CN202812791U - 车用液化天然气气瓶集成阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车用液化天然气气瓶集成阀，其主要技术特征是分配头为扁圆柱形内部预留管路的多孔腔体，分配头上端面有多个螺接口，单向节流阀、截止阀Ⅰ、液位计传感器组件、经济节气阀、紧急切断阀、截止阀Ⅲ、增压调压阀均用耐低温密封件密封并通过螺纹直接集成螺接于分配头相应的螺接口，取消背景技术中阀门与分配头之间的连接管道，三个焊接式螺口及充液接头分别焊装于分配头侧孔与分配头形成整体，液位计传感器组件检测瓶内液位高度，压力表监测压力变化，一级安全阀和二级安全阀组成双重保险保证气瓶及系统安全，它具有结构紧凑、可靠性和安全性好、成本较低、检测和维护方便等优点。

Description

车用液化天然气气瓶集成阀

技术领域

本实用新型涉及一种车用液化天然气气瓶集成阀，属于低温液化天然气应用技术领域，它特别适应于车用液化天然气气瓶的充液和供液。 

背景技术

液化天然气（LNG）气瓶是一种低温液体绝热气瓶，液化天然气气瓶的充液和供液必须通过各种控制阀门实现。背景技术中，目前国内外的液化天然气气瓶生产厂家在其控制阀的安装上都是采用“分配头—不锈钢钢管—控制阀—不锈钢钢管—连接头—外部管路”的连接方式，即在分配头的多个接口处焊装多根不锈钢钢管，然后将不锈钢钢管焊接到控制阀门的一端，阀门的另一端再通过焊装不锈钢钢管和连接接头与外部管路相连。这种连接方式在实际使用过程中存在的主要缺陷是制造和维护困难，特别是一旦阀门有损坏，必须对不锈钢钢管实行切割和焊接才能进行阀门的维修或更换，同时分配头外接的过长不锈钢钢管会造成热量传递的增加，不利于低温气瓶的绝热。公开号为CN101761776A的专利公开了一种车载气瓶上的分配头，它将进液口处防止回流的单向阀移至于分配头的中后部，它一定程度上使充液的速度得以提高，但其它的控制阀门仍通过不锈钢管管路连接于分配头，同样存在制造和维护困难、低温绝热效果较差的缺陷。为克服以上存在的不足，对车用液化天然气气瓶集成阀进行了研制。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种车用液化天然气气瓶集成阀，它将单向节流阀、紧急切断阀、经济节气阀、增压调压阀及多个截止阀分别通过螺纹直接集成连接于分配头上，取消了各阀门与分配头之间的连接管道，结构更加紧凑，可大大减少热传递，降低成本，同时能可靠地保证使用安全，维修方便快捷。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：它包括分配头、单向节流阀、截止阀Ⅰ、截止阀Ⅱ、焊接式螺口Ⅰ、液位计传感器组件、二级安全阀、压力表、四通接头、一级安全阀、经济节气阀、紧急切断阀、焊接式螺口Ⅱ、截止阀Ⅲ、充液接头、充液止回阀、增压调压阀、焊接式螺口Ⅲ、节流阀压盖及密封组件、汽化器， 

分配头为扁圆柱形内部预留管路的多孔腔体，分配头的上端面有7个螺接口B、C、D、E、F、G、H，单向节流阀、截止阀Ⅰ、液位计传感器组件、经济节气阀、紧急切断阀、截止阀Ⅲ、增压调压阀均用耐低温密封件密封并分别通过螺纹直接集成螺接于分配头上端面的相应的螺接口单向节流阀螺接于分配头上端面的H螺接口并通过节流阀压盖及密封组件密封固定，

分配头下端面的A、C焊接口分别连接内置于气瓶的液相管道，分配头下端面的D焊接口连接内置于气瓶的气相管道，

焊接式螺口Ⅰ、焊接式螺口Ⅱ、充液接头及焊接式螺口Ⅲ分别焊装于分配头的侧孔，与分配头形成一个整体，焊接式螺口Ⅰ、焊接式螺口Ⅱ、充液接头及焊接式螺口Ⅲ分别对应与分配头上的D、F、A、B四个接口相连通，

