CN107806375A - 一种燃气机增压系统和燃气机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃气机领域，具体而言，涉及一种燃气机增压系统和燃气机。本发明提供了一种燃气机增压系统，其主要包括增压器、混合器和稳压箱。混合器将燃气和空气混合，并通过稳压箱使混合气流更加均匀和稳定以便于燃气后续燃烧，该燃气机增压系统中燃气与空气混合充分，提高了燃气利用效率。本实施例还提供了一种燃气机，其包括上述燃气机增压系统和机体，利用燃气机增压系统为机体供气。该燃气机燃烧效率高，且适用于船只使用。

Description

一种燃气机增压系统和燃气机

技术领域

本发明涉及燃气机领域，具体而言，涉及一种燃气机增压系统和燃气机。

背景技术

燃烧机是通过燃烧天然气或人工煤气产生动力做功，可用于推动汽车及轮船行走和驱动发电机发电。其优点在于比柴油机或汽油机更加清洁、环保，可以取代柴油机和汽油机。

传统的燃气机采用脉冲增压系统，由两个增压器和进排气管组成，两个增压器分别位于柴油机两端，两个中冷器分别位于两个增压器下，有两个稳压箱，每六个气缸进气用一个稳压箱，稳压箱置于机体顶部，每六缸的排气支管汇集于一个排气总管，进入增压器涡轮壳。但该燃气机存在燃气与空气混合不均匀，影响了燃烧效率的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种燃气机增压系统，其包括混合器和稳压箱。混合器将燃气和空气混合，并通过稳压箱使气体混合更均匀以便于燃气后续燃烧，该燃气机增压系统中燃气与空气混合均匀，提高燃气利用效率。

本实施例的第二个目的在于，提供了一种燃气机，其包括上述燃气机增压系统和机体，利用燃气机增压系统为机体供气。该燃气机燃烧效率高，且适用于船只使用。

本发明的实施例是这样实现的：

一种燃气机增压系统，其包括：

混合器，混合器一端与增压器连通；

稳压箱，稳压箱包括并列设置的第一箱体和第二箱体；第一箱体通过过渡接管与第二箱体连通；第一箱体通过增压旁通管组件与增压器进气口连接。

该燃气机增压系统中燃气与空气混合更均匀，使燃气燃烧更充分，从而提高燃气利用效率。

本发明的一种实施例中：

过渡接管包括第一接口和第二接口；第一接口与第一箱体连通；第二接口与第二箱体连通；第一接口内设置有导风轮。

本发明的一种实施例中：

过渡接管还包括第三接口；第三接口被配置成用于与进气防爆装置连通。

本发明的一种实施例中：

燃气机增压系统还包括节气门；第一箱体通过节气门与第一接口连通。

本发明的一种实施例中：

燃气机增压系统还包括旁通组件；旁通组件包括三通稳流管、增压旁通阀和旁通管道；三通稳流管设于混合器与增压器之间；旁通管道通过增压旁通阀与三通稳流管接通。

本发明的一种实施例中：

三通稳流管内设有衬管。

本发明的一种实施例中：

燃气机增压系统还包括中冷器；中冷器设于第一箱体上方并与第一箱体连通；第一管道通过中冷器与第一箱体连接。

本发明的一种实施例中：

过渡接管设于第一箱体和第二箱体远离混合器的一侧。

本发明的一种实施例中：

第一箱体和第二箱体上分别开设有冷凝水排水口。

一种燃气机，其包括上述燃气机增压系统、机体、进气管和出气管；第二箱体通过进气管与机体连通；出气管与机体连通。

该燃气机燃烧效率高，且适用于船只使用。

本发明的技术方案至少具备以下有益效果：

本发明提供了一种燃气机增压系统，其包括混合器和稳压箱。混合器将燃气和空气混合，并通过稳压箱使气体混合更均匀以便于燃气后续燃烧，该燃气机增压系统中燃气与空气混合均匀，提高燃气利用效率。

本实施例还提供了一种燃气机，其包括上述燃气机增压系统和机体，利用燃气机增压系统为机体供气。该燃气机燃烧效率高，且适用于船只使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中燃气机增压系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1中过渡接管的结构示意图；

图3为本发明实施例1中旁通组件的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例2中燃气机的结构示意图。

图中：100-燃气机增压系统；110-混合器；111-增压器；120-稳压箱；121-第一箱体；123-第二箱体；130-中冷器；140-过渡接管；141-第一接口；143-第二接口；145-第三接口；147-节气门；149-导风轮；150-第一管道；161-三通稳流管；163-旁通管道；165-内衬；200-燃气机；210-进气管；220-出气管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参考图1，图中为本实施例提供的一种燃气机增压系统100，其包括混合器110和稳压箱120。由于大功率船用燃气机需求，燃气机采用了MPC增压系统，为了适应该系统，故设计了上述燃气机增压系统100。

MPC增压系统是集成了热力学、流体力学和机械的复杂系统，又称组合脉冲转换系统,适合任意缸数的增压。排气的高速气流对邻近气缸只会产生一定的引射作用而不会产生不利的干扰。在排气总管中,混合气流以接近定压的状态进入涡轮,从而提高了涡轮的效率,故MPC增压系统既能充分利用排气脉冲能量,又能保持较高的涡轮效率,兼有脉冲增压和定压增压的优点。此外,引射的效果还能抵消高速气流的流动阻力损失。

本实施例中，采用增压器111前集中供混合气的形式，混合器110一端与该增压器111连接。混合器110用于将燃气和空气混合后，将混合空气传输至增压器111中，并利用增压器111提高混合气体的压力并输送至稳压箱120。增压器111型号为TCR18，需要说明的是，在其他具体实施方式中，根据实际使用需要，上述增压器111还可以是其他型号。

稳压箱120包括并列设置的第一箱体121和第二箱体123。第一箱体121通过过渡接管140与第二箱体123连通。在本实施例中。第一箱体121和第二箱体123一体成型，第一箱体121设于第二箱体123上方。第一箱体121通过第一管道150与增压器111连接。

在本实施例中，为了对混合气体进行一定冷却，燃气机增压系统100还包括中冷器130，中冷器130设于第一箱体121上方，并与第一箱体121连通。第一管道150通过该中冷器130与第一箱体121连通。在增压器111将混合气体输入稳压箱120前，通过第一管道150先传输至该中冷器130中进行冷却，冷却后进入第一箱体121内。通过该中冷器130对混合气体进行冷却，使得混合气体压力降低，增加了进气量。

稳压箱120上设有两个传感器安装座(图中未标出)，该安装座用于根据实际需要安装温度传感器，压力传感器或氧传感器，以监控该燃气机增压系统100运行时的各项数据，需要说明的是，上述传感器安装座根据实际需要可以增加或减少，此外还可以不设置该传感器安装座。

在第一箱体121和第二箱体123上分别开设有冷凝水排水口，由于该燃气机的工作情况以及压力决定，在工作中稳压箱120中会出现冷凝水。为避免冷凝水对该燃气机增压系统100工作进行影响，并保证其工作的生产运行，故设置有上述冷凝水排水口。需要说明的是，若该燃气机增压系统100中有其他除水装置时，可以不开设该冷凝水排水口。

参考图2，过渡管道包括第一接口141和第二接口143，第一接口141与第一箱体121连通，第二接口143与第二箱体123连通，压缩混合气进入第一箱体121后，经过第一接口141由经管道从第二接口143进入第二箱体123。在第一接口141处设置有导风轮149。通过该导风轮149的设置，在第一箱体121中混合的气体经过第一接口141时，通过导风轮149的作用，使混合气体中燃气和空气混合的更充分且均匀，为燃气的充分燃烧提供准备，以增加燃气的燃烧效率。

进一步的，过渡接管140还包括第三接口145，第三接口145设于过渡接管140中，远离第一接口141和第二接口143的一侧，直径比第一接口141和第二接口143较小。第三接口145在本实施例中，用于与进气防爆装置连通。进气防爆装置用于对该燃气增压系统进行保护，减少发生意外的可能。需要说明的是，在其他具体实施方式中，根据实际使用需要，上述第三接口145还可以是其他结构，此外，还可以不设置上述第三接口145。

请再次参考图1，燃气机增压系统100还包括节气门147，第一箱体121通过节气门147与第一接口141连通。节气门147是控制混合空气进入燃气机中的一道可控阀门，其作为本领域常用器械，再次不再赘述。需要说明的是，在其他具体实施方式中，根据实际使用需要，可以不设置该节气门147。

为了更合理的布局，使该燃气机增压系统100更适应于船上使用，在本实施例中，过渡接管140设于第一箱体121和第二箱体123远离混合器110的一侧。

在本实施例中，燃气机增压系统100还包括旁通组件。旁通组件包括增压旁通阀、三通稳流管161和旁通管道163，旁通管道163与第一箱体121连通，三通稳流管161设置于混合器110和增压器111之间，旁通管道163通过增压旁通阀与三通稳流管161连接。旁通组件其作用在与，在增压初期，进入第一箱体121的混合气体，一部分由经旁通管道163通入三通稳流管161中，并通过三通稳流管161再次混合通入增压器111，使气流平稳，且不会影响到该燃气机增压系统100的进气。

参考图3，进一步的，为了使旁通管道163输入的混合气体更好的混合，在三通稳流管161内设有衬管，衬管与三通稳流管161外壁围成整流空间，混合气体在整流空间内沿其绕流后通过三通稳流管161进入增压器111，并通过增压器111重新输入第一箱体121内，在第一箱体121内的一部分混合气体再次通过旁通管道163回到三通稳流管161内，以此循环，保证气流的平稳。需要说明的是，在其他具体实施方式中，根据实际使用情况，可以不设置上述衬管。

本实施例中的一种燃气机增压系统100是这样工作的：

混合器110与燃气输入端以及空气输入端连接，利用混合器110将燃气和空气混合后，将混合空气传输至增压器111中在增压器111的作用下，混合气体通过第一管道150传输至中冷器130中进行冷却，冷却后进入与中冷器130连通的第一箱体121内。压缩空气进入第一箱体121后，经过第一接口141由经管道从第二接口143进入第二箱体123。通过该第一接口141的导风轮149的设置，在第一箱体121中混合的气体经过第一接口141时，通过导风轮149的作用，使混合气体中燃气和空气混合的更充分且均匀。此外，进入第一箱体121的混合气体，一部分由经旁通管道163通入三通稳流管161中，并通过三通稳流管161再次混合通入增压器111，利用增压器111重新输入第一箱体121。第二箱体123中混合气体便可用于燃气机工作使用。

本实施例中的一种燃气机增压系统100管路紧凑，便于船上布置，且燃气与空气混合更均匀，使燃气燃烧更充分，从而提高燃气利用效率。

实施例2

参考图4，图中为本实施例提供的一种燃气机200，其包括实施例1中的一种燃气机增压系统100、机体(图中未示出)、进气管210和出气管220。机体为进行燃烧的若干气缸，燃气机增压系统100中第二箱体123通过进气管210与机体中若干气缸分别连接，用于向气缸中输入经过增压后的混合气体。混合气体在气缸内进行燃烧以及做功后，通过与气缸连接的出气管220排出。

在本实施例中，进气管210、出气管220和机体沿用12V240型燃气机以前设计。需要说明的是，在其他具体实施方式中，进气管210、出气管220和机体还可以是其他结构。

该燃气机200燃烧效率高，且适用于船只使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气机增压系统，其特征在于，包括：

混合器，所述混合器一端与增压器连通；

稳压箱，所述稳压箱包括并列设置的第一箱体和第二箱体以及过渡接管；所述第一箱体通过过渡接管与所述第二箱体连通；所述第一箱体通过第一管道与所述增压器连接。

2.根据权利要求1所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述过渡接管包括第一接口和第二接口；所述第一接口与所述稳压箱第一箱体连通；所述第二接口与所述稳压箱第二箱体连通；所述第一接口内设置有导风轮。

3.根据权利要求2所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述过渡接管还包括第三接口；所述第三接口被配置成用于与进气防爆装置连通。

4.根据权利要求2所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述燃气机增压系统还包括节气门；所述第一箱体通过所述节气门与所述第一接口连通。

5.根据权利要求1所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述燃气机增压系统还包括旁通组件；所述旁通组件包括三通稳流管、增压旁通阀和旁通管道；所述三通稳流管设于所述混合器与所述增压器之间；所述旁通管道通过所述增压旁通阀与所述三通稳流管接通。

6.根据权利要求5所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述三通稳流管内设有衬管。

7.根据权利要求1所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述燃气机增压系统还包括中冷器；所述中冷器设于所述第一箱体上方并与所述第一箱体连通；所述第一管道通过所述中冷器与所述第一箱体连接。

8.根据权利要求1所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述过渡接管设于所述第一箱体和所述第二箱体远离所述混合器的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种燃气机增压系统，其特征在于：

所述第一箱体和所述第二箱体上分别开设有冷凝水排水口。

10.一种燃气机，其特征在于：

所述燃气机包括上述权利要求1-9中任意一种所述燃气机增压系统、机体、进气管和出气管；所述第二箱体通过所述进气管与所述机体连通；所述出气管与所述机体连通。