CN105042330A - 一种液化天然气气瓶多功能阀及控制充液、出液的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液化天然气气瓶多功能阀及控制充液、出液的方法。所述多功能阀，包括阀体；所述阀体上开有充液内部入口、用气入口、用液入口、液位计接口、经济节气阀接口、用液截止阀接口、回气截止阀接口、安全阀接口、过流阀接口、充液外部入口、回气接口；所述用气入口、经济节气阀接口、用液截止阀接口、过流阀接口连通形成用气通道；所述用液入口、用液截止阀接口、过流阀接口连通形成用液通道；所述用气入口、回气截止阀接口、回气接口连通形成回气通道；所述充液外部入口、充液内部入口连通而形成充液通道；所述用气入口、安全阀接口连通而形成压力测量通道。本发明将多个阀门共用一个阀体，成本低，且避免了多焊点带来的泄露缺陷。

Description

一种液化天然气气瓶多功能阀及控制充液、出液的方法

技术领域

本发明涉及一种液化天然气气瓶多功能阀及控制充液、出液的方法，尤其适用于具有转换接头的汽车用液化天然气气瓶，属于液化天然气应用技术领域。

背景技术

液化天然气气瓶是一种低温液体绝热气瓶，液化天然气气瓶的充液和供液必须通过各种控制阀门来实现。

目前国内外的液化天然气气瓶生产厂家在其控制阀的安装上都是采用“分配头—不锈钢钢管—控制阀—不锈钢钢管—连接头—外部管路”的连接方式，即在分配头的多个接口处焊装多根不锈钢钢管，然后将不锈钢钢管焊接到控制阀门的一端，阀门的另一端再通过焊装不锈钢钢管和连接接头与外部管路相连。这种连接方式在实际使用过程中存在的主要缺陷是泄漏点多，制造和维护困难。一旦阀门有损坏，必须对不锈钢钢管实行切割和焊接才能进行阀门的维修或更换，同时分配头外接的过长不锈钢钢管会造成热量传递的增加，不利于低温气瓶的绝热,并且增加了焊接处泄漏点。

中国专利ZL201210170391.2公开了一种车载气瓶上的集成阀，该阀在结构上虽然省去了从分配头到阀门之间的连接管道，但由于每个阀都是作为一个独立的阀门安装在短圆柱形多孔腔体内，具有自己的阀体，要求分配头尺寸增大；且需采用一种昂贵的弹簧蓄能密封圈作为插装前的密封件，密封性才能得到保障。无形中增加了各阀体及密封件的成本，实用性不强。

发明内容

本发明旨在提供一种液化天然气气瓶多功能阀，该阀中多个阀门共用一个阀体，成本低，且避免了多焊点带来的泄露缺陷。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种液化天然气气瓶多功能阀，包括阀体；其结构特点是，所述阀体上开有充液内部入口、用气入口、用液入口、液位计接口、经济节气阀接口、用液截止阀接口、回气截止阀接口、安全阀接口、过流阀接口、充液外部入口、回气接口；

所述充液内部入口上装有充液止回阀组件，所述用气入口上装有转换接头，所述液位计接口上装有液位计接头组件，所述经济节气阀接口上装有经济节气阀组件，所述用液截止阀接口上装有出液截止阀组件，所述回气截止阀接口上装有回气截止阀组件，所述安全阀接口上装有安全阀，所述过流阀接口上装有过流阀接头，所述充液外部入口上装有充液止回阀接头，所述回气接口上装有回气截止阀接头；

所述用气入口、经济节气阀接口、用液截止阀接口、过流阀接口可依次连通而形成用气通道；所述用液入口、用液截止阀接口、过流阀接口可依次连通而形成用液通道；所述用气入口、回气截止阀接口、回气接口可依次连通而形成回气通道；所述充液外部入口、充液内部入口连通而形成充液通道；所述用气入口、安全阀接口连通而形成压力测量通道。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

所述安全阀接口上装有四通接头，该四通接头的另外三端分别装有主安全阀、次安全阀和压力表。

所述用气入口上装有衬套，该衬套部分伸出的阀体，所述转换接头通过密封件装在该衬套的伸出部分上。

所述衬套内装有内止回阀。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种利用上述的液化天然气气瓶多功能阀进行气瓶充液的方法，其特征在于，包括如下步骤：充液时，打开回气截止阀，关闭出液截止阀，LNG液体从充液止回阀接头的充液外部入口进入，充液止回阀组件打开，液体流经充液止回阀组件到充液内部入口，再经焊接在充液内部入口的气瓶充液管道进入气瓶；同时，气瓶内上部气体的一部分从用气入口流经回气截止阀下部到回气接口，进入回收装置；气瓶内上部气体的另一部分从用气入口进入阀体后，流到安全阀中；液位计接头组件的采集线管从用气入口进入气瓶内动态检测气瓶内液体的位置变化，当达到设定位置时，则停止充液，充液止回阀自动关闭。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种利用上述的液化天然气气瓶多功能阀进行气瓶出液供气的方法，其包括如下步骤：所述用气入口内装有内止回阀，出液供气时，首先打开回气截止阀及出液截止阀组件；

i）、当气瓶内气体压力高于经济节气阀的设定压力时，经济节气阀打开，内止回阀关闭，气瓶内气体从用气入口进入，经经济节气阀下部的经济节气阀接口、出液截止阀、过流阀到过流阀接口，气体得以优先使用；

ii）当气瓶内气体压力低于经济节气阀的设定压力时，经济节气阀关闭，气瓶内液体经内止回阀、出液截止阀、过流阀到过流阀接口与外部管道连接，经汽化器用液管道进入汽化器，经调压阀、缓冲罐气化后供汽车使用；当用液管道中压力过高时，部分液体经内止回阀的节流小孔退回气瓶，维持压力平衡。

藉由上述结构，本发明将现有技术中的内止回阀、过流阀、经济节气阀、充液止回阀及回气/出液截止阀的部分组件经过重新设计，分别安装在一个多孔的类似短圆柱形的共同阀体上，取消了各阀门的独立阀体及昂贵的弹簧蓄能密封圈，大大降低了成本；且取消了各阀门与分配头之间的连接管道，减少了泄漏点，结构更加紧凑美观，安全性更加可靠，维修方便快捷；加工工艺性好，该阀门作为LNG气瓶的一个部件是在气瓶前段工序装配、检验合格后再用螺钉安装上去的，不像现有技术中，部分阀门是装配时焊接上去的，一旦操作不当，补救很难，甚至报废；而且焊接处不便抛光，不美观。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）该阀中多个阀门共用一个阀体，取消了独立的阀体及昂贵的弹簧蓄能密封圈，成本大大降低；

2）取消了各阀门与转换接头之间的连接管道，减少了泄漏点，结构更加紧凑，安全性更加可靠；

3）加工工艺性好。该阀门作为LNG气瓶的一个部件是在气瓶前段工序检验合格后再用螺钉安装上去的，不需再加工，外形美观。解决了现有技术中部分阀门是装配时焊接上去，一旦操作不当，补救很难，甚至报废。而且焊接处不便抛光，很难保证外形美观。

4）它可以作为气瓶的独立部件进行安装，检测和维修方便快捷。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构原理图；

图2为图1的X-X剖面图；

图3为图1的Y-Y剖视展开图；

图4为图1的Z-Z剖视展开图；

图5为阀体结构及流体出/入口示意图。

具体实施方式

一种液化天然气气瓶多功能阀，如图1-5所示，它将现有技术中的内止回阀、过流阀、经济节气阀、充液止回阀及回气/出液截止阀的部分组件经过重新设计，分别安装在一个多孔的类似短圆柱形的共同阀体上，省去了各个阀门的阀体，及昂贵的密封圈，减少了泄漏点，结构更加紧凑，同时分配头及阀体直径未增大，符合LNG气瓶分配头趋小化设计的发展方向，减小了热传递，加工工艺性好。

所述多功能阀主要由转换接头1、阀体2、液位计接头组件3、回气截止阀组件4、回气截止阀接头5、充液止回阀组件6、充液止回阀接头7、出液截止阀组件8、过流阀组件9、过流阀接头10、弹垫11、螺栓12、堵头13、经济节气阀组件14、连接管15、四通接头16、次安全阀17、主安全阀18、压力表19、内止回阀20、衬套21、密封件22等组成。

多功能阀结构示意图如附图1；图2为图1的X-X剖面图；图3为图1的Y-Y剖视展开图；图4为图1的Z-Z剖视展开图；图5为阀体结构及流体出/入口示意图。

多功能阀的结构简介：按图1所示，阀体2上有多个螺纹连接孔及光孔，有多组固有逻辑关系的流体通道。其上的回气截止阀组件4、出液截止阀组件8、经济节气阀组件14与阀体连接处为外螺纹，端面装好密封件后与阀体的螺孔相连。液位计接头组件3是外螺纹，通过螺纹与阀体2的螺孔—液位计接口D连接。充液止回阀组件6、过流阀组件9是先安装在阀体圆柱形空腔—过流阀接口J内，然后把对应的充液止回阀接头7和过流阀接头10通过螺纹把它们安装在阀体空腔中。主安全阀18、次安全阀17及压力表19通过螺纹安装在一个四通接头16上，再经一两头带外螺纹的连接管15与阀体2的螺孔连在一起。内止回阀20先通过螺纹安装在衬套21上，再把它们装入放有密封件22的阀体2底部凹槽和转换接头上部对应的圆柱形凹槽中。多功能阀阀体底面与转换接头上对应的另二条管路通道处安装有衬套21及密封件22，装配好的多功能阀再通过6组螺栓12及弹垫11与焊在LNG气瓶上的转换接头固定。

多功能阀的实施方式：1.充液时，打开回气截止阀4，关闭出液截止阀8，LNG液体从充液止回阀接头7的内螺纹孔—充液外部入口M进入，克服充液止回阀组件6中弹簧的作用力，打开阀门，液体流经充液止回阀组件6到圆柱形沉孔—充液内部入口A，再经焊接在充液内部入口A上的气瓶充液管道进入气瓶。同时，瓶内上部气体一部分从圆柱形沉孔—用气入口B流经回气截止阀4下部到回气接口R，进入回收装置。另一部分从用气入口B进入阀体2后，流到与阀体螺纹连接的连接管15中，再到四通接头16，分流到主安全阀17、次安全阀18、压力表19中，压力表动态检测整个过程中气瓶内压力，当瓶内气压超过安全阀释放压力时，主安全阀工作，次安全阀只在主安全阀失效时工作，起双重保护作用。液位计接头组件3采集线管从用气入口B进入瓶内，动态检测气瓶内液体的位置变化，当达到设定位置时，则停止充液，充液止回阀6自动关闭。

2.出液（供气）时，打开回气截止阀4及出液截止阀组件8。

1）当瓶内气体压力高于经济节气阀14设定压力时，经济节气阀14打开，内止回阀20关闭，瓶内气体从用气入口B进入，经经济节气阀14下部的经济节气阀接口E、出液截止阀8、过流阀9到过流阀接口J，气体得以优先使用。

2）当瓶内气体压力低于经济节气阀14设定压力时，经济节气阀14关闭。瓶内液体经内止回阀20，到出液截止阀8、过流阀9到过流阀接口J与外部管道连接，经汽化器用液管道进入汽化器，经调压阀、缓冲罐气化后供汽车使用。当用液管道中压力过高时，部分液体经内止回阀20的节流小孔退回气瓶，维持平衡。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种液化天然气气瓶多功能阀，包括阀体（2）；其特征在于，所述阀体（2）上开有充液内部入口（A）、用气入口（B）、用液入口（C）、液位计接口（D）、经济节气阀接口（E）、用液截止阀接口（F）、回气截止阀接口（G）、安全阀接口（I）、过流阀接口（J）、充液外部入口（M）、回气接口（R）；

所述充液内部入口（A）上装有充液止回阀组件（6），所述用气入口（B）上装有转换接头（1），所述液位计接口（D）上装有液位计接头组件（3），所述经济节气阀接口（E）上装有经济节气阀组件（14），所述用液截止阀接口（F）上装有出液截止阀组件（8），所述回气截止阀接口（G）上装有回气截止阀组件（4），所述安全阀接口（I）上装有安全阀，所述过流阀接口（J）上装有过流阀接头（10），所述充液外部入口（M）上装有充液止回阀接头（7），所述回气接口（R）上装有回气截止阀接头（5）；

所述用气入口（B）、经济节气阀接口（E）、用液截止阀接口（F）、过流阀接口（J）可依次连通而形成用气通道；所述用液入口（C）、用液截止阀接口（F）、过流阀接口（J）可依次连通而形成用液通道；所述用气入口（B）、回气截止阀接口（G）、回气接口（R）可依次连通而形成回气通道；所述充液外部入口（M）、充液内部入口（A）连通而形成充液通道；所述用气入口（B）、安全阀接口（I）连通而形成压力测量通道。

2.根据权利要求1所述的液化天然气气瓶多功能阀，其特征在于，所述安全阀接口（I）上装有四通接头（16），该四通接头（16）的另外三端分别装有主安全阀（18）、次安全阀（17）和压力表（19）。

3.根据权利要求1所述的液化天然气气瓶多功能阀，其特征在于，所述用气入口（B）上装有衬套（21），该衬套（21）部分伸出的阀体（2），所述转换接头（1）通过密封件（22）装在该衬套（21）的伸出部分上。

4.根据权利要求3所述的液化天然气气瓶多功能阀，其特征在于，所述衬套（21）内装有内止回阀（20）。

5.一种利用权利要求1-4之一所述的液化天然气气瓶多功能阀进行气瓶充液的方法，其特征在于，包括如下步骤：充液时，打开回气截止阀（4），关闭出液截止阀（8），LNG液体从充液止回阀接头（7）的充液外部入口（M）进入，充液止回阀组件（6）打开，液体流经充液止回阀组件（6）到充液内部入口（A），再经焊接在充液内部入口（A）的气瓶充液管道进入气瓶；同时，气瓶内上部气体的一部分从用气入口（B）流经回气截止阀（4）下部到回气接口（R），进入回收装置；气瓶内上部气体的另一部分从用气入口（B）进入阀体（2）后，流到安全阀中；液位计接头组件（3）的采集线管从用气入口（B）进入气瓶内动态检测气瓶内液体的位置变化，当达到设定位置时，则停止充液，充液止回阀（6）自动关闭。

6.一种利用权利要求1-4之一所述的液化天然气气瓶多功能阀进行气瓶出液供气的方法，其特征在于，包括如下步骤：所述用气入口（B）内装有内止回阀（20），出液供气时，首先打开回气截止阀（4）及出液截止阀组件（8）；

i）、当气瓶内气体压力高于经济节气阀（14）的设定压力时，经济节气阀（14）打开，内止回阀（20）关闭，气瓶内气体从用气入口（B）进入，经经济节气阀（14）下部的经济节气阀接口（E）、出液截止阀（8）、过流阀（9）到过流阀接口（J），气体得以优先使用；

ii）当气瓶内气体压力低于经济节气阀（14）的设定压力时，经济节气阀（14）关闭，气瓶内液体经内止回阀（20）、出液截止阀（8）、过流阀（9）到过流阀接口（J）与外部管道连接，经汽化器用液管道进入汽化器，经调压阀、缓冲罐气化后供汽车使用；当用液管道中压力过高时，部分液体经内止回阀（20）的节流小孔退回气瓶，维持压力平衡。