焊接式螺口Ⅱ的J出口螺接有穿装于汽化器的用液管道，

焊接式螺口Ⅲ的K出口螺接有穿装于汽化器的增压管道，

截止阀Ⅱ螺纹连接于焊接式螺口Ⅰ，截止阀Ⅱ的N入口连接有增压管道，截止阀Ⅱ的回气口R出口可连接外部回气管，

充液止回阀的前端螺纹连接于充液接头，充液止回阀后端的充注口M入口可连接外部充液管，

四通接头的一个接口通过一个直通接头螺纹连接于分配头的侧面孔，四通接头的另三个接口分别连接有二级安全阀、压力表、一级安全阀。

液化天然气（LNG）气瓶充液时： 

将外部充液管连接于充液止回阀的充注口M入口，外部回气管连接于截止阀Ⅱ的回气口R出口，打开截止阀Ⅱ，关闭截止阀Ⅰ和截止阀Ⅲ，LNG液体从充注口M入口进入，此时充液止回阀自动打开，LNG液体经充液止回阀从A口进入气瓶。随着LNG液体的充入，瓶内与液态LNG共存的部分气态天然气从D出口经压力表、一级安全阀、二级安全阀到连接于截止阀Ⅱ回气口R出口的回气管，进入外部的回收装置。充液过程中，液位计传感器组件检测瓶内液位的高度，动态显示整个充液过程中液位的变化，当液位达到设定位置时，充液止回阀自动关闭，充液停止，关闭截止阀Ⅱ，移除外接的充液管、回气管。

液化天然气（LNG）气瓶供液时： 

打开截止阀Ⅰ、截止阀Ⅱ及截止阀Ⅲ，

1）如果瓶内气态天然气的气体压力高于经济节气阀的设定压力，此时经济节气阀会自动打开，单向节流阀处于关闭状态，瓶内天然气气体从气瓶内气相管道由D出口流出，经经济节气阀、截止阀Ⅲ到紧急切断阀，经过紧急切断阀到J出口，再经J出口螺接的穿装于汽化器的用液管道进入车用汽化器供车辆使用，此时瓶内天然气优先以气态形式供出。

2）如果瓶内天然气气体压力低于经济节气阀的设定压力，此时经济节气阀自动关闭，单向节流阀打开，瓶内液态LNG从瓶内液相管道由分配头的C出口流出，经单向节流阀、截止阀Ⅲ到紧急切断阀，经过紧急切断阀到J出口，再经J出口螺接的穿装于汽化器的用液管道通过汽化器汽化后供车辆使用。当用液管道中汽化后的天然气气体压力过高时，部分LNG液体从单向节流阀上的节流小孔流回气瓶，维持瓶内压力平衡。 

3）如果瓶内天然气气体压力低于增压调压阀的设定压力，此时经济节气阀关闭，单向节流阀和增压调压阀打开，瓶内液态LNG从瓶内液相管道由分配头的C出口流出，部分LNG液体经单向节流阀、截止阀Ⅲ到紧急切断阀，经过紧急切断阀到J出口，再经J出口螺接的穿装于汽化器的用液管道通过汽化器汽化后供车辆使用。同时另有部分LNG液体经截止阀Ⅰ、增压调压阀到K出口，经过K出口螺接的汽化器汽化后，通过增压管道从截止阀Ⅱ的增压口N入口返流进入气瓶，增加气瓶内的气体压力。当瓶内气体压力高于增压调压阀的设定压力时，增压调压阀自动关闭。 

充液、供液/供气过程中，液位计传感器组件检测瓶内液位的高度，压力表实时监测瓶内气体的压力变化，一级安全阀和二级安全阀组成的双重保险可有效保证气瓶及系统安全。 

本实用新型同现有技术相比所产生的有益效果： 

1、通过将多个独立功能的阀门集成设计装配在一个分配头上，省去了现有技术中从分配头到阀门之间的大量外部连接管道，有效地减少了热量传递，提高了使用能效，在国内低温瓶阀领域属于首创。

2、由于缩短了阀与阀之间的距离，在结构上大大减少了节点，结构紧凑合理，制造、安装和维修成本低，检测、维护方便快捷。 

3、它具有磨损小，使用寿命长，可靠性高、安全性好等优点。 

附图说明

图1为本实用新型车用液化天然气气瓶集成阀的结构示意图。 

图2为图1中分配头1的结构示意图。 

图3为图1的P-P剖视图。 

图4为图1的Q-Q剖视图。 

图5为本实用新型车用液化天然气气瓶集成阀的原理图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的最佳实施例作进一步描述。 

