CN106321290A - 汽车用液化天然气供气系统汽化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供汽车用液化天然气供气系统汽化装置，包括箱体、冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件，所述冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件均与箱体连接，所述气化组件和增压组件设置在所述箱体内部，所述冷却组件设置在所述箱体的上方，所述排污组件设置在所述箱体下方。本发明所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，汽化、增压均采用了螺纹盘管，盘管最大化的加长了管程，螺纹管增大了换热面积；同时，在进水口的喷淋管施循环水流动更全面顺畅，提高了循环水的热利用率；该方案在汽化器尺寸有限的情况下，大大提高了换热效果，确保了车辆的正常运行。

Description

汽车用液化天然气供气系统汽化装置

技术领域

本发明属于液化天然气车用燃气系统领域，具体涉及汽车用液化天然气供气系统汽化装置。

背景技术

液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)是当今世界公认的清洁能源。它热值高、燃烧充分、价格低，运输经济性及安全性好，深受广大用户欢迎。LNG温度在-162℃左右，压力约为0.1MPa，密度约为423kg/m3，气化后体积约为液态体积的600～624倍，同容积LNG车载气瓶盛装量是CNG的2.5倍。使用LNG作为燃料的汽车，在使用过程中，存在这样的问题，充入气瓶内的液体压力一般在0.5MPa左右，而发动机的进气压力要求一般为0.7～0.8MPa，因此，首先需要将气瓶内的低温液体压力提高，保证瓶内液体可以在此压力驱动下持续稳定的输出，然后，将输出的低温液体转化为天然气气体，并且在发动机之前，将气体压力稳定在0.7-0.8MPa，温度维持在30℃～50℃左右，以满足发动机的使用要求；目前，国内使用液化天然气车的供气系统中，实现汽化功能所使用的装置原理，主要是采用不锈钢盘管及螺旋翅片管进行换热，而由于安装空间的限制，换热面积有限，汽化装置往往不能达到预期的汽化能力，导致汽车出现供气不足或温度不够的情况；有方案采用了电加热的方式，来增大汽化效果，但由于LNG的特性，此方案同样存在较大的安全隐患。在某一专利所涉及的装置，该方案在汽化器内部采用了不锈钢盘管与螺旋翅片管进行汽化换热，螺旋翅片管主要用于气瓶增压，由于管程较短，增压速度不强；而不锈钢盘管用于LNG汽化，并需要达到一定的压力及温度，现有结构往往达不到预期效果，尤其在冬天，车辆经常出现供气不足的情况。在另一专利所涉及的装置，该方案为增大汽化效果，以达到预期的压力及温度，在装置内部安装了电加热装置，此方案虽可以达到预期的效果，但由于LNG的特性，一旦发生故障，将导致严重的后果，因此在市场的利用率极低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供汽车用液化天然气供气系统汽化装置，克服上述现有技术的缺陷，可以在有限的空间内，用最经济安全的方式最大化的实现换热效果，以达到汽车发动机所需要的压力及温度的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供汽车用液化天然气供气系统汽化装置，包括箱体、冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件，所述冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件均与箱体连接，所述气化组件和增压组件设置在所述箱体内部，所述冷却组件设置在所述箱体的上方，所述排污组件设置在所述箱体下方。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述箱体呈横置的圆柱体结构，所述圆柱体结构的两个底面为箱体的左封板和右封板，

所述冷却组件包括进水口和回水口，所述进水口和回水口均设置在所述箱体的上部，发动机循环水通过所述进水口进入所述箱体，通过所述回水口流出所述箱体，

所述气化组件包括进液口、汽化盘管和出气口，所述进液口设置在所述左封板上，所述出气口设置在所述右封板上，所述汽化盘管设置在所述箱体内，低温液体从所述进液口进入所述汽化盘管，再由所述出气口流出进入发动机，

