CN102582397A - 一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置。LNG通过调压阀进入到管片式换热器，换热器一端安装吸入式风扇，用低温的冷空气为公交车供冷。再用车载的循环水箱加热气化后，输送到发动机。此方法既回收了LNG气化过程中的冷能，大大降低能量的浪费；又降低了公交车空调系统的用气负荷。若以单台车每天运行12小时来算，每天可节约燃气7.2m3，合计成本32.4元。不仅符合节能减排的政策，而且有效的利用了LNG气化过程中的冷能。本方法技术成熟，设备均可国产化，自控程度高，具有良好的工业推广应用前景。

Description

一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置
技术领域
本发明属于冷能利用技术领域，具体涉及一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置。
背景技术
　   公交车作为常用的交通工具，其主要的驱动能源为汽油。但随着能源危机和环境污染的日趋严重,近些年来,主要汽车生产国都在纷纷调整汽车发展战略,大力发展节能汽车与新能源汽车, 增程式电动汽车建立在现有的电动车技术基础上,在总体结构上增加一个增程器,将增程器与电动车电控系统有机组合，以每天运行10个小时来计算，平均需求功率为20～30kW，按每天160km里程计算,该车在夜间外接充电的情况下,每天只需耗油35L,相对于传统车百公里油耗38L(每天耗油608L),其节油率可达40%以上。混合动力公交车作为采用新型的动力系统，其系统的主要功能是通过监测汽车动力状态、控制动力的流动、优化动力利用率，从而提高汽车的动力性、经济性和安全性。对串联式混合动力公交车的控制策略改进后，油耗可降低27%。
天然气在我国的储量较为丰富，采用天然气作为公交车的燃料不仅起到节能减排的作用，同时能够提高能源利用效率。国内天然气汽车主要包括压缩天然气(CNG)汽车、液化天然气(LNG)汽车两类，液化天然气较压缩天然气有更高的能源密度，随着LNG接收站不断增加，LNG公交车规模也将不断扩大。以北京公交集团公司客一分公司的14 m LNG铰接公交车为例,该车用美国康明斯公司B5.9-195G天然气单燃料发动机,安装低温燃料储罐一只,储罐容积335 L,空重200 kg,一次充装LNG燃料135 kg(190 m3 NG),行驶里程可以达450 km,而车辆的调度里程每天最大300 km,每天充装一次燃料就能保证公交车一天的用量。
液态天然气公交车在国内尚处于起步阶段，主要受到LNG供应和公交车动力系统的限制。LNG从储罐中出来直接进入汽化器气化，并没有对这一部分冷能有效利用，同时也加大了对汽化器的要求；车用储罐真空度无法长期保证,一旦真空度降低导致储罐安全附件损坏加快,阀件仓接头密封变差,车辆燃料单耗会大幅度增大,经济性和安全性都得不到保证。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，同时在提供燃气的同时充分利用液化天然气的冷能，本发明提供了一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置，该装置可根据LNG储罐中液态天然气的压力和温度，以及调压阀的作用来设计换热器的换热面积、所需铜管长度和冷气供应量。
本发明采用的技术方案如下所述：一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置，包括LNG储罐、管片式换热器、循环水箱；所述管片式换热器设有冷气风道，储存于LNG储罐中的液化天然气，通过调压阀进入到管片式换热器，与冷气风道中的空气换热后从管片式换热器出来后分为两路，一路经调压阀流回LNG储罐；另一路进入循环水箱，与水换热后气化，输送至发动机。将低温冷空气经风道输送至原有的空调系统风道连接处，为公车提供冷气。
