CN105334061B - 发动机试车平台燃气供气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机试车平台燃气供气系统，属于发动机技术领域。本发明的发动机试车平台燃气供气系统，包括缓冲罐一、压缩机组和缓冲罐二，所述缓冲罐一连接天然气管网，所述压缩机组将缓冲罐一与缓冲罐二连接，所述压缩机组上连接有循环水制冷机组，所述缓冲罐二连接至调压装置，所述调压装置通过双壁管向生产车间供气。本发明的发动机试车平台燃气供气系统，可使船用发动机试车平台所需的燃气可直接由管网的天然气提供，解决了发动机试车平台燃气供应的问题，无需专用LNG储罐等设备进行保存、输送和降温等操作，从而减小了试验工序及试验成本。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其是一种发动机的试验装置。
背景技术
随着社会的发展，清洁能源LNG已被广泛使用，其中LNG也被广泛用于船只的发动机能源，也就促进了船用发动机技术的发展。在船用发动机的生产制备过程中，需要对发动机的各种性能进行测试，目前并没有针对LNG作为能源的船用发动机的试车平台，因此更没有对应的燃气供气系统。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种发动机试车平台燃气供气系统，将压力为0.2-0.4MPa且常温状态的天然气，先加压至2.0MPa，再进行调压至1.6MPa以供船用发动机试车用；使船用发动机试车平台所需的燃气可直接由管网的天然气提供，解决了发动机试车平台燃气供应的问题，无需专用LNG储罐等设备进行保存、输送和降温等操作，从而减小了试验工序及试验成本。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，包括缓冲罐一、压缩机组和缓冲罐二，所述缓冲罐一连接天然气管网，所述压缩机组将缓冲罐一与缓冲罐二连接，所述压缩机组上连接有循环水制冷机组，所述缓冲罐二连接至调压装置，所述调压装置通过双壁管向生产车间供气。
由于上述结构，可将发动机试车平台燃气供气系统接于居民用的普通天然气管网，其中先将压力为0.2-0.4MPa,温度为常温的NG（天然气）经燃气压缩机组加压到2.0MPa，再经调压装置将其压力调压至1.6MPa，并从双壁管向生产车间供气，以供船用发动机试车用专用。可见本发明可使船用发动机试车平台所需的燃气可直接由管网的天然气提供，解决了发动机试车平台燃气供应的问题，无需专用LNG储罐等设备进行保存、输送和降温等操作，从而减小了试验工序及试验成本。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，所述压缩机组包括并联的燃气压缩机一与燃气压缩机二，其中燃气压缩机设有一级冷却器、二级冷却器、二段冷却器和级间气水分离器，其中二段冷却器与制冷机组连通形成冷却水循环。
由于上述结构，该压缩机组为V型、无油润滑、闭式水冷、两级压缩、双作用；电机的一端有一台压缩机，压缩机设有一、二级冷却器、二段冷却器和级间气水分离器；整个机组布置在底座上，该机组结构紧凑、运转平稳、维修方便、噪音低、振动小、安全可靠、自控水平高；制冷机组选用全自动智能控制系统，可实现无人值守、故障报警、自动记录等多项人性化功能，有效节约人力成本。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，所述缓冲罐一连接天然气管网的管线上设有吹扫口一、除尘过滤器及涡轮流量计，所述缓冲罐一的容积为6m3。
由于上述结构，可通过缓冲罐对天然气管网的供气提供缓冲，并能储存管网压力下最多为6m3的天然气以被压缩使用，而其中为了避免气体中所携带的颗粒物等杂质影响压缩机使用寿命，在压缩机前置除尘过滤器，为了避免在压缩完后携带的压缩机油对后续工艺造成影响，在压缩机后置除油过滤器。过滤器具有良好的密封性以保证使用安全性能。过滤器在满足使用条件下，达到设计要求，除尘过滤后达到过滤效率99%以上，除油过滤后气体含油量≤5PPm。涡轮流量计用于统计供入的天然气量，便于后续的统计。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，所述缓冲罐二与调压装置之间设有除油过滤器，所述调压装置与质量流量计连接；所述质量流量计后上并连接有若干双壁管，所述双壁管连接至气体阀件单元，其中双壁管上设有送风风机、过滤器及NG取样口。
