CN110005548A - 船用双燃料发动机气轨 - Google Patents
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Abstract
本发明主要应用于发动机进气技术领域，特别涉及一种船用双燃料发动机气轨，包括内管和外管，外管侧壁两端分别设置外进气口和外出气口，内管侧壁其中一端设置内进气口，内进气口套装在外出气口内，内管顶部分布有内出气口，内出气口外周设置连接口，连接口安装在外管上，连接口和内出气口之间形成冷凝水腔体，内管和外管之间形成扫气腔体，冷凝水腔体和扫气腔体连通。该燃气气轨采用双壁管结构设计，内管输送燃气进燃烧室，外管流通空气进行扫气，实现将泄露燃气通过外管扫气引排至机舱外部，避免泄漏的燃气在船舱内积聚，符合本质安全型机舱的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种船用双燃料发动机气轨，主要应用于发动机进气技术领域。
背景技术
日趋苛刻的排放法规和能源危机成为了内燃机行业关注的焦点，世界各国都在不断开发新能源，寻找新的代用燃料，其中天然气作为气体燃料，具有良好的低排放特性、低燃料消耗和资源丰富以及配置合理等突出优点，是石油的理想替代能源。随着国家进行对清洁燃料的推广，双燃料发动机应运而出。现有的发动机气轨通常包括设置在侧部的燃气进气口，及顶部分布的各缸的燃气出气口，使用过程中为保证使用安全，需要通过检测装置检测是否有燃气泄漏，一旦发生泄漏，会直接泄漏到船舱内，对船舶使用造成安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种结构合理，避免泄漏的燃气在船舱内积聚，提高燃气使用的安全性的船用双燃料发动机气轨。
本发明所述的船用双燃料发动机气轨，包括内管和外管，外管侧壁两端分别设置外进气口和外出气口，内管侧壁其中一端设置内进气口，内进气口套装在外出气口内，内管顶部分布有内出气口，内出气口外周设置连接口，连接口安装在外管上，连接口和内出气口之间形成冷凝水腔体，内管和外管之间形成扫气腔体，冷凝水腔体和扫气腔体连通。
所述的内管设置为圆管，内管为燃气通道，外管设置为方管，外管为惰性气体或空气通道。
所述的内管和外管之间的下部空间设置冷凝水整流板，冷凝水整流板倾斜设置，其倾斜方向沿外管内气体流动方向向下倾斜，冷凝水整流板末端设置冷凝水泄放口，冷凝水泄放口安装在外管底部。在双燃料机实船应用的过程中，发现通风管内有冷凝水的积聚。天然气在船上液化低温存储(-162℃)，在天然气进入发动机之前经过汽化器进行气化，气化后的燃气温度不高于25℃。而发动机机舱的温度比较高，温度高达45℃，且空气湿度较大。外管流通的空气温度高、湿度大，这就造成了气轨内外壁管之间形成了冷凝水。随着机器的运行，冷凝水会在气轨外管内积聚，整流泄放装置的设置可以将冷凝水排泄。
所述的冷凝水泄放口连接球阀。
所述的冷凝水整流板设置为弧形板。
所述的内管和外管两端通过封板封堵，其中一端的封板上设置燃气温度压力传感器接口。
所述的各内出气口和连接口端面分别设置燃气出口法兰，燃气出口法兰上设置冷凝水环道，冷凝水环道设置为锥体，外进气口和外出气口端面分别设置连接法兰。
所述的外管底部分布有气轨安装板。
所述的内进气口与燃气供气系统连接。
燃气气轨采用双壁管设计，燃气进气口和扫气进出气口为气轨侧面布置，内管为圆管设计，流通燃气；外管为方管设计，外管流通惰性气体或空气，方管设计整体美观，方便安装。当内管有燃气泄漏时，会进入到外管，通过外管流通的空气或惰性气体扫气排出船舱，避免了燃气直接泄漏到船舱内，保证了船舱安全，符合本质安全型船舱的要求。符合《天然气燃料动力船舶规范》要求，即可以实现通风换气能力为30次/小时。因此该设计既保证了气轨的通风要求，又保障了电磁阀的安全，满足本质安全型船舱的要求。
箭头所指方向分别为燃气流向、冷凝水整流流动方向。当冷凝水形成并积聚时，冷凝水沿着倾斜布置的整流板流到气轨最低处的冷凝水泄放口，冷凝水泄放接口连接球阀，根据机器运行情况，定期将球阀打开，将气轨内的冷凝水排到机舱外。
本发明的有益效果是：
该燃气气轨采用双壁管结构设计，内管输送燃气进燃烧室，外管流通空气进行扫气，实现将泄露燃气通过外管扫气引排至机舱外部，避免泄漏的燃气在船舱内积聚，符合本质安全型机舱的要求。该燃气气轨带有冷凝水整流板及冷凝水泄放装置，避免燃气进气系统内冷凝水的积聚，既保证了燃气气轨的通风能力不受影响，又解除了燃气系统内电磁阀被冷凝水淹没的风险，保证了双燃料发动机的可靠运行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的纵向剖面结构示意图。
图3是图1的横向剖面结构示意图。
图4是图2中A部位的结构示意图。