参看附图1～5，一种车用液化天然气气瓶集成阀，它包括分配头1、单向节流阀2、截止阀Ⅰ3、截止阀Ⅱ4、焊接式螺口Ⅰ5、液位计传感器组件6、二级安全阀7、压力表8、四通接头9、一级安全阀10、经济节气阀11、紧急切断阀12、焊接式螺口Ⅱ13、截止阀Ⅲ14、充液接头15、充液止回阀16、增压调压阀17、焊接式螺口Ⅲ18、节流阀压盖及密封组件19、汽化器20。 

分配头1为扁圆柱形内部预留管路的多孔腔体，分配头1的上端面有7个螺接口B、C、D、E、F、G、H，截止阀Ⅰ3、液位计传感器组件6、经济节气阀11、紧急切断阀12、截止阀Ⅲ14、增压调压阀17均用双重耐低温密封件密封并分别通过螺纹直接集成螺接于分配头1上端面的C、D、E、F、G、B螺接口，单向节流阀2螺接于分配头1上端面的H螺接口并通过节流阀压盖及密封组件19密封固定。 

分配头1下端面的A、C焊接口分别连接内置于气瓶的液相管道，分配头1下端面的D焊接口连接内置于气瓶的气相管道。 

焊接式螺口Ⅰ5、焊接式螺口Ⅱ13、充液接头15及焊接式螺口Ⅲ18分别焊装于分配头1侧面相应的侧孔并与分配头1形成一个整体，焊接式螺口Ⅰ5、焊接式螺口Ⅱ13、充液接头15及焊接式螺口Ⅲ18分别对应与分配头1上的D、F、A、B四个接口相连通。 

穿装于汽化器20的用液管道螺接于焊接式螺口Ⅱ13的J出口，液态LNG经过汽化器20汽化后通过用液管道进入车用汽化器供车辆使用。 

穿装于汽化器20的增压管道螺接于焊接式螺口Ⅲ18的K出口，当瓶内天然气气体压力低于增压调压阀17的设定压力时，通过此增压管道可将经过汽化器20汽化后的气态天然气从截止阀Ⅱ4的增压口N入口返流进入气瓶，增加气瓶内的气体压力。 

截止阀Ⅱ4螺纹连接于焊接式螺口Ⅰ5，截止阀Ⅱ4上方的增压口N入口和螺接于焊接式螺口Ⅲ18 K出口的增压管道连通，截止阀Ⅱ4下方的回气口R出口可连接外部回气管。 

充液止回阀16的前端螺纹连接于充液接头15，充液止回阀16后端的充注口M入口可连接外部充液管。 

四通接头9的一个接口通过一个直通接头螺纹连接于分配头1侧面的侧孔，二级安全阀7、压力表8、一级安全阀10分别连接于四通接头9的另三个接口。 

参看附图5，液化天然气（LNG）气瓶充液时： 

将外部充液管连接于充液止回阀16的充注口M入口，外部回气管连接于截止阀Ⅱ4的回气口R出口，打开截止阀Ⅱ4，关闭截止阀Ⅰ3和截止阀Ⅲ14，LNG液体从充注口M入口进入，此时充液止回阀16自动打开，LNG液体经充液止回阀16从A口进入气瓶。随着LNG液体的充入，瓶内与液态LNG共存的部分气态天然气从D出口经压力表8、一级安全阀10、二级安全阀7到连接于截止阀Ⅱ4回气口R出口的回气管，进入外部的回收装置。充液过程中，液位计传感器组件6检测瓶内液位的高度，动态显示整个充液过程中液位的变化，当液位达到设定位置时，充液止回阀16自动关闭，充液停止，关闭截止阀Ⅱ4，移除外接的充液管、回气管。

液化天然气（LNG）气瓶供液时： 

打开截止阀Ⅰ3、截止阀Ⅱ4及截止阀Ⅲ14，

1）如果瓶内气态天然气的气体压力高于经济节气阀11的设定压力，此时经济节气阀11会自动打开，单向节流阀2处于关闭状态，瓶内天然气气体从气瓶内气相管道由D出口流出，经经济节气阀11、截止阀Ⅲ14到紧急切断阀12 ，经过紧急切断阀12到J出口，再经J出口螺接的穿装于汽化器20的用液管道进入车用汽化器供车辆使用，此时瓶内天然气优先以气态形式供出。

2）如果瓶内天然气气体压力低于经济节气阀11的设定压力，此时经济节气阀11自动关闭，单向节流阀2打开，瓶内液态LNG从瓶内液相管道由分配头1的C出口流出，经单向节流阀2、截止阀Ⅲ14到紧急切断阀12，经过紧急切断阀12到J出口，再经J出口螺接的穿装于汽化器20的用液管道通过汽化器20汽化后供车辆使用。当用液管道中汽化后的天然气气体压力过高时，部分LNG液体从单向节流阀2上的节流小孔流回气瓶，维持瓶内压力平衡。 

3）如果瓶内天然气气体压力低于增压调压阀17的设定压力，此时经济节气阀11关闭，单向节流阀2和增压调压阀17打开，瓶内液态LNG从瓶内液相管道由分配头1的C出口流出，部分LNG液体经单向节流阀2、截止阀Ⅲ14到紧急切断阀12，经过紧急切断阀12到J出口，再经J出口螺接的穿装于汽化器20的用液管道通过汽化器20汽化后供车辆使用。同时另有部分LNG液体经截止阀Ⅰ3、增压调压阀17到K出口，经过K出口螺接的汽化器20汽化后，通过增压管道从截止阀Ⅱ4的增压口N入口返流进入气瓶，增加气瓶内的气体压力。当瓶内气体压力高于增压调压阀17的设定压力时，增压调压阀17自动关闭。 

充液、供液/供气过程中，液位计传感器组件6检测瓶内液位的高度，动态显示整个充液过程中液位的变化，压力表8实时监测瓶内气体的压力变化，一级安全阀10和二级安全阀7组成的双重保险可有效保证气瓶及系统安全。 

Claims (3)

1.一种车用液化天然气气瓶集成阀，其特征在于它包括分配头（1）、单向节流阀（2）、截止阀Ⅰ（3）、截止阀Ⅱ（4）、焊接式螺口Ⅰ（5）、液位计传感器组件（6）、二级安全阀（7）、压力表（8）、四通接头（9）、一级安全阀（10）、经济节气阀（11）、紧急切断阀（12）、焊接式螺口Ⅱ（13）、截止阀Ⅲ（14）、充液接头（15）、充液止回阀（16）、增压调压阀（17）、焊接式螺口Ⅲ（18）、节流阀压盖及密封组件（19）、汽化器（20）；

分配头（1）为扁圆柱形内部预留管路的多孔腔体，分配头（1）的上端面有7个螺接口B、C、D、E、F、G、H；

截止阀Ⅰ（3）、液位计传感器组件（6）、经济节气阀（11）、紧急切断阀（12）、截止阀Ⅲ（14）、增压调压阀（17）均用双重耐低温密封件密封并分别通过螺纹直接集成螺接于分配头（1）上端面的C、D、E、F、G、B螺接口，单向节流阀（2）螺接于分配头（1）上端面的H螺接口并通过节流阀压盖及密封组件（19）密封固定；

焊接式螺口Ⅰ（5）、焊接式螺口Ⅱ（13）、充液接头（15）及焊接式螺口Ⅲ（18）分别焊装于分配头（1）的侧孔，与分配头（1）形成一个整体；

截止阀Ⅱ（4）螺纹连接于焊接式螺口Ⅰ（5），充液止回阀（16）的前端螺纹连接于充液接头（15），充液止回阀（16）的后端可连接外部充液管；

焊接式螺口Ⅱ（13）的J出口螺接有穿装于汽化器（20）的用液管道，焊接式螺口Ⅲ（18）的K出口螺接有穿装于汽化器（20）的增压管道；

四通接头（9）的一个接口通过一个直通接头螺纹连接于分配头（1）侧面的侧孔，二级安全阀（7）、压力表（8）、一级安全阀（10）分别连接于四通接头（9）的另三个接口；

分配头（1）下端面的A、C焊接口分别连接内置于气瓶的液相管道，分配头（1）下端面的D焊接口连接内置于气瓶的气相管道。

2.根据权利要求1所述的车用液化天然气气瓶集成阀，其特征在于所述截止阀Ⅱ（4）的上方有增压口N入口，截止阀Ⅱ（4）的下方有回气口R出口，上方的N入口与螺接于焊接式螺口Ⅲ（18）K出口的增压管道连通，下方的R出口可连接外部回气管。

3.根据权利要求1所述的车用液化天然气气瓶集成阀，其特征在于分配头（1）侧面焊装的焊接式螺口Ⅰ（5）、焊接式螺口Ⅱ（13）、充液接头（15）及焊接式螺口Ⅲ（18）分别对应与分配头（1）上的D、F、A、B四个接口相连通。 

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