CN102817746A - 天然气发动机燃气温度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气发动机燃气温度控制系统，属于天然气发动机技术领域，包括燃气供给管路和用于热交换的冷却液常开回路,发动机冷却液出口与发动机冷却液回水口之间还设有燃气温度补偿回路，燃气温度补偿回路包括连接发动机冷却液出口和发动机冷却液回水口的热交换器，在燃气供给管路上，热交换器设置于节流装置与发动机之间，热交换器与发动机冷却液回水口之间设有根据燃气温度控制燃气温度补偿回路通断以及冷却液流量的节温器。本发明解决了天然气发动机低温环境下启动时汽化器结冰，高温运行时燃气温度过高的技术问题，广泛应用于天然气发动机中。

Description

天然气发动机燃气温度控制系统
技术领域
本发明涉及天然气发动机技术领域，尤其涉及一种天然气发动机燃气温度控制系统。
背景技术
天然气发动机的燃料需要有合适的温度，温度过高会导致发动机爆燃，温度过低会导致发动机失火，从而严重影响发动机性能。现有天然气发动机靠汽化器对燃料进行加热，并且受环境温度影响较大，所以汽化器一般根据发动机最大燃料消耗量和使用最低环境温度进行匹配，现有设计容易出现天然气发动机低温环境下启动时汽化器结冰，高温运行时燃气温度过高的现象，严重影响了天然气发动机的正常使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种天然气发动机燃气温度控制系统，以解决天然气发动机低温环境下启动时汽化器结冰，高温运行时燃气温度过高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：天然气发动机燃气温度控制系统，包括燃气供给管路和用于热交换的冷却液常开回路,所述燃气供给管路包括依次连接的燃气储存罐、汽化器和发动机，所述冷却液常开回路包括依次连接的发动机冷却液出口、汽化器、根据燃气温度控制冷却液流通面积的节流装置、发动机冷却液回水口,所述发动机冷却液出口与发动机冷却液回水口之间还设有燃气温度补偿回路，所述燃气温度补偿回路包括连接所述发动机冷却液出口和发动机冷却液回水口的热交换器，在所述燃气供给管路上，所述热交换器设置于所述节流装置与发动机之间，所述热交换器与发动机冷却液回水口之间设有根据燃气温度控制所述燃气温度补偿回路通断以及冷却液流量的节温器。
作为一种改进，所述节流装置包括阀体，所述阀体内设有相互连通的第一流通通道和第二流通通道，所述第一流通通道的直径小于第二流通通道的直径，所述第二流通通道内滑动安装有由感温器控制的阀杆，所述阀杆的端部设有导向部，所述导向部贯穿所述第一流通通道并滑动安装于所述阀体上，所述阀杆的直径小于所述第一流通通道的直径。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于在汽化器的下游设计了节流装置，通过检测汽化器出口的燃气温度来控制节流装置冷却液流通面积，从而控制流经汽化器的冷却液流量，达到汽化器气化能力可调节的目的，使该系统始终能为发动机提供合理温度范围的燃气，不会出现燃气温度过高现象；由于设计了冷却液常开回路，当节流装置关闭时，依然有冷却液流通，有效防止了冷却液流量过低时可能出现汽化器结冰现象；由于设计了节温器，当燃气温度较低时，热交换器通过来自发动机冷却液出口的冷却液对燃气进行二次加热，同样，热交换器内部的冷却液流量通过节温器来控制，当燃气温度达到设定值后，节温器可完全切断燃气温度补偿回路的冷却液流通，有效地解决了天然气发动机低温环境下启动时汽化器结冰，高温运行时燃气温度过高的技术问题。
由于节流装置的阀杆直径小于第一流通通道的直径，当节流装置处于关闭的最大行程位置时，阀杆位于第一流通通道内，此时阀杆与第一流通通道之间仍存有流通间隙，依然可以有冷却液流通，避免了天然气发动机低温环境下汽化器结冰现象，该结构简单可靠，使用效果好。
附图说明
图1是本发明实施例的工作原理示意图；
图2是节流装置的结构示意图；