所述冷气风道的出口设有温度检测器，管片式换热器装有吸入式风扇，风扇与温度检测器相连，将冷气风道中的冷空气输送至空调系统风道连接处，为公交车供冷。风扇的外端装有过滤滤网，过滤空气中的粉尘，防止粉尘堵塞风道或将粉尘带入公交车内。
所述循环水箱设有温度检测器。
所述管片式换热器包括折叠排列的换热铜管，为了确保LNG公交车在运行过程中的行车安全，铜管外安装一个铜套管，套、管环形间隙充入保护气，所述保护气体为氩气、氮气和二氧化碳中的一种或一种以上的混合气体。铜套管安装换热翅片，铜管与铜管套间还设置天然气探针，用于检查燃气泄漏情况。
所述铜管总长为23±0.5m，铜管外径为9.5±0.5mm，铜管套直径为15±0.5mm。
本发明相对现有技术，具有如下有点和有益效果：
（1）将新能源作为公交车的能源，有效降低了废气的排放量，同时对LNG的冷能得到充分的利用。
（2）选用铜管管片式换热器，技术成熟，设备均可国产化，自控程度高，具有良好的工业推广应用前景。
（3）本装置的循环水箱与原有的车载循环水加热燃料系统串联连接，将本装置排出的天然气再次经车载循环水加热燃料系统加热，以保证气化后满足的天然气进入发动机的温度。
（4）本装置的换热器设有旁路，在冬季不需要空调时，LNG经原有的车载循环水加热燃料系统正常加热。
附图说明
图1为管片式换热器的结构简图：（a）为换热器整体，（b）为单根换热铜管。
图2为用于液态天然气公交车的冷能利用装置结构图。
图中示出：1、LNG储罐；2、冷气风道；3、管片式换热器；4、过滤滤网；5、循环水箱；6、吸入式电扇；7、温度检测器；8、发动机。 
具体实施方式
以下结合实施例和说明书附图对本发明做进一步说明,但本发明的实施不限于此。
如图1所示，一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置，包括LNG储罐1、管片式换热器3、循环水箱5；所述管片式换热器3设有冷气风道2。冷气风道2的出口设有温度检测器7，循环水箱也设有温度检测器7。管片式换热器外安装一个吸入式风扇6，与温度检测器相连。风扇的外端装有过滤滤网4。
按照换热器壳程中的液态天然气从-160℃升高至2℃的换热面积来设计换热器尺寸，管片式换热器3的铜管总长度为23m，外径为Φ9.52mm。管片式换热器的长为0.4m，则铜管共需往返58次，取整后确定折叠60次。换热器铜管外安装一个外径为15mm的铜管套，铜管与铜管套的环形间隙冲入5atm的氮气，作为保护气（-160℃下，套管压力变为1.9atm），铜管套外安装换热翅片，铜管与铜管套间设有天然气探针，以便检测燃气的泄漏情况。
-162℃，1.2MPa，30kg的液态天然气LNG通过调压阀的作用进入管片式换热器3，与冷气风道2中的空气换热后与从换热器中出来后分成两路：一路5kg的LNG流回LNG储罐1，另一路25kg的NG进入循环水箱5与水换热，气化后进入发动机8作燃气。 
公交车每小时耗气约40m3，空调系统的最大用电量为15kW/h。若假设发动机燃气发电的效率为40%，则需要耗费燃气约5.0 m3/h。LNG冷能回收系统理论可以回收6.7kW的冷，可供满足要求的约1282m3/h，约占整个空调系统的20%，即每小时最大可节约燃气1.0 m3/h。若系统的换热效率为60%，则每小时约可以节约燃气0.6 m3/h，约节约整车耗气量的1.5%；若以单台车每天运行12小时计，每天可节约7.2m3，可节约运行成本32.4元（每m3燃气4.5元计）。

Claims (10)

