缸也可以通过爆破片保护。