CN113818973B - 燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统及其操作方法 - Google Patents

燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113818973B
CN113818973B CN202110678292.4A CN202110678292A CN113818973B CN 113818973 B CN113818973 B CN 113818973B CN 202110678292 A CN202110678292 A CN 202110678292A CN 113818973 B CN113818973 B CN 113818973B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
engine
line
double
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110678292.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113818973A (zh
Inventor
B·迪鲁达姆
T·林德梅尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Energy Solutions SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Energy Solutions SE filed Critical MAN Energy Solutions SE
Publication of CN113818973A publication Critical patent/CN113818973A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113818973B publication Critical patent/CN113818973B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F02D19/0621—Purging of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F02M21/0242—Shut-off valves; Check valves; Safety valves; Pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0626—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/0628—Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0673—Valves; Pressure or flow regulators; Mixers
    • F02D19/0681—Shut-off valves; Check valves; Safety valves; Pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0293—Safety devices; Fail-safe measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0017—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor related to fuel pipes or their connections, e.g. joints or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/18—Double-walled pipes; Multi-channel pipes or pipe assemblies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/283—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes for double-walled pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

一种用于设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机的气体供应系统，其具有：气体调节站，其用于在发动机的气体燃料操作模式下为发动机供应气体燃料；从气体调节站延伸到发动机的汽缸的双壁气体管线，该双壁气体管线包括内管和外管，在气体燃料操作模式下，内管可由气体燃料在发动机侧端部的方向上流过；和惰性气体吹扫管线和分配给该管线的第一截止阀，在其中第一截止阀打开的发动机吹扫模式下，惰性气体可经由惰性气体吹扫管线在气体调节站侧端部处供给到外管，该惰性气体在发动机侧端部的方向上流过外管，在发动机侧端部处，惰性气体进入内管，并且经由内管在气体调节站侧端部的方向上流动，在气体调节站侧端部处，惰性气体离开双壁气体管线。

Description

燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种用于燃气发动机或双燃料发动机的气体供应和惰性化(inertisation)系统。此外，本发明涉及一种用于操作气体供应系统的方法。
背景技术
在燃气发动机以及双燃料发动机中，在气体燃料操作模式下，气体燃料作为燃料燃烧。通过气体供应系统，可为相应的发动机供应气体燃料。这种气体供应系统包括用于容纳气体燃料的罐和气体调节站，该气体调节站用于根据请求的发动机输出并经由从气体调节站延伸到发动机的汽缸的双壁气体管线为发动机供应恒定气体压力的气体燃料。
气体供应和惰性化系统的双壁气体管线包括在发动机的方向上被流过的用于发动机的气体供应的内管。此外，气体供应系统的双壁气体管线包括外管，该外管至少部分地围绕内管，并且在气体调节站的方向上被流过，用于借助于吹扫空气排出潜在的气体泄漏物。内管和外管限定泄漏流动通道，吹扫空气在相对于内管逆流的方向上流过该泄漏流动通道。
这种气体供应系统的气体调节站也被称为GVU空间。
在燃气发动机的吹扫操作期间，并且特别地当双燃料发动机从气体燃料操作模式切换到液体燃料操作模式时，需要利用惰性气体吹扫先前输送气体燃料的管线。为此目的，在源于实践的已知的发动机中，需要在发动机的区域中的惰性气体吹扫管线的复杂管道。这是不利的。
因此，需要一种用于燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统，在其中有可能利用惰性气体吹扫输送气体燃料的管道(即，在产生很少结构费用的情况下)，而不需要在发动机的区域中的惰性气体吹扫管线的复杂管。从这一点出发，本发明基于为燃气发动机或双燃料发动机创造一种新型气体供应系统和用于操作其的方法的目的。
发明内容
该目的通过根据本发明的用于燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统来解决。
根据本发明的气体供应系统包括气体调节站，该气体调节站用于在发动机的气体燃料操作模式下根据请求的发动机输出为发动机供应恒定气体压力的气体燃料。
此外，根据本发明的气体供应系统包括从气体调节站延伸到发动机的汽缸的双壁气体管线，该双壁气体管线包括内管和至少部分地(in sections)围绕内管的外管，其中在气体燃料操作模式下，从双壁气体管线的气体调节站侧端部发出的双壁气体管线的内管可由气体燃料在双壁气体管线的发动机侧端部的方向上流过。
此外，根据本发明的气体供应系统包括惰性气体吹扫管线和分配给惰性气体吹扫管线的截止阀，其中，在其中第一截止阀打开的发动机的吹扫模式下，惰性气体可经由惰性气体吹扫管线在双壁气体管线的气体调节站侧端部处被供给到双壁气体管线的外管，该惰性气体在双壁气体管线的发动机侧端部的方向上流过外管，在发动机侧端部处进入内管，并且经由内管在双壁气体管线的气体调节站侧端部的方向上流回，以便在气体调节站侧端部处从双壁气体管线离开。
对于这里呈现的本发明，提出了一种气体供应系统，其中，在气体燃料操作模式下气体燃料流过其内管的双壁气体管线可在吹扫模式下经由双壁气体管线的气体调节站侧端部被供应惰性气体，该惰性气体最初经由外管流动，在发动机侧端部的区域中从外管进入内管，然后在气体调节站侧端部的方向上经由内管流回，以便从那里排出。通过此，有可能在发动机的区域中不需要过去需要的惰性气体吹扫管线的复杂管道。
根据本发明的有利的进一步发展，在双壁气体管线的发动机侧端部处提供阀，该阀在发动机的吹扫模式下允许惰性气体从双壁气体管线的外管进入双壁气体管线的内管。通过该阀，可确保，一方面在发动机的吹扫模式下惰性气体从外管进入内管是可能的，并且另一方面在气体模式下防止燃料气体从内管进入外管。该阀可为例如止回阀或主动可切换阀。
根据有利的进一步发展，压力传感器连接到双壁气体管线，经由该压力传感器能够检测填充有惰性气体的双壁气体管线的压降。通过此，可容易且可靠地实现针对双壁气体管线的泄漏测试。
本发明还公开了用于操作气体供应系统的方法。
附图说明
本发明的优选进一步发展从以下描述中获得。本发明的示例性实施例通过附图(但不限于此)而更详细地被解释。在附图中：
图1示出处于第一状态的用于燃气发动机或双燃料发动机的根据本发明的气体供应系统；
图2示出处于第二状态的气体供应系统，以及
图3示出图2的细节III。
具体实施方式
本发明涉及一种用于设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机的气体供应系统，该发动机特别地用在船上。此外，本发明涉及一种用于操作这种气体供应系统的方法。
图1和图2示出本发明意义上的优选气体供应系统10的示例性实施例，其与设计为双燃料发动机的发动机11在这里一起呈现。发动机11布置在发动机室12中。
设计为双燃料发动机或纯燃气发动机的发动机11包括多个汽缸13，在发动机的气体燃料操作模式下，气体燃料在汽缸13中燃烧。在液体燃料操作模式下，诸如例如柴油燃料的液体燃料可在发动机11的汽缸13中燃烧。
此外，图1示出布置在发动机室12中的发电机14，其可经由离合器15联接到发动机11。在离合器15闭合的情况下，发电机14可由发动机11驱动，以便例如产生电能。发动机11也可用于在另一输出端提供驱动力，例如在船中在船的螺旋桨处。
在气体燃料操作模式下，发动机11的汽缸13经由气体供应系统10被提供气体燃料。气体供应系统10包括用于提供气体燃料的罐(未示出)。
此外，气体供应系统10包括气体调节站，其是先前提及的GVU空间16的部分。气体调节站16用于根据请求的发动机输出为发动机11供应气体燃料，即，供应恒定气体压力的气体燃料。