1.一种用于液态天然气公交车的冷能利用装置，包括LNG储罐、管片式换热器、循环水箱；其特征在于所述管片式换热器设有冷气风道，储存于LNG储罐中的液化天然气，通过调压阀进入到管片式换热器，与冷气风道中的空气换热后从管片式换热器出来后分为两路，一路经调压阀流回LNG储罐；另一路进入循环水箱，与水换热后气化，输送至发动机。
2.根据权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于所述冷气风道的出口设有温度检测器。
3.根据权利要求2所述的冷能利用装置，其特征在于所述管片式换热器外安装一个吸入式风扇，与温度检测器相连，将冷气风道中的冷空气输送至空调系统风道连接处，为公交车供冷。
4.根据权利要求3所述的冷能利用装置，其特征在于所述吸入式风扇的外端装有过滤滤网，用以过滤空气中的粉尘，防止粉尘堵塞风道或将粉尘带入公交车内。
5.根据权利要求4所述的冷能利用装置，其特征在于所述管片式换热器包括折叠排列的换热铜管。
6.根据权利要求5所述的冷能利用装置，其特征在于所述换热铜管外面安装有铜管套，铜管套外安装换热翅片，铜管与铜管套的间隙充入保护气体。
7.根据权利要求6所述的冷能利用装置，其特征在于所述保护气体为氩气、氮气和二氧化碳中的一种或一种以上的混合气体。
8.根据权利要求7所述的冷能利用装置，其特征在于所述铜管与铜管套间设有天然气探针，用以检测燃气泄漏情况。
9.根据权利要求8所述的冷能利用装置，其特征在于所述铜管总长为23±0.5m，铜管外径为9.5±0.5mm，铜管套直径为15±0.5mm。
10.根据权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于所述循环水箱设有温度检测器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103072449A (zh) * 2013-01-22 2013-05-01 苏州赛尔科凌空调有限公司 一种lng车用空调循环制冷系统
CN104989411A (zh) * 2015-06-16 2015-10-21 河海大学 盾构施工引起的管片周围饱和砂土液化判别装置及方法
CN111425974A (zh) * 2020-04-02 2020-07-17 新兴能源装备股份有限公司 Lng冷能利用装置及其工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1431107A (zh) * 2003-01-17 2003-07-23 西安交通大学 利用液化天然气冷量的汽车空调器
CN1888409A (zh) * 2006-07-13 2007-01-03 贵阳市公共交通总公司 柴油车改为液化天然气单燃料车的方法
KR20080085284A (ko) * 2007-03-19 2008-09-24 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치 및액화천연가스 기화방법
WO2010128466A2 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Corac Group Plc Production and distribution of natural gas
CN201769651U (zh) * 2010-09-15 2011-03-23 天津商业大学 具有液化天然气冷能回收功能的冷藏车
CN201872573U (zh) * 2010-12-06 2011-06-22 湖北惠利百投资有限公司 Lng液化天然气汽车空调制冷系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1431107A (zh) * 2003-01-17 2003-07-23 西安交通大学 利用液化天然气冷量的汽车空调器
CN1888409A (zh) * 2006-07-13 2007-01-03 贵阳市公共交通总公司 柴油车改为液化天然气单燃料车的方法
KR20080085284A (ko) * 2007-03-19 2008-09-24 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치 및액화천연가스 기화방법
WO2010128466A2 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Corac Group Plc Production and distribution of natural gas
CN201769651U (zh) * 2010-09-15 2011-03-23 天津商业大学 具有液化天然气冷能回收功能的冷藏车
CN201872573U (zh) * 2010-12-06 2011-06-22 湖北惠利百投资有限公司 Lng液化天然气汽车空调制冷系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103072449A (zh) * 2013-01-22 2013-05-01 苏州赛尔科凌空调有限公司 一种lng车用空调循环制冷系统
CN103072449B (zh) * 2013-01-22 2015-01-28 苏州赛尔科凌空调有限公司 一种lng车用空调循环制冷系统
CN104989411A (zh) * 2015-06-16 2015-10-21 河海大学 盾构施工引起的管片周围饱和砂土液化判别装置及方法
CN111425974A (zh) * 2020-04-02 2020-07-17 新兴能源装备股份有限公司 Lng冷能利用装置及其工艺

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