所述增压组件包括增压回气口、增压盘管和增压进液口，所述增压回气口和所述增压进液口均设置在所述左封板上，所述增压盘管设置在所述箱体内，所述汽化盘管套设在所述增压盘管外侧，所述低温液体从所述增压进液口进入所述增压盘管，再由所述增压回气口返回气瓶。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述汽化盘管和增压盘管的外表面具有凹或凸的纹路。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述汽化盘管和增压盘管的材质为铝、不锈钢或铜。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述进水口设有喷淋管。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置还包括固定装置，所述固定装置包括若干个固定钩和固定板，所述固定板设置在所述箱体内部下方，所述固定钩与所述固定板固定连接，所述固定钩固定所述汽化盘管或所述增压盘管。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置还包括安装支架，所述安装支架设置在所述箱体下方，所述箱体通过所述安装支架与汽车连接。

作为本发明所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置的一种优选方案，所述排污组件包括排污口，所述排污口设置在所述箱体下方，杂质通过所述排污口流出所述箱体。

与现有技术相比，本发明提出的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，汽化、增压均采用了螺纹盘管，盘管最大化的加长了管程，螺纹管增大了换热面积；同时，在进水口的喷淋管施循环水流动更全面顺畅，提高了循环水的热利用率；该方案在汽化器尺寸有限的情况下，大大提高了换热效果，确保了车辆的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，

图1是本发明的汽车用液化天然气供气系统汽化装置的结构示意图。

其中：1为进水口，2为进液口，3为增压回气口，4为左封板，5为增压进液口，6为安装支架，7为固定钩，8为固定板，9为排污口，10为右封板，11为出气口，12为回水口，13为汽化盘管，14为增压盘管，15为箱体。

具体实施方式

本发明所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其包括：箱体15、冷却组件(未图示)、气化组件(未图示)、增压组件(未图示)和排污组件(未图示)。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示汽车用液化天然气供气系统汽化装置结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明的汽车用液化天然气供气系统汽化装置的结构示意图。如图1所示，汽车用液化天然气供气系统汽化装置，所述冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件均与箱体15连接，所述气化组件和增压组件设置在所述箱体15内部，所述冷却组件设置在所述箱体15的上方，所述排污组件设置在所述箱体15下方。

所述箱体15呈横置的圆柱体结构，所述圆柱体结构的两个底面为箱体15的左封板4和右封板10。

所述冷却组件包括进水口1和回水口12，所述进水口1和回水口12均设置在所述箱体15的上部，发动机循环水通过所述进水口1进入所述箱体15，通过所述回水口12流出所述箱体15。

所述气化组件包括进液口2、汽化盘管13和出气口11，所述进液口12设置在所述左封板4上，所述出气口11设置在所述右封板10上，所述汽化盘管13设置在所述箱体15内，低温液体从所述进液口2进入所述汽化盘管13，再由所述出气口11流出进入发动机(未图示)。

所述增压组件包括增压回气口3、增压盘管14和增压进液口5，所述增压回气口3和所述增压进液口5均设置在所述左封板4上，所述增压盘管14设置在所述箱体15内，所述汽化盘管13套设在所述增压盘管14外侧，所述低温液体从所述增压进液口5进入所述增压盘管14，再由所述增压回气口3返回气瓶(未图示)。

用于换热的汽化盘管13和增压盘管14的外表面具有凹或凸的纹路，该纹路可为径向或环向设计，环向纹路可为环形纹路或者螺纹状；本实施例采用的为螺纹形状，采用螺纹形状主要是为了便于加工，节省制造成本。该螺纹的截面形状可为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，从而进一步的增大换热面积，使得相对于同体积的供气装置进一步的提高了换热效果。汽化盘管13在外，增压盘管14在内；螺纹管可采用换热效果较好的铝、不锈钢或铜等材质，固定在箱体15内部。

所述进水口1设有喷淋管(未图示)。喷淋管位于换热空间内，喷淋管的中部还形成有用于避开轴向管路的弯曲部，喷淋管在面向换热空间的中心部位设有多个喷淋孔。换热空间的中心部位是指如图1所示的气化装置的轴向中间位置及外周，也就是说进水以出水口的之间的居中位置。这样，利用中心部位的多个喷淋孔，可将热水可先向中心部位喷出，热水可先与换热导气管和气化盘管进行热交换，避免热水直接至外壳低温部分直接换热，提高整体热利用率。

所述排污组件包括排污口9，所述排污口9设置在所述箱体15下方，杂质通过所述排污口9流出所述箱体15。

请继续参阅图1，如图1所示，所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置还包括固定装置(未图示)，所述固定装置包括若干个固定钩7和固定板8，所述固定板8设置在所述箱体15内部下方，所述固定钩7与所述固定板8固定连接，所述固定钩7固定所述汽化盘管13或所述增压盘管14。

所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置还包括安装支架6，所述安装支架6设置在所述箱体15下方，所述箱体15通过所述安装支架6与汽车(未图示)连接。

综上所述，汽车用液化天然气供气系统汽化装置本发明使用时，发动机循环水从进水口1进入箱体15，从回水口12流出箱体15；低温液体从进液口2进入装置，通过汽化盘管13，从出气口11出气后提供发动机；低温液体从增压进液口5进入装置，通过增压盘管14，从增压回气口3返回气瓶；其中进液口2、增压进液口5、增压回气口3集成在左封板4，出气口11集成在右封板10；气化盘管13、增压盘管14通过固定钩7、固定板8在箱体进行固定；在此过程中循环水中的杂质在主箱体底部沉降，通过开启排污口9可定期清理。

所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本发明的特点或目的之一在于：本发明所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，汽化、增压均采用了螺纹盘管，盘管最大化的加长了管程，螺纹管增大了换热面积；同时，在进水口的喷淋管施循环水流动更全面顺畅，提高了循环水的热利用率；该方案在汽化器尺寸有限的情况下，大大提高了换热效果，确保了车辆的正常运行。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：包括箱体、冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件，所述冷却组件、气化组件、增压组件和排污组件均与箱体连接，所述气化组件和增压组件设置在所述箱体内部，所述冷却组件设置在所述箱体的上方，所述排污组件设置在所述箱体下方。

2.如权利要求1所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：

所述箱体呈横置的圆柱体结构，所述圆柱体结构的两个底面为箱体的左封板和右封板，

所述冷却组件包括进水口和回水口，所述进水口和回水口均设置在所述箱体的上部，发动机循环水通过所述进水口进入所述箱体，通过所述回水口流出所述箱体，

所述气化组件包括进液口、汽化盘管和出气口，所述进液口设置在所述左封板上，所述出气口设置在所述右封板上，所述汽化盘管设置在所述箱体内，低温液体从所述进液口进入所述汽化盘管，再由所述出气口流出进入发动机，

所述增压组件包括增压回气口、增压盘管和增压进液口，所述增压回气口和所述增压进液口均设置在所述左封板上，所述增压盘管设置在所述箱体内，所述汽化盘管套设在所述增压盘管外侧，所述低温液体从所述增压进液口进入所述增压盘管，再由所述增压回气口返回气瓶。

3.如权利要求2所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：所述汽化盘管和增压盘管的外表面具有凹或凸的纹路。

4.如权利要求2所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：所述汽化盘管和增压盘管的材质为铝、不锈钢或铜。

5.如权利要求2所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：所述进水口设有喷淋管。

6.如权利要求2所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置还包括固定装置，所述固定装置包括若干个固定钩和固定板，所述固定板设置在所述箱体内部下方，所述固定钩与所述固定板固定连接，所述固定钩固定所述汽化盘管或所述增压盘管。

7.如权利要求1所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：所述汽车用液化天然气供气系统汽化装置还包括安装支架，所述安装支架设置在所述箱体下方，所述箱体通过所述安装支架与汽车连接。

8.如权利要求1所述的汽车用液化天然气供气系统汽化装置，其特征是：所述排污组件包括排污口，所述排污口设置在所述箱体下方，杂质通过所述排污口流出所述箱体。