图中：1、气轨安装板；2、外管；3、冷凝水泄放口；4、燃气温度压力传感器接口；5、内管；6、燃气出口法兰；7、冷凝水整流板；8、外进气口；9、外出气口；10、内进气口；11、冷凝水环道；12、连接口；13、内出气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如图1～图4所示，本发明所述的船用双燃料发动机气轨，包括燃气气轨，燃气气轨安装在发动机进气箱一侧，并位于排气管下方，燃气气轨顶部对应发动机各缸分别与燃气喷射阀连通，燃气喷射阀分别连接燃气喷射支管，燃气喷射支管均与缸盖的进气道连通。燃气气轨包括内管5和外管2，外管2侧壁两端分别设置外进气口8和外出气口9，内管5侧壁其中一端设置内进气口10，内进气口10套装在外出气口9内，内管5顶部分布有内出气口13，内出气口13外周设置连接口12，连接口12安装在外管2上，连接口12与内出气口13之间形成的腔体与内管5和外管2之间的腔体连通，内出气口13分别连接燃气喷射阀。内管5设置为圆管，内管5为燃气通道，外管2设置为方管，外管2为惰性气体或空气通道，内管5和外管2之间为冷凝水通道。内管5和外管2之间的下部空间设置冷凝水整流板7，冷凝水整流板7倾斜设置，其倾斜方向沿外管2内气体流动方向向下倾斜，冷凝水整流板7末端设置冷凝水泄放口3，泄放口安装在外管2底部。冷凝水泄放口3连接球阀。冷凝水整流板7设置为弧形板。内管5和外管2两端通过封板封堵，其中一端的封板上设置燃气温度压力传感器接口4。各内出气口13和连接口12端面分别设置燃气出口法兰6，燃气出口法兰6上设置冷凝水环道11，冷凝水环道11设置为锥体，外进气口8和外出气口9端面分别设置连接法兰。外管2底部分布有气轨安装板1。内进气口10与燃气供气系统连接。
布置气轨时需将气轨安装面调整水平，保证燃气气轨冷凝水泄放口3位于整个进气系统的最低点，气轨燃气出口连接电磁阀阀箱，冷凝水接口连接球阀，内进气口10与燃气供气系统连接，外进气口8与通风管连接；使用时根据使用情况，定期将冷凝水泄放球阀打开，保证气轨内冷凝水不积聚。燃气从燃气出口进入燃气喷射阀和燃气喷射支管，最后进入缸盖的进气道内。
Claims (10)
1.一种船用双燃料发动机气轨，其特征在于：包括内管(5)和外管(2)，外管(2)侧壁两端分别设置外进气口(8)和外出气口(9)，内管(5)侧壁其中一端设置内进气口(10)，内进气口(10)套装在外出气口(9)内，内管(5)顶部分布有内出气口(13)，内出气口(13)外周设置连接口(12)，连接口(12)安装在外管(2)上，连接口(12)和内出气口(13)之间形成冷凝水腔体，内管(5)和外管(2)之间形成扫气腔体，冷凝水腔体和扫气腔体连通。
2.根据权利要求1所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：内管(5)设置为圆管，内管(5)为燃气通道，外管(2)设置为方管，外管(2)为惰性气体或空气通道。
3.根据权利要求1所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：内管(5)和外管(2)之间的下部空间设置冷凝水整流板(7)，冷凝水整流板(7)倾斜设置，其倾斜方向沿外管(2)内气体流动方向向下倾斜，冷凝水整流板(7)末端设置冷凝水泄放口(3)，冷凝水泄放口(3)安装在外管(2)底部。
4.根据权利要求3所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：冷凝水泄放口(3)连接球阀。
5.根据权利要求3所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：冷凝水整流板(7)设置为弧形板。
6.根据权利要求1所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：内管(5)和外管(2)两端通过封板封堵，其中一端的封板上设置燃气温度压力传感器接口(4)。
7.根据权利要求1所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：各内出气口(13)和连接口(12)端面分别设置燃气出口法兰(6)，燃气出口法兰(6)上设置冷凝水环道(11)，冷凝水环道(11)与冷凝水腔体连通，外进气口(8)和外出气口(9)端面分别设置连接法兰。
8.根据权利要求7所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：冷凝水环道(11)设置为锥体。
9.根据权利要求1所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：外管(2)底部分布有气轨安装板(1)。
10.根据权利要求1所述的船用双燃料发动机气轨，其特征在于：内进气口(10)与燃气供气系统连接。
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