图1示出气体管线17，该气体管线17从未示出的罐中发出，在发动机11的方向上延伸，其中气体调节站16和发动机11之间的该气体管线17是双壁气体管线18的部分。在双壁气体管线18的区域中，气体管线17形成双壁气体管线18的内管18a，其中双壁气体管线18的该内管18a部分地被外管18b围绕。
双壁气体管线18的内管18a和外管18b形成彼此分离的流动通道。
双壁气体管线18包括气体调节站侧端部19和发动机侧端部20。在发动机11的气体燃料操作模式下，从气体调节站侧端部19发出的双壁气体管线(即，双壁气体管线18的内管18a)由气体燃料在发动机侧端部20的方向上流过。
图1示出安装在气体调节站16的区域中的气体截止阀21。特别是当发动机11在气体燃料操作模式下操作时，这些气体截止阀21打开。在气体截止阀21上游的气体燃料的流动方向上看，示出了压力调节器22的组件，经由该组件可提供气体燃料的恒定气体压力。此外，图1示出安装在气体调节站16的区域中的排气阀29，其与排气管线30相互作用。
在图1和图2所示的气体供应系统10中，规定在气体燃料操作模式下，双壁气体管线18的用于排出任何存在的气体泄漏物的外管18b由吹扫空气(即，从发动机侧端部20发出)在双壁气体管线18的气体调节站侧端部19的方向上流过，使得相应地，在气体燃料操作模式下，在图1和图2的气体供应系统10中，内管18a和外管18b在相反的方向上被流过。吹扫空气可在双壁气体管线18的发动机侧端部20处被供给到外管18b，即，经由吹扫空气供应管线23。吹扫空气可在气体调节站侧端部19处离开双壁气体管线，并经由吹扫空气排出管线24排出。
在根据本发明的气体供应系统10中，规定存在惰性气体吹扫管线25，即，其中第一截止阀26被分配给该惰性气体吹扫管线25。特别是当吹扫空气供应管线23和吹扫空气排出管线24存在时，第二截止阀27和第三截止阀28分别被分配给吹扫空气供应管线23和吹扫空气排出管线24。
在气体燃料操作模式下，第二截止阀27和第三截止阀28二者都打开，而相比之下，第一截止阀26在气体燃料操作模式下关闭。特别是当没有发动机11的气体燃料操作模式而是吹扫操作时，为了例如将双燃料发动机从气体燃料操作模式转换到液体燃料操作模式，第一截止阀26打开，使得惰性气体然后可经由惰性气体吹扫管线25在双壁气体管线18的气体调节站侧端部19处被供给到双壁气体管线18的外管18b，该惰性气体在双壁气体管线18的发动机侧端部20的方向上流过外管18b，在发动机侧端部20处从外管18b进入内管18a，并经由内管18a在双壁气体管线18的气体调节站侧端部19的方向上流回，以便在气体调节站侧端部19处离开双壁气体管线18，或者在气体调节站侧端部19处经由排气装置29、30排出。特别是当吹扫空气供应管线23和吹扫空气排出管线24存在时，第二截止阀27和第三截止阀28二者然后都在吹扫模式下关闭。同样，两个气体截止阀21在吹扫模式下关闭。
如上所述，两个气体截止阀21存在于气体调节站16的区域中。同样存在多个排气阀29，其中在所示的示例性实施例中，两个排气阀29被分配给排气管线30，排气管线30在气体截止阀21与双壁气体管线18的气体调节站侧端部19之间或每个气体截止阀21与双壁气体管线18的气体调节站侧端部19之间从气体管线17分支出来。
如上文所解释的，气体截止阀21在吹扫模式下是关闭的，而相比之下，分配给排气管线30(其在气体截止阀21和双壁气体管线18的气体调节站侧端部19之间从气体管线17分支出来)的排气阀29在发动机11的吹扫模式下是打开的，使得然后从双壁气体管线18的该气体调节站侧端部(即，从双壁气体管线18的内管18a)离开的惰性气体可经由排气管线30排出。
特别地，如图1所示，当发动机11在气体模式下操作时，第一截止阀26关闭，并且没有惰性气体被输送至发动机11。气体截止阀21打开，使得经由双壁气体管线18，经由内管18a，气体燃料可被供给到发动机11的汽缸13。
特别是当在气体燃料操作模式下利用吹扫空气吹扫外管18b时，两个截止阀27和28打开，使得在发动机侧端部20处吹扫空气可经由吹扫空气供应管线23被供给到双壁气体管线18(即，外管18b)，并且在双壁气体管线18的气体调节站侧端部19处离开双壁气体管线18(即，外管18b)的吹扫空气可经由吹扫空气排出管线24输送。在气体燃料操作模式下，排气阀29关闭。
在吹扫模式下，第一截止阀26打开，第二截止阀27和第三截止阀28二者都关闭。气体截止阀21也关闭。分配给排气管线30(在气体截止阀21和双壁气体管线18a的气体调节站侧端部19之间从气体管线17分支出来)的排气阀29中的至少一个打开。
因此，惰性气体然后可在其中截止阀26打开的吹扫模式下经由双壁气体管线18的气体调节站侧端部19被供给到外管18b，其中惰性气体然后经由外管18b在双壁气体管线18的发动机侧端部20的方向上流动，在发动机侧端部20处，其进入内管18a。在内管18a中，惰性气体从发动机侧端部20流回到双壁气体管线18的气体调节站侧端部19，在那里，惰性气体从双壁气体管线18离开，并经由排气管线30排出，在惰性气体的流动方向上看，排气管线30在气体截止阀21上游从气体管线17分支出来。
如从图3的细节III最显而易见，阀31设置在双壁气体管线18的发动机侧端部20处，在吹扫模式下，阀31允许惰性气体从双壁气体管线18的外管18b进入双壁气体管线的内管18a。在所示的示例性实施例中，该阀31是止回阀。特别是当在气体燃料操作模式下内管18a由气体燃料在相反方向上流过时，止回阀31关闭。
可切换阀也可用作阀31。然而，止回阀在设计上更容易。
双壁气体管线18可分配有压力传感器32，以便测量双壁气体管线18中的压力，尤其是在外管18b中的压力。当在吹扫模式下，双壁气体管线18在内管18a和还在外管18b中二者都填充有惰性气体时，这特别地可用于关闭第一截止阀26，并且然后监测双壁气体管线18中的压力。当检测到压降时，可断定双壁气体管线18上存在泄漏。这种功能要求阀31为可切换阀作为先决条件。阀31必须在阀26之前关闭。然后在18b中监测压降。
尽管在图1和图2中，吹扫空气供应管线23和吹扫空气排出管线24被示出为具有两个截止阀27和28，但是这些组件也可在没有截止阀的情况下完成。在这种情况下，外管18b然后可在气体燃料操作模式下填充有惰性气体。外管18b中惰性气体的压力然后高于内管18a中气体燃料的压力。通过此，通过省略吹扫空气供应管线23和吹扫空气排出管线24，可确保气体供应系统10的特别简单的构造。外管18b然后被永久填充有惰性气体。然后，这可在吹扫模式下使用，例如当双燃料发动机从气体燃料操作模式换成液体燃料操作模式以用于吹扫内管18a时。
此外，本发明涉及一种用于操作气体供应系统10的方法，其中规定，在气体燃料操作模式下截止阀26关闭，并且在吹扫模式下截止阀26打开。当吹扫空气供应管线23和吹扫空气排出管线24存在时，截止阀27和28二者在气体燃料操作模式下都是打开的，并且二者在吹扫模式下各自都是关闭的。
特别是当在发动机11的吹扫模式下没有气体燃料在发动机中燃烧并且两个气体截止阀21关闭时，并且此外当双壁气体管线18已经通过打开截止阀26填充了惰性气体时，第一截止阀26可关闭，并且然后利用压力传感器32监测双壁气体管线18中的压力，其中在压力变化时，则可断定双壁气体管线存在泄漏。
附图标记列表
10 气体供应管线
11 发动机
12 发动机室
13 汽缸
14输出端/发电机
15 离合器
16 气体调节站
17 气体管线
18 双壁气体管线
18A 内管
18B 外管
19 气体调节站侧端部
20 发动机侧端部
21 气体截止阀
22 压力调节器
23 吹扫空气供应管线
24 吹扫空气排出管线
25 惰性气体吹扫管线
26 截止阀
27 截止阀
28 截止阀
29 排气阀
30 排气管线
31 阀
32 压力传感器。

Claims (9)

1.一种用于设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机(11)的气体供应系统(10)，所述气体供应系统(10)具有：
气体调节站(16)，所述气体调节站(16)用于在所述发动机(11)的气体燃料操作模式下根据请求的发动机输出为所述发动机(11)供应恒定气体压力的气体燃料，
从所述气体调节站(16)延伸到所述发动机(11)的汽缸(13)的双壁气体管线(18)，所述双壁气体管线(18)包括：内管(18a)；至少部分地围绕所述内管(18a)的外管(18b)；和阀(31),其在所述发动机侧端部(20)处径向地设置在所述双壁气体管线(18)内，其中，在所述气体燃料操作模式下，从所述双壁气体管线(18)的气体调节站侧端部(19)发出的所述双壁气体管线(18)的所述内管(18a)能够由所述气体燃料在所述双壁气体管线(18)的发动机侧端部(20)的方向上流过，惰性气体吹扫管线(25)和分配给所述惰性气体吹扫管线(25)的第一截止阀(26)，其中，在其中第一截止阀(26)打开的所述发动机(11)的吹扫模式下，惰性气体能够经由所述惰性气体吹扫管线(25)在所述双壁气体管线(18)的所述气体调节站侧端部(19)处被供给到所述双壁气体管线(18)的所述外管(18b)，所述惰性气体在所述双壁气体管线(18)的所述发动机侧端部(20)的方向上流过所述外管(18b)，在所述发动机侧端部(20)处，其进入所述内管(18a)，并且经由所述内管(18a)在所述双壁气体管线(18)的所述气体调节站侧端部(19)的方向上流回，在所述气体调节站侧端部(19)处，其从所述双壁气体管线(18)离开。
2.根据权利要求1所述的气体供应系统，其特征在于，
为了为所述发动机(11)供应气体燃料，所述第一截止阀(26)关闭。
3.根据权利要求1或2所述的气体供应系统，其特征在于，
在所述气体调节站(16)的区域中，气体管线(17)朝向所述双壁气体管线(18)的所述气体调节站侧端部(19)延伸，在所述气体管线(17)中集成有至少一个气体截止阀(21)，其中，该气体管线(17)并入所述双壁气体管线(18)的所述内管(18a)中或者提供所述内管(18a)，
在所述至少一个气体截止阀(21)和所述双壁气体管线(18)的所述气体调节站侧端部(19)之间，从所述气体管线(17)分支出至少一个排气管线(30)，在至少一个排气管线(30)中的每个中集成有相应的排气阀(29)，
在打开相应的排气阀(29)和关闭气体截止阀(21)的情况下，在所述发动机(11)的所述吹扫模式下，在所述气体调节站侧端部(19)处从所述双壁气体管线(18)离开的所述惰性气体能够经由相应的排气管线(30)排出。
4.根据权利要求1或2所述的气体供应系统，其特征在于，
压力传感器(32)连接到所述双壁气体管线(18)，经由所述压力传感器(32)能够检测填充有惰性气体的双壁气体管线(18)的压降。
5.根据权利要求1或2所述的气体供应系统，其特征在于，
所述阀(31)在所述吹扫模式下允许所述惰性气体从所述双壁气体管线(18)的所述外管(18b)进入所述双壁气体管线(18)的所述内管(18a)。
6.根据权利要求1或2所述的气体供应系统，其特征在于，
在所述发动机的所述气体燃料操作模式下，所述双壁气体管线(18)的所述外管(18b)能够通过在所述气体调节站(16)的方向上的吹扫被流过，用于排出气体泄漏物，其中，吹扫空气能够经由吹扫空气供应管线(23)在所述双壁气体管线(18)的所述发动机侧端部(20)处被供给到所述外管(18b)，并且其中，所述吹扫空气能够在所述双壁气体管线(18)的所述气体调节站侧端部(19)处经由吹扫空气排出管线(24)从所述外管(18b)排出，
其中，所述气体供应系统还包括分配给所述吹扫空气供应管线(23)的第二截止阀(27)和分配给所述吹扫空气排出管线(24)的第三截止阀(28)，其中，所述第二截止阀(27)和所述第三截止阀(28)在所述发动机(11)的所述吹扫模式下关闭，并且在所述发动机(11)的所述气体燃料操作模式下打开。
7.一种用于操作根据权利要求6所述的气体供应系统的方法，其特征在于，当在所述发动机(11)的所述气体燃料操作模式下气体燃料在所述发动机中燃烧时，所述第一截止阀(26)关闭，并且所述第二截止阀(27)和所述第三截止阀(28)打开。
8.一种用于操作根据权利要求6所述的气体供应系统的方法，其特征在于，当在所述发动机(11)的所述吹扫模式下没有气体燃料在所述发动机中燃烧时，为了转换成所述发动机的液体燃料操作模式，所述第一截止阀(26)打开，并且所述第二截止阀(27)和所述第三截止阀(28)关闭。
9.一种用于操作根据权利要求4所述的气体供应系统的方法，其特征在于，当在所述发动机(11)的所述吹扫模式下没有气体燃料在所述发动机中燃烧时，为了转换成所述发动机的液体燃料操作模式，所述双壁气体管线填充有惰性气体，然后关闭所述第一截止阀(26)，并且然后经由所述压力传感器(32)监测所述双壁气体管线(18)中的压力。
CN202110678292.4A 2020-06-19 2021-06-18 燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统及其操作方法 Active CN113818973B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020116222.7 2020-06-19
DE102020116222.7A DE102020116222B4 (de) 2020-06-19 2020-06-19 Gasversorgungssystem für einen Gasmotor oder Dual-Fuel-Motor und Verfahren zum Betreiben desselben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113818973A CN113818973A (zh) 2021-12-21
CN113818973B true CN113818973B (zh) 2024-05-07

Family

ID=76829272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110678292.4A Active CN113818973B (zh) 2020-06-19 2021-06-18 燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统及其操作方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210396187A1 (zh)
EP (1) EP3926159A1 (zh)
JP (1) JP2022001762A (zh)
KR (1) KR20210157345A (zh)
CN (1) CN113818973B (zh)
DE (1) DE102020116222B4 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115142991B (zh) * 2022-07-05 2023-10-10 上海中船三井造船柴油机有限公司 一种双燃料低速柴油机的燃气开关阀

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4955409A (en) * 1988-04-18 1990-09-11 Suzuki Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply system
EP2589780A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Fuel supply system with leakage detection means
CN203098108U (zh) * 2013-01-08 2013-07-31 苏雨涛 一种冷机启动燃油喷射系统
CN104100377A (zh) * 2013-04-12 2014-10-15 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 用于燃气发动机的燃料供给和冲洗设备
CN104251159A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 卡特彼勒发动机有限责任两合公司 双燃料发动机的气体燃料模式时的结束操作
DE102014004013B3 (de) * 2014-03-20 2015-07-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Gasmotoranordnung
WO2015104735A1 (ja) * 2014-01-10 2015-07-16 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの燃料ガス供給装置
EP2952727A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-09 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Valve for fuel supply system
WO2016031219A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンシステム
KR20160033900A (ko) * 2014-09-19 2016-03-29 현대중공업 주식회사 프리챔버 퍼지 시스템
CN105863888A (zh) * 2015-02-10 2016-08-17 曼恩柴油机涡轮股份公司曼恩柴油机涡轮德国分公司 一种用于内燃机的燃气供应系统
CN106194504A (zh) * 2015-05-28 2016-12-07 卡特彼勒发动机有限及两合公司 小型气阀单元
KR20170011758A (ko) * 2015-07-24 2017-02-02 삼성중공업 주식회사 액화연료가스 공급시스템
CN107387265A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 江南造船(集团)有限责任公司 高压燃气双壁管通风系统
GB201718344D0 (en) * 2017-11-06 2017-12-20 Caterpillar Motoren Gmbh & Co Fuel gas supply arrangement for internal combustion engine
CN107850012A (zh) * 2015-07-30 2018-03-27 Mtu 腓特烈港有限责任公司 功率产生装置、具有功率产生装置的运输工具和用于调节惰性气体压力的方法
KR101908564B1 (ko) * 2017-05-08 2018-10-16 대우조선해양 주식회사 가스 배출 시스템을 포함하는 선박 및 배출가스의 재활용 방법
CN110461706A (zh) * 2017-03-24 2019-11-15 大宇造船海洋株式会社 船舶用气体排出系统、气体排出方法及排出气体回收方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200067487A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 현대자동차주식회사 증발가스 액티브 퍼지 시스템 및 액티브 퍼지 방법

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4955409A (en) * 1988-04-18 1990-09-11 Suzuki Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply system
EP2589780A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Fuel supply system with leakage detection means
CN203098108U (zh) * 2013-01-08 2013-07-31 苏雨涛 一种冷机启动燃油喷射系统
CN104100377A (zh) * 2013-04-12 2014-10-15 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 用于燃气发动机的燃料供给和冲洗设备
CN104251159A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 卡特彼勒发动机有限责任两合公司 双燃料发动机的气体燃料模式时的结束操作
WO2015104735A1 (ja) * 2014-01-10 2015-07-16 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの燃料ガス供給装置
DE102014004013B3 (de) * 2014-03-20 2015-07-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Gasmotoranordnung
CN104929812A (zh) * 2014-03-20 2015-09-23 Mtu腓特烈港有限责任公司 燃气发动机设备
EP2952727A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-09 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Valve for fuel supply system
CN105275670A (zh) * 2014-06-04 2016-01-27 卡特彼勒发动机有限责任两合公司 用于燃料供给系统的阀
WO2016031219A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンシステム
KR20160033900A (ko) * 2014-09-19 2016-03-29 현대중공업 주식회사 프리챔버 퍼지 시스템
CN105863888A (zh) * 2015-02-10 2016-08-17 曼恩柴油机涡轮股份公司曼恩柴油机涡轮德国分公司 一种用于内燃机的燃气供应系统
CN106194504A (zh) * 2015-05-28 2016-12-07 卡特彼勒发动机有限及两合公司 小型气阀单元
KR20170011758A (ko) * 2015-07-24 2017-02-02 삼성중공업 주식회사 액화연료가스 공급시스템
CN107850012A (zh) * 2015-07-30 2018-03-27 Mtu 腓特烈港有限责任公司 功率产生装置、具有功率产生装置的运输工具和用于调节惰性气体压力的方法
CN110461706A (zh) * 2017-03-24 2019-11-15 大宇造船海洋株式会社 船舶用气体排出系统、气体排出方法及排出气体回收方法
KR101908564B1 (ko) * 2017-05-08 2018-10-16 대우조선해양 주식회사 가스 배출 시스템을 포함하는 선박 및 배출가스의 재활용 방법
CN107387265A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 江南造船(集团)有限责任公司 高压燃气双壁管通风系统
GB201718344D0 (en) * 2017-11-06 2017-12-20 Caterpillar Motoren Gmbh & Co Fuel gas supply arrangement for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210157345A (ko) 2021-12-28
US20210396187A1 (en) 2021-12-23
DE102020116222B4 (de) 2022-09-29
JP2022001762A (ja) 2022-01-06
CN113818973A (zh) 2021-12-21
DE102020116222A1 (de) 2021-12-23
EP3926159A1 (de) 2021-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106194504B (zh) 小型气阀单元
CN103863096B (zh) 蓄压系统及操作该蓄压系统的方法
US9673460B2 (en) Fuel cell system, use of a fuel cell system and aircraft with a fuel cell system
CN113574308B (zh) 海上船舶中的燃料箱装置和从液态氢燃料箱装置中释放氢气的方法
FI108070B (fi) Laitteisto polttoainevuodon paikallistamiseksi polttomoottorin yhteydessä
JP2002254937A (ja) 燃料タンク
CN113818973B (zh) 燃气发动机或双燃料发动机的气体供应系统及其操作方法
CN110735739B (zh) 带有设置在引导流体的构件中的文丘里喷嘴的内燃机
CN108271366B (zh) 气体管道系统和包括气体管道系统的船舶
JP4774634B2 (ja) 気体貯蔵システム
KR20100049936A (ko) 압축천연가스 엔진의 연료 공급 제어장치
JP2018513303A (ja) 液化ガス用のインジェクタ弁をテストする方法
US20200018443A1 (en) Hydropack system
EP1744131A1 (en) Module for a gas system
KR20140124523A (ko) 연료공급장치
CN109708004A (zh) 一种低压燃气管道微小泄露在线监测系统及方法
JP5663503B2 (ja) 水素ガス放散量の測定方法
KR101722966B1 (ko) 가스분사밸브 검사장치
KR102258488B1 (ko) 엔진룸 가스/공기 공급경로 제공시스템
CN110905696A (zh) 带阀和导流构件的内燃机及监测阀和导流构件连接的方法
KR20220145979A (ko) 엔진의 가스연료 공급장치 및 이를 포함하는 선박
JP2004125735A (ja) ガス配管の漏洩検査方法及びそれに用いる漏洩検査装置
CN102828833A (zh) 用于运行热力机的燃料供给系统的方法
JP2024514487A (ja) 燃料センサを校正する方法
KR100489107B1 (ko) 차량의 연료 차단장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant