CN105102790B - 柴油机的燃料气体供给/清洗系统 - Google Patents

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Abstract

在从气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。在燃料气体供给管(61)的中途设有阀(82),该燃料气体供给管(61)将从燃料气体供给源导出、并蓄积于与柴油机的各汽缸对应地设置的储存器(65)内的燃料气体引导至与所述柴油机的各汽缸对应地设置的气体喷射阀,该阀在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态。

Description

柴油机的燃料气体供给/清洗系统
技术领域
本发明涉及应用于能够通过高压喷射而使燃料油以及燃料气体双方或燃料气体燃烧的柴油机的柴油机的燃料气体供给/清洗系统。
背景技术
作为应用于能够通过高压喷射而使燃料油以及燃料气体双方燃烧的柴油机的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,例如已知有专利文献1所公开的结构。
专利文献1:日本特开平9-209788号公报(图7)
在此,与记载于上述专利文献1的图7的气体喷射阀2、切断阀28、排泄阀30以及清洗阀32所对应的气体喷射阀61、气体闸阀62、通气阀63以及排气阀64如图6所示地配置,如图6所示,在气体闸阀62为与记载于上述专利文献1的图7的高压储存器27对应的带储存器65的阀,且下游侧的压力向将阀打开的方向施力的结构的情况下,且在从气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行向由未图示的燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体(例如,氮气)清洗蓄积于储存器65内的燃料气体的情况下,在图6所示的结构中,当储存器65内的压力小于汽缸内(缸内)的压力时,气体闸阀62打开,汽缸内的燃烧气体有可能流入将储存器65内以及蓄积于储存器65内的高压的燃料气体导入记载于上述专利文献1的图7的换气装置36(在图6中未图示)的泄放管31、35(在图6中未图示)内。因此,在图6所示的结构中,存在如下问题:必须使柴油机暂时停止,形成汽缸内的燃烧气体不会流入储存器65内、记载于上述专利文献1的图7的泄放管31、35内的状态,并通过惰性气体对储存器65内进行清洗,然后从燃料油喷射阀喷射燃料油而使柴油机再次启动。
另外,图6中的符号66是在气体闸阀62打开时将蓄积于储存器65内的燃料气体引导至气体喷射阀61的燃料气体供给管,符号67是将燃料气体或从惰性气体供给源导出的惰性气体引导至储存器65的气体供给管,符号68是与气体供给管67的下游侧的端部连接的气体单向阀(IGNRV),符号69是将存在于储存器65内的气体(燃料气体、惰性气体)引导至泄放管的气体返回管,符号70是一端连接于燃料气体供给管66的中途、另一端连接于位于排气阀64的下游侧的气体返回管69的中途的通气管。
另外,如图6所示,通气阀63连接于通气管70的中途,排气阀64连接于位于通气管70的另一端所连接的接合点与储存器65之间的气体返回管69的中途。
另外,本申请人将关于图7至图12所示的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的发明作为日本特愿2012-212872而向日本国专利厅提出了申请。但是,在本发明中也需要对对于与图6所示的结构相同的问题点的应对方法进行论述,该问题点为,对在从气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀(未图示)喷射燃料油的燃料油运行切换时,想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器22内的燃料气体的情况下,若不使柴油机暂时停止则有可能无法进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
另外,图7至图12所示柴油机的燃料气体供给/清洗系统在“具体实施方式”详细描述,因此在此省略其说明。
发明内容
本发明为了解决上述问题而作出,其目的是提供一种柴油机的燃料气体供给/清洗系统,在从气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器内的燃料气体的情况下,能够在不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
本发明为了解决上述问题而采用了以下的方法。
本发明的第一技术方案的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,应用于通过高压喷射而能够使燃料油以及燃料气体双方或燃料气体燃烧的柴油机,其中,在燃料气体供给管的中途设有阀,该燃料气体供给管将从燃料气体供给源导出、并蓄积于与所述柴油机的各汽缸对应地设置的储存器内的所述燃料气体引导至与所述柴油机的各汽缸对应地设置的气体喷射阀,所述阀在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态,在所述储存器设置气体闸阀,且所述储存器具有如下结构:当所述储存器内的压力小于所述汽缸内的压力时,所述气体闸阀打开,所述柴油机的燃料气体供给/清洗系统设定为在基于所述燃料气体的运转结束后,所述气体闸阀间歇性地开闭或连续性地打开。
根据本发明的第一技术方案的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,在从燃料气体运行向燃料油运行切换时,阀一定为全闭状态。
其结果是,在燃料气体运行中,即使气体喷射阀保持打开的状态下产生故障而不关闭,储存器内的压力变得比汽缸内(缸内)的压力低,汽缸内的燃烧气体也不会流入储存器内。
由此,在从气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行向燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
作为本发明的第二技术方案,在上述柴油机的燃料气体供给/清洗系统的基础上,更好的是在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态的所述阀设于所述气体喷射阀的附近。
根据第二技术方案的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,能够将从汽缸内向燃料气体供给管内的燃烧气体的流入阻止为最小限度,而能够抑制燃料气体供给管的高温化。
作为本发明的第三技术方案,在上述柴油机的燃料气体供给/清洗系统的基础上,更好的是在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态的所述阀是具备限流功能和强制开放功能的止回阀。
根据第三技术方案的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,在汽缸内的压力变得比储存器内的压力低时,从储存器内向汽缸内漏出的燃料气体的流量通过限流功能而被抑制为最小限度,而能够降低燃料气体的消耗量。
另外,能够通过强制开放功能矫正在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态的阀的响应滞后引起的喷射开始滞后。
作为本发明的第四技术方案,在上述柴油机的燃料气体供给/清洗系统的基础上,更好的是在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态的所述阀是不具备限流功能和强制开放功能的止回阀。
根据第四技术方案的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,由于不具备限流功能以及强制开放功能而能够采用廉价的止回阀,能够进一步降低设备费以及维护费。
作为本发明的第五技术方案,在上述柴油机的燃料气体供给/清洗系统的基础上,更好的是在从燃料气体运行向燃料油运行切换时形成为全闭状态的所述阀是针阀式的阀。
根据第五技术方案的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,能够采用廉价且市场上贩卖的针阀式的阀,能够进一步降低设备费以及维护费。
本发明的第六技术方案的柴油机具备上述任一柴油机的燃料气体供给/清洗系统。
根据本发明的第六技术方案的柴油机,由于具备如下柴油机的燃料气体供给/清洗系统:在从气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换,因此能够提高该柴油机的操作性、利便性以及可靠性。
发明效果
根据本发明的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,可取得以下效果:在从气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器内的燃料气体的情况下,能够在不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
附图说明
图1是概略地表示本发明的第一实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图2是概略地表示本发明的第二实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图3是概略地表示本发明的第三实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图4是概略地表示本发明的第四实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图5是概略地表示本发明的第五实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图6是概略地表示以往的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图7是概略地表示本申请人向日本特许厅提出的日本特愿2012-212872的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
图8是概略地表示本申请人向日本特许厅提出的日本特愿2012-212872的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图,是用于对供给燃料气体时的燃料气体的流动以及各阀的开闭状态进行说明的图。
图9(a)是表示图8所示的气体喷射阀(GVI)的开闭的定时的图,图9(b)是表示图8所示的气体闸阀(GGV)的开闭的定时的图。
图10是概略地表示本申请人作为日本特愿2012-212872而向日本国专利厅提出了申请柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图,是用于对供给惰性气体时的惰性气体的流动以及各阀的开闭状态进行说明的图。
图11是表示排气阀打开后的时间(秒)与储存器内的压力、气体闸阀(GGV)的开闭以及惰性气体单向阀(IGNRV)的开闭之间的关系的图表。
图12是概略地表示图7所示的柴油机的燃料气体供给/清洗系统的一部分的系统图。
符号说明
61 气体喷射阀
65 储存器
66 燃料气体供给管
81 燃料气体供给/清洗系统
82 切断阀(阀)
91 燃料气体供给/清洗系统
92 切断阀(阀)
101 燃料气体供给/清洗系统
102 止回阀(阀)
111 燃料气体供给/清洗系统
112 止回阀(阀)
121 燃料气体供给/清洗系统
122 气体闸阀(阀)
具体实施方式
〔第一实施方式〕
以下,参照图1对本发明的第一实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统进行说明。
本实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统(以下,称为“燃料气体供给/清洗系统”。)81在具备切断阀82这一点上与使用图6而进行了说明的燃料气体供给/清洗系统不同。其他结构要素与使用图6而进行了说明的燃料气体供给/清洗系统相同,因此在此省略上述结构要素的说明。
在从气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀(未图示)喷射燃料油的燃料油运行切换时,或者无论是否为在气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭,切断阀82是在从燃料气体运行向燃料油运行切换时都形成为全闭的阀,并连接于位于通气管70的一端所连接的接合点与气体喷射阀61之间的燃料气体供给管66的中途。
根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统81,从燃料气体运行向燃料油运行切换时,切断阀82一定为全闭状态。
其结果是,在燃料气体运行中,即使气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭,储存器65内的压力变得比汽缸内(缸内)的压力低,也不会产生气体闸阀62打开而汽缸内的燃烧气体流入储存器65内的情况。
由此,在从气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器65内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
〔第二实施方式〕
参照图2对本发明的第二实施方式的燃料气体供给/清洗系统进行说明。
本实施方式的燃料气体供给/清洗系统91在具备切断阀92这一点上于使用图6进行了说明的燃料气体供给/清洗系统不同。其他结构要素与使用图6进行了说明的燃料气体供给/清洗系统相同,因此在此省略上述结构要素的说明。
在从气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀(未图示)喷射燃料油的燃料油运行切换时,或者无论是否气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭,切断阀92是从燃料气体运行向燃料油运行切换时都形成为全闭的阀,并连接于位于通气管70的一端所连接的接合点与气体闸阀62之间的燃料气体供给管66的中途。
根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统91,从燃料气体运行向燃料油运行切换时,切断阀92一定为全闭状态。
其结果是,在燃料气体运行中,即使气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭,储存器65内的压力变得比汽缸内(缸内)的压力低,也不会产生气体闸阀62打开而汽缸内的燃烧气体流入储存器65内的情况。
由此,在从气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀61保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀61喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器65内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
〔第三实施方式〕
参照图3对本发明的第三实施方式的燃料气体供给/清洗系统进行说明。
本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101在燃料气体供给管13的中途设有具备限流功能和强制开放功能的止回阀102这一点上与图7至图12所示的燃料气体供给/清洗系统1不同。
在此,对图7至图12所示的燃料气体供给/清洗系统1进行详细描述。
燃料气体供给/清洗系统1具备燃料气体供给系统2和燃料气体清洗系统3。
燃料气体供给系统2具备:将高压(例如、30MPa:300bar)的燃料气体引导至柴油机的各汽缸的一根燃料气体主管11、多根燃料气体支管12及多根燃料气体供给管13。
燃料气体主管11是将从燃料气体供给源(未图示)导出的燃料气体引导至与柴油机的各汽缸对应地设置的燃料气体支管12的一端(供给燃料气体时的上游端)的配管(高压管),与燃料气体支管12的一端连接的部分沿着柴油机的长度方向延伸。另外,在比沿着柴油机的长度方向延伸的燃料气体主管11更位于燃料气体供给源一侧的燃料气体主管11的中途连接有断流阀(切断阀)21。
燃料气体支管12是一端与沿着柴油机的长度方向延伸的燃料气体主管11连接、另一端(供给燃料气体时的下游端)与对应于柴油机的各汽缸地设置的储存器22连接的配管(高压管),在其中途连接有气体单向阀(GNRV)23。
另外,燃料气体支管12的根数与柴油机的汽缸数相同。
燃料气体供给管13是一端(供给燃料气体时的上游端)与储存器22连接、另一端(供给燃料气体时的下游端)与对应于柴油机的各汽缸地设置的气体喷射阀(GVI)24连接的配管(高压管),在其中途连接有气体闸阀(GGV)25。
另外,燃料气体供给管13的根数与对应于各汽缸而设置的气体喷射阀24的数量×柴油机的汽缸数相同。
燃料气体清洗系统3具备:将低压(例如、1MPa:10bar)的惰性气体(在本实施方式中为N2气体)引导至柴油机的各汽缸的一根惰性气体主管31、多根惰性气体支管32、多根第一返回管33及一根第二返回管34。
惰性气体主管31是将从惰性气体供给源(未图示)导出的惰性气体引导至与柴油机的各汽缸对应地设置的惰性气体支管32的一端(供给惰性气体时的上游端)的配管(低压管),与惰性气体支管32的一端连接的部分沿着柴油机的长度方向延伸。另外,在比沿着柴油机的长度方向延伸的惰性气体主管31更位于惰性气体供给源一侧的惰性气体主管31的中途,从上流侧开始连接有惰性气体阀35、保险阀(安全阀)36。
惰性气体支管32是一端与沿着柴油机的长度方向延伸的惰性气体主管31连接、另一端(供给惰性气体时的下游端)与对应于柴油机的各汽缸地设置的储存器22连接的配管(低压管),在其中途连接有惰性气体单向阀(IGNRV)37。
另外,惰性气体支管32的根数与柴油机的汽缸数相同。
第一返回管33是一端(供给惰性气体时的上游端)与储存器22连接、另一端(供给惰性气体时的下游端)与位于气体储存箱38的外侧的燃料气体支管12的中途连接的配管,在位于被称为气体储存箱38的框体的内侧的第一返回管33的中途连接有节流孔39。
另外,第一返回管33的根数与柴油机的汽缸数相同。
第二返回管34是一端(供给惰性气体时的上游端)连接于燃料气体主管11的中途、另一端(供给惰性气体时的下游端)连接于清洗线(未图示)的配管(低压管),所述燃料气体主管11比沿着柴油机的长度方向延伸的燃料气体主管11更位于燃料气体供给源一侧,并且比断流阀21更位于下游侧,在第二返回管34的中途连接有排气阀40。
接着,使用图8对供给燃料气体时的燃料气体的流动以及各阀的开闭状态进行说明。
如图8所示,燃料气体从燃料气体供给源经由燃料气体主管11、燃料气体支管12、储存器22以及燃料气体供给管13而供给至各汽缸。此时,断流阀21连续性地打开,排气阀40以及惰性气体阀35连续性地关闭,气体喷射阀24以及气体闸阀25如图9(a)以及图9(b)所示,间歇性(间断性)地开闭(隔开规定间隔地开闭)。
在此,如图9(a)以及图9(b)所示,气体闸阀25设定为比气体喷射阀24早打开,比气体喷射阀24晚关闭。
接着,使用图10对基于燃料气体的柴油机的运转结束,通过惰性气体清洗残存于燃料气体供给系统2的燃料气体时的燃料气体的流动、惰性气体的流动以及各阀的开闭状态进行说明,即对供给惰性气体时的燃料气体的流动、惰性气体的流动以及各阀的开闭状态进行说明。
首先,如图10所示,当排气阀40打开时,残存于储存器22内的燃料气体经由第一返回管33、燃料气体支管12、燃料气体主管11以及第二返回管34而被排出至清洗线。
如图11所示,在排气阀40打开并经过了规定时间后(在本实施方式中为20秒后),开始气体闸阀25的开闭。然后,残存于燃料气体供给管13内的燃料气体流入储存器22内,从燃料气体供给管13内流入储存器22内的燃料气体与残存于储存器22内的燃料气体一起经由第一返回管33、燃料气体支管12、燃料气体主管11以及第二返回管34而排出至清洗线。
并且,在气体闸阀25的开闭开始并经过了规定时间后(在本实施方式中为30秒后),残存于储存器22内的燃料气体的压力变得比从惰性气体供给源经由惰性气体主管31以及惰性气体支管32而供给至储存器22的惰性气体的压力低。然后,惰性气体单向阀37打开,将惰性气体从惰性气体供给源经由惰性气体主管31以及惰性气体支管32而供给至储存器22,残存于储存器22内、燃料气体供给管13内、第一返回管33内、燃料气体支管12内、燃料气体主管11内以及第二返回管34内的燃料气体被排出至清洗线,储存器22内、燃料气体供给管13内、第一返回管33内、燃料气体支管12内、燃料气体主管11内以及第二返回管34内被惰性气体充满。
另外,使排出至清洗线的燃料气体在设于清洗线的下游端的气体燃烧装置(GCU)燃烧。
另外,在该供给惰性气体时,断流阀21以及气体喷射阀24连续性地关闭,惰性气体阀35连续性地打开。
这样,本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101在燃料气体供给管13的中途设有具备限流功能和强制开放功能的止回阀102。
止回阀102具备:(第二)阀密封件103,在从气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭,并且汽缸内(缸内)的压力变得比储存器22内的压力低时,该阀密封件103限制从储存器22内向汽缸内漏出(流入)的燃料气体的流量;和促动器(例如,液压活塞)105,为了使位于该止回阀102与气体喷射阀24之间的燃料气体供给管13内的燃料气体返回储存器22侧,该促动器105向打开阀芯104的方向强制性地施力。
另外,图3中的符号106表示将阀芯104向关闭方向施力的施力部件(例如,弹簧),符号107表示被促动器105按压而与阀芯104一起移动的阀芯104的一部分,符号108表示(第一)阀密封件。
根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,在从燃料气体运行向燃料油运行切换时,止回阀102一定为全闭状态。
其结果是,在燃料气体运行中,即使气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭,储存器22内的压力变得比汽缸内(缸内)的压力低,也不会产生气体闸阀25打开而汽缸内的燃烧气体流入储存器22内的情况。
由此,在从气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在想要通过惰性气体清洗蓄积于储存器22内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
另外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,在从气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭,并且,汽缸内的压力变得比储存器22内的压力低时,由于从储存器22内向汽缸内漏出的燃料气体的流量通过阀密封件103而将通路切断,因此燃料气体不会随便流入汽缸内。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,通过促动器105而将阀芯104的一部分107向阀密封件103一侧按压,由此能够使位于止回阀102与气体喷射阀24之间的燃料气体供给管13内的燃料气体返回储存器22侧。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,在基于燃料气体的柴油机的运转结束,通过惰性气体清洗残存于燃料气体供给系统2的燃料气体时,残存于储存器22内的燃料气体经由第一返回管33、燃料气体支管12、燃料气体主管11以及第二返回管34而被排出至清洗线。即,残存于储存器22内的燃料气体经由第一返回管33而返回燃料气体支管12,并经由燃料气体主管11以及第二返回管34而被排出至清洗线。换言之,燃料气体主管11以及燃料气体支管12兼作燃料气体清洗系统3的一部分。
由此,能够缩短高压的燃料气体流通的配管(高压管)的长度,能够减小气体泄漏的风险。
此外,在本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101中,不需要在记载于上述专利文献1的发明中每个汽缸所需要的四个种类的电磁阀中的、排泄阀(通气阀)30以及清洗阀(排气阀)32。
由此,能够削减设备成本以及运行成本。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,在第一返回管33的中途设有节流孔39,残存于储存器22内的燃料气体在通过节流孔39时被减压。
由此,位于从节流孔39向下游侧的第一返回管33能够设为低压规格的配管(普通配管),而不是高压规格的配管。即,能够缩短高压的燃料气体流通的配管(高压管)的长度,而减小气体泄漏的风险。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,储存器22、气体单向阀23、气体闸阀25、惰性气体单向阀37以及节流孔39收纳于被称为气体储存箱38的一个框体内,即使在该框体内产生了气体泄漏的情况下,也能够将漏出的气体封入框体内,将框体外的环境保持为正常(清洁)。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统101,设定为在基于燃料气体的运转结束后,气体闸阀25间歇性地开闭或连续性地打开,因此能够通过惰性气体清洗残存于气体喷射阀24与气体闸阀25之间的燃料气体,并在位于气体喷射阀24与气体闸阀25之间的燃料气体供给管13内由惰性气体充满。
本实施方式的柴油机具备能够减小气体泄漏的风险,并且能够削减设备成本以及运行成本的柴油机的燃料气体供给/清洗系统101,因此能够提高该柴油机的安全性以及可靠性,并能够削减该柴油机的设备成本以及运行成本。
〔第四实施方式〕
参照图4对本发明的第四实施方式的燃料气体供给/清洗系统进行说明。
本实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统111在代替止回阀102而设有不具备限流功能和强制开放功能的止回阀112这一点上与使用图3进行了说明的实施方式不同。其他结构要素与使用图3而进行了说明的实施方式相同,因此在此省略上述结构要素的说明。
另外,对与使用图3而进行了说明的实施方式相同的部件附以相同的符号。
止回阀112具备阀芯104以及施力部件106,而不具备阀密封件103、促动器105以及阀芯104的一部分107。
根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统111,由于不具备促动器105以及阀芯104的一部分107而能够采用廉价的止回阀112,能够进一步降低设备费以及维护费。
其他作用效果与使用图3而进行了说明的实施方式相同,因此在此省略其说明。
〔第五实施方式〕
参照图5对本发明的第五实施方式的燃料气体供给/清洗系统进行说明。
本实施方式的柴油机的燃料气体供给/清洗系统121在代替气体闸阀25而设有气体闸阀122,并且省略了止回阀102,112这一点上与使用图3以及图4而进行了说明的实施方式不同。其他结构要素与使用图3以及图4而进行了说明的实施方式的相同,因此在此省略上述结构要素的说明。
另外,对与使用图3以及图4而进行了说明的实施方式相同的部件附以相同的符号。
气体闸阀122与气体喷射阀24以及未图示的燃料油喷射阀相同,是针阀式的阀,不带储存器22,而在燃料气体供给管13的中途、更优选的是,在气体喷射阀24附近的燃料气体供给管13的中途或在气体喷射阀24内,以与气体喷射阀24一体化的方式配置。
根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统121,在从燃料气体运行向燃料油运行切换时,气体闸阀122一定为全闭状态。
其结果是,在燃料气体运行中,即使气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭,储存器22内的压力变得比汽缸内(缸内)的压力低,也不会产生气体闸阀122打开而汽缸内的燃烧气体流入储存器22内的情况。
由此,在从气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行中,在气体喷射阀24保持打开的状态下产生故障而不关闭、从由气体喷射阀24喷射燃料气体的燃料气体运行向由燃料油喷射阀喷射燃料油的燃料油运行切换时,在通过惰性气体清洗蓄积于储存器22内的燃料气体的情况下,能够不使柴油机暂时停止地进行从燃料气体运行向燃料油运行的切换。
另外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统121,在基于燃料气体的柴油机的运转结束,通过惰性气体清洗残存于燃料气体供给系统2的燃料气体时,残存于储存器22内的燃料气体经由第一返回管33、燃料气体支管12、燃料气体主管11以及第二返回管34而被排出至清洗线。即,残存于储存器22内的燃料气体经由第一返回管33而返回燃料气体支管12,并经由燃料气体主管11以及第二返回管34被排出至清洗线。换言之,燃料气体主管11以及燃料气体支管12兼作燃料气体清洗系统3的一部分。
由此,能够缩短高压的燃料气体流通的配管(高压管)的长度,而减小气体泄漏的风险。
此外,在本实施方式的燃料气体供给/清洗系统121中,不需要在记载于上述专利文献1的发明中每个汽缸需要四个种类的电磁阀中的、排泄阀(通气阀)30以及清洗阀(排气阀)32。
由此,能够削减设备成本以及运行成本。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统121,在第一返回管33的中途设有节流孔39,残存于储存器22内的燃料气体在通过节流孔39时被减压。
由此,位于从节流孔39向下游侧的第一返回管33能够设为低压规格的配管(普通配管),而不是高压规格的配管。即,能够缩短高压的燃料气体流通的配管(高压管)的长度,而减小气体泄漏的风险。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统121,储存器22、气体单向阀23、气体闸阀25、惰性气体单向阀37以及节流孔39收纳于被称为气体储存箱38的一个框体内,即使在该框体内产生了气体泄漏的情况下,也能够将漏出的气体封入框体内,将框体外的环境保持为正常(清洁)。
此外,根据本实施方式的燃料气体供给/清洗系统121,设定为在基于燃料气体的运转结束后,气体闸阀25间歇性地开闭或连续性地打开,因此能够通过惰性气体清洗残存于气体喷射阀24与气体闸阀25之间的燃料气体,并在位于气体喷射阀24与气体闸阀25之间的燃料气体供给管13内由惰性气体充满。
本实施方式的柴油机具备能够减小气体泄漏的风险,并且能够削减设备成本以及运行成本的柴油机的燃料气体供给/清洗系统121,因此能够提高该柴油机的安全性以及可靠性,并能够削减该柴油机的设备成本以及运行成本。
另外,本发明不限定于上述实施方式,也能够根据适当需要而变形、变更地实施。
例如,上述实施方式中的节流孔39不是必须的结构要素,也可以是不设置节流孔39的结构。
另外,在上述实施方式中,列举出储存器22、气体单向阀23、气体闸阀25、惰性气体单向阀37以及节流孔39收纳于被称为气体储存箱38的一个框体内的结构作为一具体例而进行了说明,但本发明不限定于此,也可以是储存器22、气体单向阀23、气体闸阀25、惰性气体单向阀37以及节流孔39不收纳于被称为气体储存箱38的一个框体内的结构。
此外,在上述实施方式中,止回阀102,112配置于气体储存箱38外(外部),但本发明不限定于此,也可以将止回阀102、112配置于气体储存箱38中(内部)。
此外,在上述实施方式中,更好的是将切断阀82设于气体喷射阀61的尽量近的附近。
由此,能够将从汽缸内向燃料气体供给管66内的燃烧气体的流入阻止为最小限度,而能够抑制燃料气体供给管66的高温化。
此外,也可以代替上述实施方式中的止回阀102、112而将切断阀82、92设于燃料气体供给管13的中途,也可以代替上述实施方式中的切断阀82、92而将止回阀102、112设于燃料气体供给管66的中途。
另外,也可以代替上述实施方式中的切断阀82以及气体闸阀62的而将气体闸阀122设于燃料气体供给管13的中途。

Claims (4)

1.一种柴油机的燃料气体供给/清洗系统,应用于能够通过高压喷射而使燃料油以及燃料气体双方燃烧的柴油机,该柴油机的燃料气体供给/清洗系统的特征在于,
在燃料气体供给管的中途设有阀,该燃料气体供给管将从燃料气体供给源导出、并蓄积于与所述柴油机的各汽缸对应地设置的储存器内的所述燃料气体引导至与所述柴油机的各汽缸对应地设置的气体喷射阀,所述阀在从燃料气体运行向燃料油运行切换时从打开状态形成为全闭状态,
在所述储存器设置气体闸阀,且所述储存器具有如下结构:当所述储存器内的压力小于所述汽缸内的压力时,所述气体闸阀打开,
所述柴油机的燃料气体供给/清洗系统设定为在基于所述燃料气体的运转结束后,所述气体闸阀间歇性地开闭或连续性地打开。
2.根据权利要求1所述的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,其特征在于,所述阀设于所述气体喷射阀的附近。
3.根据权利要求1或2所述的柴油机的燃料气体供给/清洗系统,其特征在于,所述阀是针阀式的阀。
4.一种柴油机,其特征在于,具备权利要求1~3中的任一项所述的柴油机的燃料气体供给/清洗系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242776A (ja) * 2001-02-21 2002-08-28 Denso Corp 内燃機関の燃料供給系異常検出装置
JP2005069042A (ja) * 2003-08-20 2005-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスエンジンの燃料制御装置及び燃料制御方法
JP2006220110A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Mazda Motor Corp エンジンの燃料制御装置
JP2008202550A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Man Diesel As 大型2ストローク2元燃料ディーゼルエンジン

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242776A (ja) * 2001-02-21 2002-08-28 Denso Corp 内燃機関の燃料供給系異常検出装置
JP2005069042A (ja) * 2003-08-20 2005-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスエンジンの燃料制御装置及び燃料制御方法
JP2006220110A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Mazda Motor Corp エンジンの燃料制御装置
JP2008202550A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Man Diesel As 大型2ストローク2元燃料ディーゼルエンジン

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