由于上述结构，为了避免气体中所携带的颗粒物等杂质影响压缩机使用寿命，在压缩机前置除尘过滤器，为了避免在压缩完后携带的压缩机油对后续工艺造成影响，在压缩机后置除油过滤器。过滤器具有良好的密封性以保证使用安全性能。过滤器在满足使用条件下，达到设计要求，除尘过滤后达到过滤效率99%以上，除油过滤后气体含油量≤5PPm。风机是抽双壁管夹层内的空气，并要求抽30次/小时以上，双壁管既可用于供气也可以对其进行吹扫，根据规范要求对生产车间进行连接，而其中的送风风机即可对其进行送风的效果，避免泄漏造成的危害。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，其控制系统包括压缩机监测模块，用于监控天然气压缩机的各个参数，并将各个参数分别转化为数字信号发送到中央处理器；管路监测模块，用于监测管路系统中各处的压力值和温度值，并分别转化为压力数字信号和温度数字信号传递至中央处理器；可燃气体探测模块，通过检测可燃气体的浓度值，并将该浓度值转化为浓度数字信号传递至中央处理器；中央处理器，接收来自压缩机监测模块的数字信号、来自管路监测模块的压力数字信号和温度数字信号及来自可燃气体探测模块的浓度数字信号，分别与预设值进行对比，若超过预设值，则发出警报信号，并向执行设备发出执行信号；报警器，接收中央处理器发出的报警执行信号，发出声光警报；执行器，包括设置于管路系统各连接处的阀门，接收由中央处理器发送的执行信号，控制阀门的开闭。
通过对压缩机的监测、管路的监测、供气系统关键点的气体浓度探测，得到压缩机的各个参数、管路中监测点的压力和温度及供气系统关键点的气体浓度，将这些信息发送到中央处理器上，就可以在触摸屏界面上看到供气系统的工作状态，经过处理，判断是否超出预设值，超出则做出警报和急停，可以防止出现供气危险。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，所述压缩机监测模块包含设于天然气压缩机上用于监测天然气压缩机的各种参数值的传感器；所述天然气压缩机组包括天然气压缩机、空气压缩机、冷冻干燥机和循环水制冷器。
空气压缩机和冷冻干燥机负责为现场气动阀提供符合要求的气源；循环水制冷器主要负责冷却天然气压缩机。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，所述可燃气体探测模块，包括设于供气系统的各关键点的可燃气体探测器；所述管路监测模块，包括设于管路中各设备前后位置的的管路压力传感器和管路温度传感器。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，所述中央处理器包括压缩机控制系统，接收来自监测天然气压缩机的传感器传递的信号，并与预设值进行比对，若超过预设值，则向报警器发出声光报警信号，并向天然气压缩机发出紧急切断信号；还控制天然气压缩机、空气压缩机、冷冻干燥机和循环水制冷器的启闭；管路控制系统，接收来自管路压力传感器和管路温度传感器传递的压力信号和温度信号，并分别与预设值进行比对，若超过预设值，则向报警器发出声光报警信号，并向执行器发出紧急切断信号；可燃气体报警控制器，接收来自可燃气体探测器传递的浓度数字信号，并与预设值进行比对，若浓度值大于等于20%LEL，小于40%LEL时，向报警器发出声光报警信号；若浓度值大于等于40%LEL时，向执行器发出紧急切断信号。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的发动机试车平台燃气供气系统，将压力为0.2-0.4MPa且常温状态的天然气，先加压至2.0MPa，再进行调压至1.6MPa以供船用发动机试车用。
2、本发明的发动机试车平台燃气供气系统，使船用发动机试车平台所需的燃气可直接由管网的天然气提供，解决了发动机试车平台燃气供应的问题，无需专用LNG储罐等设备进行保存、输送和降温等操作，从而减小了试验工序及试验成本。
3、本发明的发动机试车平台燃气供气系统，将供气系统各个模块的工作状态发送到中央处理器上，通过触摸屏界面可以监控整个供气系统的运行情况。
4、本发明的发动机试车平台燃气供气系统，能够及时发现供气中的问题，并发出报警信号和执行信号，特别是通过可燃气体浓度的检测，可以及时发现可燃气体的泄露，进行处理，使供气系统的正常运行。
5、本发明的发动机试车平台燃气供气系统，结构简单，操作简便，使用便捷，可普遍用于船用发动机组的生产试用，适合推广应用。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的供气系统的示意图。
图2是本发明的控制系统的结构框图。
图1中标记：1-缓冲罐一，2-压缩机组，3-制冷机组，4-缓冲罐二，5-车间平台管线，6-生产车间，8-涡轮流量计，9-扩展预留口，S-管网，701-除尘过滤器，702-除油过滤器，703-过滤器一，704-过滤器二，201-燃气压缩机一、202-燃气压缩机二，203-扩展口段，301-制冷机，501-减压阀，502-质量流量计，503-送风风机，504-抽风风机，601-双壁管，602-NG取样口，603-气体阀件单元一，604-气体阀件单元二，G1-发动机一，G2-发动机二，C1-吹扫口一，C2-吹扫口二，C3-吹扫口三，C4-吹扫口四，C5-吹扫口五。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，本发明的发动机试车平台燃气供气系统，包括缓冲罐一1、压缩机组2和缓冲罐二4，所述缓冲罐一1连接天然气管网S，所述缓冲罐一1连接天然气管网S的管线上设有吹扫口一C1、除尘过滤器701及涡轮流量计8，所述缓冲罐一1的容积为6m3；所述压缩机组2将缓冲罐一1与缓冲罐二4连接，其中所述压缩机组2包括并联的燃气压缩机一201与燃气压缩机二202，其中燃气压缩机设有一级冷却器、二级冷却器和级间气水分离器，其中冷却器与制冷机组3连通形成冷却水循环；所述压缩机组2上连接有循环水制冷机组3，所述缓冲罐二4连接至调压装置501，所述缓冲罐二4与调压装置501之间设有除油过滤器702，所述调压装置501与质量流量计502连接；所述质量流量计502上并连接有若干双壁管601，其中双壁管601上设有送风风机503、过滤器及NG取样口602；所述调压装置501通过双壁管601向生产车间6供气；其中所述双壁管601连接至气体阀件单元，所述气体阀件单元与船用发动机连接，对其提供使用燃料供气，本例中，所述双壁管601为两个且相互并联，也即可通过两个气体阀件单元向两台船用发动机供气，其中的气体阀件单元与船用发动机连接于抽风风机504上实现双壁管机械抽风。
如图2所示，本发明发动机试车平台燃气供气控制系统，包括压缩机监测模块，用于监控天然气压缩机的各个参数，并将各个参数分别转化为数字信号发送到中央处理器；管路监测模块，用于监测管路系统中各处的压力值和温度值，并分别转化为压力数字信号和温度数字信号传递至中央处理器；可燃气体探测模块，通过检测可燃气体的浓度值，并将该浓度值转化为浓度数字信号传递至中央处理器；中央处理器，接收来自压缩机监测模块的数字信号、来自管路监测模块的压力数字信号和温度数字信号及来自可燃气体探测模块的浓度数字信号，分别与预设值进行对比，若超过预设值，则发出警报信号，并向执行设备发出执行信号；报警器，接收中央处理器发出的报警执行信号，发出声光警报；执行器，包括设置于管路系统各连接处的阀门，接收由中央处理器发送的执行信号，控制阀门的开闭。本发明发动机试车平台燃气供气控制系统，所述压缩机监测模块包含设于天然气压缩机上用于监测天然气压缩机的各种参数值的传感器；所述天然气压缩机组包括天然气压缩机、空气压缩机、冷冻干燥机和循环水制冷器。所述可燃气体探测模块，包括设于供气系统的各关键点的可燃气体探测器；所述管路监测模块，包括设于管路中各设备前后位置的的管路压力传感器和管路温度传感器。所述中央处理器包括压缩机控制系统，接收来自监测天然气压缩机的传感器传递的信号，并与预设值进行比对，若超过预设值，则向报警器发出声光报警信号，并向天然气压缩机发出紧急切断信号；还控制天然气压缩机、空气压缩机、冷冻干燥机和循环水制冷器的启闭；管路控制系统，接收来自管路压力传感器和管路温度传感器传递的压力信号和温度信号，并分别与预设值进行比对，若超过预设值，则向报警器发出声光报警信号，并向执行器发出紧急切断信号；可燃气体报警控制器，接收来自可燃气体探测器传递的浓度数字信号，并与预设值进行比对，若浓度值大于等于20%LEL，小于40%LEL时，向报警器发出声光报警信号；若浓度值大于等于40%LEL时，向执行器发出紧急切断信号。
本发明的发动机试车平台燃气供气系统，将压力为0.2-0.4MPa且常温状态的天然气，先加压至2.0MPa，再进行调压至1.6MPa以供船用发动机试车用。使船用发动机试车平台所需的燃气可直接由管网的天然气提供，解决了发动机试车平台燃气供应的问题，无需专用LNG储罐等设备进行保存、输送和降温等操作，从而减小了试验工序及试验成本。燃气供气系统的控制系统，将供气系统各个模块的工作状态发送到中央处理器上，通过触摸屏界面可以监控整个供气系统的运行情况；能够及时发现问题，并发出报警信号和执行信号，特别是通过可燃气体浓度的检测，可以及时发现可燃气体的泄露，进行处理，使供气系统的正常运行；而且本发明发动机试车平台燃气供气控制系统，操作简单，能实现自动控制。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (7)
1.发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：它包括缓冲罐一（1）、压缩机组（2）和缓冲罐二（4），所述缓冲罐一（1）连接天然气管网（S），所述压缩机组（2）将缓冲罐一（1）与缓冲罐二（4）连接，所述压缩机组（2）上连接有循环水制冷机组（3），所述缓冲罐二（4）连接至调压装置（501），所述调压装置（501）通过双壁管（601）向生产车间（6）供气；所述缓冲罐二（4）与调压装置（501）之间设有除油过滤器（702），所述调压装置（501）与质量流量计（502）连接；所述质量流量计（502）后上并连接有若干双壁管（601），所述双壁管（601）连接至气体阀件单元，其中双壁管（601）上设有送风风机（503）、过滤器及NG取样口（602）。
2.如权利要求1所述的发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：所述压缩机组（2）包括并联的燃气压缩机一（201）与燃气压缩机二（202），其中燃气压缩机设有一级冷却器、二级冷却器、二段冷却器和级间气水分离器，其中二段冷却器与制冷机组（3）连通形成冷却水循环。
3.如权利要求1所述的发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：所述缓冲罐一（1）连接天然气管网（S）的管线上设有吹扫口一（C1）、除尘过滤器（701）及涡轮流量计（8），所述缓冲罐一（1）的容积为6m3。
4.如权利要求1至3之一所述的发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：还包含有控制系统，所述控制系统包括压缩机监测模块，用于监控天然气压缩机的各个参数，并将各个参数分别转化为数字信号发送到中央处理器；管路监测模块，用于监测管路系统中各处的压力值和温度值，并分别转化为压力数字信号和温度数字信号传递至中央处理器；可燃气体探测模块，通过检测可燃气体的浓度值，并将该浓度值转化为浓度数字信号传递至中央处理器；中央处理器，接收来自压缩机监测模块的数字信号、来自管路监测模块的压力数字信号和温度数字信号及来自可燃气体探测模块的浓度数字信号，分别与预设值进行对比，若超过预设值，则发出警报信号，并向执行设备发出执行信号；报警器，接收中央处理器发出的报警执行信号，发出声光警报；执行器，包括设置于管路系统各连接处的阀门，接收由中央处理器发送的执行信号，控制阀门的开闭。
5.如权利要求4所述的发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：所述压缩机监测模块包含设于天然气压缩机上用于监测天然气压缩机的各种参数值的传感器；所述天然气压缩机组包括天然气压缩机、空气压缩机、冷冻干燥机和循环水制冷器。
6.如权利要求4所述的发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：所述可燃气体探测模块，包括设于供气系统的各关键点的可燃气体探测器；所述管路监测模块，包括设于管路中各设备前后位置的管路压力传感器和管路温度传感器。
7.如权利要求4所述的发动机试车平台燃气供气系统，其特征在于：所述中央处理器包括压缩机控制系统，接收来自监测天然气压缩机的传感器传递的信号，并与预设值进行比对，若超过预设值，则向报警器发出声光报警信号，并向天然气压缩机发出紧急切断信号；还控制天然气压缩机、空气压缩机、冷冻干燥机和循环水制冷器的启闭；管路控制系统，接收来自管路压力传感器和管路温度传感器传递的压力信号和温度信号，并分别与预设值进行比对，若超过预设值，则向报警器发出声光报警信号，并向执行器发出紧急切断信号；可燃气体报警控制器，接收来自可燃气体探测器传递的浓度数字信号，并与预设值进行比对，若浓度值大于等于20%LEL，小于40%LEL时，向报警器发出声光报警信号；若浓度值大于等于40%LEL时，向执行器发出紧急切断信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 610041 No.3, floor 11, building 6, no.599, shijicheng South Road, Chengdu high tech Zone, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu City, Sichuan Province Patentee after: Houpu clean energy Co.,Ltd. Address before: 610041 D, Tianfu Software Park, 216 century South Road, Chengdu hi tech Zone, Sichuan, China Patentee before: CHENGDU HUAQI HOUPU HOLDING Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.3, 11th floor, building 6, no.599, shijicheng South Road, Chengdu hi tech Zone, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan 610041 Patentee after: Houpu clean energy (Group) Co.,Ltd. Address before: No.3, 11th floor, building 6, no.599, shijicheng South Road, Chengdu hi tech Zone, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan 610041 Patentee before: Houpu clean energy Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |