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Abstract

本发明公开了一种高集成式加注汽化稳压橇，包括热交换器和缓冲罐，热交换器和缓冲罐间连通有输气调压管路系统，该热交换器上安装有与低温液化天然气进行冷热交换的冷却循环水进水接口和出水接口，冷却循环水与低温液化天然气在热交换器内部为并流方式设置，热交换器和缓冲罐左右并排橇装固定成一体组成稳压供气机构；稳压供气机构上焊接有加液面板，该加液面板上配装有便于液化气瓶加注和回气的加注机构，加注机构和稳压供气机构组合构成含有加注、回气、汽化、调压和稳压功能的一种高集成汽化稳压橇。本发明集成组装成一体，具有安全性高，车辆占用空间少和安装快捷，操作方便的特点。

Description

一种高集成式加注汽化稳压橇
技术领域
本发明涉及液化天然气的汽化稳压技术，特别是LNG汽车用的一种汽化稳压装置，具体地说是一种高集成式加注汽化稳压橇。
背景技术
近年来，随着世界各国对气候的关注，特别是近年来全世界的反常气候及PM2.5的出现，各国政府都在尽力推广开发新能源，作为新型清洁能源之一的天然气，也越来越广泛地应用在国民经济的各个领域。如用天然气替代汽油、柴油作为汽车用燃料，在我国很多城市和地区正日益兴起并被推广和使用。目前运用最广泛的为公交车、长途车及重型卡车等。发展清洁燃料交通车及重卡具有显著的经济效益，天然气客车可以节约能耗成本20%左右。天然气作为汽车燃料，燃烧完全，发动机少积碳，燃烧运转平稳，噪音小，减少了气阻和爆震，使发动机寿命延长，维修费用大幅减少。在公共交通上使用天然气作为清洁能源，根据取样分析对比，天然气汽车与燃油车相比，天然气汽车的有害排放降低约85%左右，综合碳排放降低约95%左右，减排效果显著，是现阶段理想的替代燃料。
随着城市公交的不断人性化以及城市公交道路的改观，一批批超低或超低低公交车不断涌现。由于车辆较低，使得车辆内部与底部的空间相对变窄，因此导致了传统的侧放气瓶式结构已不能满足此类车辆的装配需求，所以其气瓶安放空间必将进行改变。目前根据车辆的结构，气瓶只能放置于车辆后部的上方，加液及调压又须在下方。气瓶安放空间的改变以及加液和调压需要，都将要求有一种新型的汽化稳压橇取代传统的汽化稳压橇。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供集成程度高，功能丰富、安装快捷且操作方便的一种高集成式加注汽化稳压橇。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高集成式加注汽化稳压橇，包括用于将低温液化天然气汽化的热交换器和用于储存缓冲并为发动机提供燃气的缓冲罐，热交换器和缓冲罐间连通有输气调压管路系统，并且该热交换器上安装有与低温液化天然气进行冷热交换的冷却循环水进水接口和出水接口，冷却循环水与低温液化天然气在热交换器内部为并流方式设置，热交换器和缓冲罐左右并排橇装固定成一体组成稳压供气机构；稳压供气机构上焊接有加液面板，该加液面板上配装有便于液化气瓶加注和回气的加注机构，加注机构和稳压供气机构组合构成含有加注、回气、汽化、调压和稳压功能的一种高集成汽化稳压橇。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的输气调压管路系统包括一端连接在热交换器出气口的前输气管和后端口连接在缓冲罐进气口的后输气管以及压力调节阀和压力显示仪，前输气管的另一端与压力调节阀进气口相连接，后输气管的前端口连接在压力调节阀出气口，压力显示仪配装在压力调节阀压力调节后的一端口上。
上述的压力调节阀配装有螺旋调压的调压手柄。
上述的热交换器和缓冲罐均具有桶柱形结构的罐体，并且热交换器罐体的前后两端分别密封焊接有前端板和后端板，热交换器经前端板和后端板橇装焊接固定安装在由前底板和后底板组成的安装底板上，缓冲罐罐体的两端为弧形结构的密封端板，该缓冲罐罐体的下部两端分别焊接有前脚板和后脚板，缓冲罐的前脚板和后脚板橇装式分别与前底板和后底板焊接固定相连接。
上述的加液面板为一长方形面板，该加液面板两端焊接固定在热交换器的前端板和后端板上，并且前输气管和后输气管分别经U型螺栓管夹与前端板和后端板定位相卡接。
上述的加注机构包括固定安装在加液面板上用于为液化气瓶加液的加注接管和用于液化气瓶回气的回气接管以及用于检测液化气瓶压力的气瓶压力表；加注接管、气瓶压力表和回气接管一字并排设置。
上述的热交换器的进水接口和出水接口分别设置在热交换器罐体的后部和前部，热交换器的后端板上安装有用于和液化气瓶出液口相连的液体进口接头，热交换器出气口设置在前端板上。
上述的缓冲罐进气口位于缓冲罐罐体的后部，并且缓冲罐罐体的前部安装有为发动机供气的供气接口。
与现有技术相比，本发明主要有以下优点：
1、高集成性：本稳压橇将传统分立式的加注机构和稳压供气机构以及相关连接接管集为一整体，不仅美观，同时也可大量减少车辆所占空间，满足车辆对空间的要求，并能提高工作效率，便于集中进行检查验收等。
2、功能丰富：由于集成有加注接管、回气接管、气瓶压力表，因此本橇不仅具有汽化稳压功能，而且具有加液功能及气瓶显示功能。能直接在加液站内使用加液枪通过橇内加注接管及回气接管对贮存设备即低温液化气瓶进行加液操作，而且还可通过橇内气瓶压力表对加液操作进行观察及对液化气瓶进行观察监控，以防液化气瓶超压。
3、安装快捷：由于将加注机构和LNG车用供气系统中相关汽化调压设备集中于一处，从而大大节省了车辆现场组装的时间，利于整车厂工作效率的提高，同时也便于运输阶段、仓存阶段及安装阶段的装卸、搬运及安装等，不易发生零部件丢失，能满足超低或超低低车辆对空间的装配要求。安装时，只需通过螺栓将安装底板与汽车底板进行固定即可。
4、操作方便快捷：由于本橇将传统加液加液系统及供气线路当中的所有相关重要组件集成于一处，不仅利于线路的保护，同时，也由于系统的高集成性，其操作性也得到了提高，如当对气瓶进行加液操作时，只需在一处对车辆进行加液操作，而且操作过程当中可实时对车辆后上方液化气瓶的压力进行观察，无须二个地方看或者盲目加液等，同时进行发动机阀前工作压力流量的调定，即可在此处进行调节，且能当场通过压力显示仪进行观察，边调节压力调节阀边看压力显示仪，即可在一处完成相关操作。
附图说明
图1是本发明实施例的主视结构示意图；
图2是图1的俯视结构图；
图3是图1的左视结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图3所示为本发明的结构示意图。
其中的附图标记为：前底板A1、后底板A2、热交换器1、进水接口1a、出水接口1b、热交换器出气口1c、液体进口1d、前端板11、后端板12、缓冲罐2、缓冲罐进气口2a、供气接口2b、前脚板21、后脚板22、输气调压管路系统3、前输气管31、后输气管32、压力调节阀33、调压手柄331、压力显示仪34、加液面板4、加注接管51、回气接管52、气瓶压力表53、U型螺栓管夹6。
如图1至图3所示，本发明的一种高集成式加注汽化稳压橇，包括用于将低温液化天然气汽化的热交换器1和用于储存缓冲并为发动机提供燃气的缓冲罐2，其中：热交换器1和缓冲罐2间连通有输气调压管路系统3，并且该热交换器1上安装有与低温液化天然气进行冷热交换的冷却循环水进水接口1a和出水接口1b，冷却循环水与低温液化天然气在热交换器1内部为并流方式设置，并流方式设置能更有效地提高低温液化天然气的汽化效率，保证汽化的彻底完全，热交换器1和缓冲罐2左右并排橇装固定成一体组成稳压供气机构；稳压供气机构上焊接有加液面板4，该加液面板4上配装有便于液化气瓶加注和回气的加注机构，加注机构和稳压供气机构组合构成含有加注、回气、汽化、调压和稳压功能的一种高集成汽化稳压橇。本发明为LNG汽车用的一种汽化稳压橇，热交换器1采用冷却循环水将低温液化天然气汽化，冷却循环水为汽车发动机的冷却水。利用发动机的冷却水提高了发动机热能的利用效率，同时还能使发动机冷却水降温效果更好。本发明将传统的加注机构和稳压供气机构集成在橇内，大大方便了整体的配装，能节省大量空间，满足车辆对空间的要求，同时还提高了本橇的可操作性，使本发明不仅能进行传统的汽化、调压、稳压功能，同时还兼具加注、回气功能。
实施例中，如图1和图2所示，输气调压管路系统3包括一端连接在热交换器出气口1c的前输气管31和后端口连接在缓冲罐进气口2a的后输气管32以及压力调节阀33和压力显示仪34，前输气管31的另一端与压力调节阀33进气口相连接，后输气管32的前端口连接在压力调节阀33出气口，压力显示仪34配装在压力调节阀33压力调节后的一端口上。
从图2和图3中可以清楚的看到，压力调节阀33配装有螺旋调压的调压手柄331。
实施例中，热交换器1和缓冲罐2均具有桶柱形结构的罐体，桶柱形结构的罐体能防止应力集中，提高罐的承压能力，热交换器罐体的前后两端分别采用前端板11和后端板12焊接密封封堵，前端板11和后端板12兼作支撑板，并且前端板11和后端板12底部均弯折有方便焊接的垫板脚，热交换器1经前端板11和后端板12的垫板脚橇装焊接固定安装在由前底板A1和后底板A2组成的安装底板上，缓冲罐罐体的两端为弧形结构的密封端板，该缓冲罐罐体的下部两端分别焊接有前脚板21和后脚板22，缓冲罐2的前脚板21和后脚板22橇装式分别与前底板A1和后底板A2焊接固定相连接。
如图1所示，加液面板4为一长方形面板，该加液面板4两端焊接固定在热交换器1的前端板11和后端板12上，并且前输气管31和后输气管32分别经U型螺栓管夹6与前端板11和后端板12定位相卡接。前输气管31和后输气管32采用U型螺栓管夹6与前端板11和后端板12固定在一起，可以提高输气调压管路系统3的稳定性，防止系统因震动造成漏气等故障。
本发明的加注机构包括固定安装在加液面板4上用于为液化气瓶加液的加注接管51和用于液化气瓶回气的回气接管52以及用于检测液化气瓶压力的气瓶压力表53；加注接管51、气瓶压力表53和回气接管52一字并排设置。集成有加注机构提高了本发明的集成高度，使本橇具有了加注和回气的功能。
实施例中，热交换器1的进水接口1a和出水接口1b分别设置在热交换器罐体的后部和前部，热交换器1的后端板12上安装有用于和液化气瓶出液口相连的液体进口1d接头，热交换器出气口1c设置在前端板11上。
实施例中，缓冲罐进气口2a位于缓冲罐罐体的后部，并且缓冲罐罐体的前部安装有为发动机供气的供气接口2b。
本发明的组装方法如下：热交换器1与缓冲罐2并装于安装底板上，热交换器出气口1c通过前输气管31与压力调节阀33进行连接，压力调节阀33出口再通过后输气管32与缓冲罐2的缓冲罐进气口2a进行连接，缓冲罐2的供气接口2b则用于连接发动机进口，前输气管31和后输气管32通过U型螺栓管夹6固定在热交换器两端板上，压力显示仪34则安装于压力调节阀33调压后的一端口上。而加注接管51、气瓶压力表53和回气接管52则安装于加液面板4上，加液面板4则通过焊接方法与热交换器两端板进行焊接连接。至此，该橇装设置即具有加注、汽化、调压、缓冲功能。
本发明气瓶连接方法：首先通过金属软管将橇内加注接管51与低温液化气瓶入口相连，回气接管52与液化气瓶回气口相连，热交换器1的液体进口1d与液化气瓶出口相连，气瓶压力表53与液化气瓶中的压力表阀进行连接。同时，缓冲罐2的供气接口2b与车辆发动机入口管相连，橇内热交换器1的进水接口1a和出水接口1b与发动机冷却水接口相连，整橇则通过安装底板与车辆底盘相连。
本发明的工作原理：工作原理则分为二个工作流程，一个为加注工作流程；另一个则为汽化稳压工作流程。1、加注工作流程：车辆进入加液站后，加液站通过专用加液枪与橇内加注接管51相连，如果气瓶压力高于加液站时，则需将站内回气枪与橇内回气接管52相接，将瓶内压力卸掉，直至达到加液站所需工作压力后方能将回气接管52拆除。待压力合格后，开启站内加液机，液体通过加注接管51及软管流入气瓶内进行贮存，直至气瓶达到所需充量为止，然后拆除加液枪。加液过程当中，气瓶压力可通过橇内气瓶压力表53进行观察，操作直观快捷。2、汽化稳压工作流程：气瓶的低温液化天然气通过出口进入该橇内的液体进口1d，经热交换器与发动机冷却液进行热量交换，将低温液体转变为常温气体，然后通过输气调压管路系统3进行压力调节降压后，达到发动机所需压力后流入缓冲罐2进行储存，以便车辆进行启动及加速之用，缓冲罐2中气体可通过其专用螺纹接口与发动机放口相连，调压后的压力可通过安装于压力调节阀33上的压力显示仪34进行观察。

Claims (8)

1.一种高集成式加注汽化稳压橇，包括用于将低温液化天然气汽化的热交换器(1)和用于储存缓冲并为发动机提供燃气的缓冲罐(2)，其特征是：所述的热交换器(1)和缓冲罐(2)间连通有输气调压管路系统(3)，并且该热交换器(1)上安装有与低温液化天然气进行冷热交换的冷却循环水进水接口(1a)和出水接口(1b)，所述的冷却循环水与低温液化天然气在热交换器(1)内部为并流方式设置，所述的热交换器(1)和缓冲罐(2)左右并排橇装固定成一体组成稳压供气机构；所述的稳压供气机构上焊接有加液面板(4)，该加液面板(4)上配装有便于液化气瓶加注和回气的加注机构，所述的加注机构和稳压供气机构组合构成含有加注、回气、汽化、调压和稳压功能的一种高集成汽化稳压橇。
2.根据权利要求1所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的输气调压管路系统(3)包括一端连接在热交换器出气口(1c)的前输气管(31)和后端口连接在缓冲罐进气口(2a)的后输气管(32)以及压力调节阀(33)和压力显示仪(34)，所述前输气管(31)的另一端与压力调节阀(33)进气口相连接，所述的后输气管(32)的前端口连接在压力调节阀(33)出气口，所述的压力显示仪(34)配装在压力调节阀(33)压力调节后的一端口上。
3.根据权利要求2所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的压力调节阀(33)配装有螺旋调压的调压手柄(331)。
4.根据权利要求3所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的热交换器(1)和缓冲罐(2)均具有桶柱形结构的罐体，并且所述的热交换器罐体的前后两端分别密封焊接有前端板(11)和后端板(12)，所述的热交换器(1)经前端板(11)和后端板(12)橇装焊接固定安装在由前底板(A1)和后底板(A2)组成的安装底板上，所述的缓冲罐罐体的两端为弧形结构的密封端板，该缓冲罐罐体的下部两端分别焊接有前脚板(21)和后脚板(22)，所述的缓冲罐(2)的前脚板(21)和后脚板(22)橇装式分别与前底板(A1)和后底板(A2)焊接固定相连接。
5.根据权利要求4所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的加液面板(4)为一长方形面板，该加液面板(4)两端焊接固定在热交换器(1)的前端板(11)和后端板(12)上，并且所述的前输气管(31)和后输气管(32)分别经U型螺栓管夹(6)与前端板(11)和后端板(12)定位相卡接。
6.根据权利要求5所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的加注机构包括固定安装在加液面板(4)上用于为液化气瓶加液的加注接管(51)和用于液化气瓶回气的回气接管(52)以及用于检测液化气瓶压力的气瓶压力表(53)；所述的加注接管(51)、气瓶压力表(53)和回气接管(52)一字并排设置。
7.根据权利要求6所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的热交换器(1)的进水接口(1a)和出水接口(1b)分别设置在热交换器罐体的后部和前部，所述的热交换器(1)的后端板(12)上安装有用于和液化气瓶出液口相连的液体进口(1d)接头，所述的热交换器出气口(1c)设置在前端板(11)上。
8.根据权利要求7所述的一种高集成式加注汽化稳压橇，其特征是：所述的缓冲罐进气口(2a)位于缓冲罐罐体的后部，并且缓冲罐罐体的前部安装有为发动机供气的供气接口(2b)。
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