图中：1、燃气储存罐，2、汽化器，3、节流装置，31、阀体，32、阀杆，33、感温器，34、导向部，35、第一流通通道，36、第二流通通道，4、发动机，41、发动机冷却液回水口，42、发动机冷却液出口，5、热交换器，6、节温器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种天然气发动机燃气温度控制系统，包括燃气供给管路和用于热交换的冷却液常开回路,燃气供给管路包括依次连接的燃气储存罐1、汽化器2和发动机4，冷却液常开回路包括依次连接的发动机冷却液出口42、汽化器2、根据燃气温度控制冷却液流通面积的节流装置3、发动机冷却液回水口41,发动机冷却液出口42与发动机冷却液回水口41之间还设有燃气温度补偿回路，燃气温度补偿回路包括连接发动机冷却液出口42和发动机冷却液回水口41的热交换器5，在燃气供给管路上，热交换器5设置于节流装置3与发动机4之间，热交换器5与发动机冷却液回水口41之间设有根据燃气温度控制燃气温度补偿回路通断以及冷却液流量的节温器6，其中，节温器是控制冷却液流动路径的阀门，是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着膨胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
如图2所示，节流装置3包括阀体31，阀体31内设有相互连通的第一流通通道35和第二流通通道36，第一流通通道35的直径小于第二流通通道36的直径，第二流通通道36内滑动安装有由感温器33控制的阀杆32，阀杆32的端部设有导向部34，导向部34贯穿第一流通通道35并滑动安装于阀体31上，阀杆32的直径小于第一流通通道35的直径。为了降低成本，该节流装置可以采用现有的节温器改进，只需将节温器的阀杆直径变小，小于第一流通通道的直径即可实现。
当然，节流装置也可以采用其他的结构来实现节流作用，例如，使用感温器和蝶阀的组合，当感温器感知汽化器2出口的燃气温度高于设定值时，便通过进气量控制蝶阀阀瓣的开启角度，从而改变冷却液的流体面积，为发动机4提供合理温度范围的燃气，本领域技术人员完全可以根据自己的专业知识实现，但是，通过进气量控制蝶阀阀瓣的开启角度，难道比较大。
其工作原理如下：
从燃气储存罐1出来的液态天然气经过汽化器2后变成气态天然气，该过程需要吸热，热量来源于与发动机冷却液的换热，气态天然气流经节流装置3后进入热交换器5，然后又流经节温器6进入发动机4。当节流装置3检测到汽化器2出口的燃气温度高于设定值时，便通过节流装置3改变冷却液流通面积，从而控制流经汽化器2的冷却液流量，调节汽化器2气化能力，使该系统始终能为发动机4提供合理温度范围的燃气，此时，节温器6完全切断燃气温度补偿回路的冷却液流通；当节温器6检测到热交换器5出口的燃气温度较低时，节温器6控制热交换器5内部的冷却液流量，通过来自发动机冷却液出口42的冷却液对燃气进行二次加热，当燃气温度达到设定值后，节温器6可完全切断燃气温度补偿回路的冷却液流通。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.天然气发动机燃气温度控制系统，包括燃气供给管路和用于热交换的冷却液常开回路,所述燃气供给管路包括依次连接的燃气储存罐、汽化器和发动机，所述冷却液常开回路包括依次连接的发动机冷却液出口、汽化器、根据燃气温度控制冷却液流通面积的节流装置、发动机冷却液回水口,其特征在于：所述发动机冷却液出口与发动机冷却液回水口之间还设有燃气温度补偿回路，所述燃气温度补偿回路包括连接所述发动机冷却液出口和发动机冷却液回水口的热交换器，在所述燃气供给管路上，所述热交换器设置于所述节流装置与发动机之间，所述热交换器与发动机冷却液回水口之间设有根据燃气温度控制所述燃气温度补偿回路通断以及冷却液流量的节温器。
2.根据权利要求1所述的天然气发动机燃气温度控制系统，其特征在于：所述节流装置包括阀体，所述阀体内设有相互连通的第一流通通道和第二流通通道，所述第一流通通道的直径小于第二流通通道的直径，所述第二流通通道内滑动安装有由感温器控制的阀杆，所述阀杆的端部设有导向部，所述导向部贯穿所述第一流通通道并滑动安装于所述阀体上，所述阀杆的直径小于所述第一流通通道的直径。
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