CN103047054A - 一种用于lng发动机的lng预热系统 - Google Patents

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顾冰
尹键
向隆君
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Abstract

一种用于LNG发动机的LNG预热系统，包括LNG预热装置，所述LNG预热装置包括设在LNG汽化元件外部的废气加热元件，所述废气加热元件两端分别通过废气引入管和废气排出管与LNG发动机的排气管连通，接近LNG发动机排气口与排气管的交接处设有带伺服电机的废气引入元件，所述废气引入元件的伺服电机与LNG发动机的电子控制单元电连接。本发明结构简单，制造成本低；节约能源，环保；控制自动化；适用范围广泛，尤其适用船艇。<sub/>

Description

一种用于LNG发动机的LNG预热系统
技术领域
本发明涉及一种LNG预热系统，尤其是涉及一种利用LNG发动机废气能量预热LNG的系统。
背景技术
随着世界汽车保有量的剧增，以汽油和柴油为主要燃料的内燃机燃料供应日益短缺，传统燃料内燃机的使用将会受到限制。而LNG（液化天然气）是一种清洁、高效的能源，具有热值大、性能高等特点。因此，天然气作为清洁能源越来越受到青睐。
目前，我国的能源使用结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，远远低于世界平均水平。随着我国对能源需求量的不断增长，推广使用LNG将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展，具有重要作用。
为了提高能量密度，将在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体状态储存，谓之液化天然气，简称LNG。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本。而LNG在进入发动机燃烧时 ，需要将LNG汽化变为气体状态，LNG汽化过程中需要吸收大量热量，若不进行外部供热以提供汽化LNG需要的热量，将使LNG汽化不良和元件外表面结冰，这样不利于系统的正常工作；若是另外用能量（比如电加热的方式）加热LNG和易结冰元件，会造成能量的过多消耗，且装置结构复杂，制造成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单，制造成本低，利用LNG发动机废气能量预热LNG的系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种用于LNG发动机的LNG预热系统，包括LNG预热装置，所述LNG预热装置包括设在LNG汽化元件外部的废气加热元件，所述废气加热元件两端分别通过废气引入管和废气排出管与LNG发动机的排气管连通，接近LNG发动机排气口与排气管的交接处设有带伺服电机的废气引入元件，所述废气引入元件的伺服电机与LNG发动机的电子控制单元电连接。
进一步，所述废气加热元件为热交换器。
进一步，所述废气引入元件为连有伺服电机的废气控制阀。
进一步，所述废气引入元件和所述LNG预热装置置于LNG发动机仓内。
工作过程：LNG发动机由LNG储气罐供气启动，LNG发动机所需的天然气量会随LNG发动机的负荷而变化，LNG发动机的电子控制单元根据LNG发动机负荷向废气引入元件伺服电机发出废气引入元件开度信号，伺服电机接收开度信号后控制废气引入元件的开度；LNG发动机的废气从LNG发动机的排气口进入排气管内，一部分废气经废气引入元件及废气引入管进入废气加热元件，加热LNG，加热LNG后的废气从废气加热元件经出气口及废气排出管排入LNG发动机的排气管内，然后经消声器排入大气。当LNG发动机负荷减小时，即LNG发动机所需的天然气量减少，即进入废气加热元件加热LNG的热量减少，则LNG发动机电子控制单元向废气引入元件的伺服电机发出减小废气引入元件开度的信号，伺服电机接收减小废气引入元件开度的信号后控制废气引入元件的开度减小，此时，进入废气加热元件的废气量减少，天然气汽化量相应减少；当LNG发动机负荷增大时，即LNG发动机所需的天然气量增加，即进入废气加热元件加热LNG的热量增加，则LNG发动机电子控制单元向废气引入元件的伺服电机发出增大废气引入元件开度的信号，废气引入元件的伺服电机接收增大废气引入元件开度的信号后控制废气引入元件的开度增大，此时，进入废气加热元件的废气量增加，天然气的汽化量相应增加。
本发明结构简单，制造成本低，LNG发动机排气温度带有很大的热能，利用LNG发动机废气热能预热LNG，不额外增加热源就能解决LNG汽化时的热量需求；LNG发动机废气一般都是直接排出，未能利用，利用LNG发动机废气热能预热LNG，既节约能源，又保护环境；伺服电机控制废气引入单元的开度大小来源于LNG发动机电子控制单元给定的开度信号，实现天然气量按LNG发动机需求量供应，控制自动化；适用范围广泛，不仅适用于船艇LNG发动机，也适用于其它LNG发动机（如汽车LNG发动机等）。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，本实施例包括LNG预热装置，所述LNG预热装置包括设在LNG汽化元件外部的废气加热元件热交换器4，所述废气加热元件热交换器4两端分别通过废气引入管和废气排出管与LNG发动机2的排气管连通，接近LNG发动机2排气口与排气管的交接处设有带伺服电机的废气引入元件废气控制阀3，废气引入元件废气控制阀3的伺服电机与LNG发动机2的电子控制单元电连接。
所述废气引入元件废气控制阀3和所述LNG预热装置置于LNG发动机2仓内。
LNG发动机2由LNG储气罐1供气启动，LNG发动机2所需的天然气量会随LNG发动机2的负荷而变化，LNG发动机2的电子控制单元根据LNG发动机2负荷向废气控制阀3伺服电机发出废气控制阀3阀门开度信号，伺服电机接收阀门开度信号后控制废气控制阀3阀门的开度；LNG发动机2的废气从LNG发动机2的排气口进入排气管内，一部分废气经废气控制阀3及废气引入管进入热交换器4，加热LNG，加热LNG后的废气从热交换器4经出气口及废气排出管排入LNG发动机2的排气管内，然后经消声器5排入大气；当LNG发动机2负荷减小时，即LNG发动机2所需的天然气量减少，即进入热交换器4加热LNG的热量减少，则LNG发动机2电子控制单元向废气控制阀3伺服电机发出减小废气控制阀3阀门开度的信号，废气控制阀3伺服电机接收减小废气控制阀3阀门开度的信号后控制废气控制阀3阀门的开度减小，此时，进入热交换器4的废气量减少，天然气汽化量相应减少；当LNG发动机2负荷增大时，即LNG发动机2所需的天然气量增加，即进入热交换器4加热LNG的热量增加，则LNG发动机2电子控制单元向废气控制阀3伺服电机发出增大废气控制阀3阀门开度的信号，废气控制阀3伺服电机接收增大废气控制阀3阀门开度的信号后控制废气控制阀3阀门的开度增大，此时，进入热交换器4的废气量增加，天然气的汽化量相应增加。

Claims (4)

1. 一种用于LNG发动机的LNG预热系统，包括LNG预热装置，其特征在于，所述LNG预热装置包括设在LNG汽化元件外部的废气加热元件，所述废气加热元件两端分别通过废气引入管和废气排出管与LNG发动机的排气管连通，接近LNG发动机排气口与排气管的交接处设有带伺服电机的废气引入元件，所述废气引入元件的伺服电机与LNG发动机的电子控制单元电连接。
2.根据权利要求1所述的用于LNG发动机的LNG预热系统，其特征在于，所述废气加热元件为热交换器。
3.根据权利要求1或2所述的用于LNG发动机的LNG预热系统，其特征在于，所述废气引入元件为带有伺服电机的废气控制阀。
4.根据权利要求3所述的用于LNG发动机的LNG预热系统，其特征在于，所述废气引入元件和所述LNG预热装置置于LNG发动机仓内。
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Citations (4)

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