CN206636667U - 一种天然气发动机双热源的lng气化器 - Google Patents

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李志厚
朱思巍
李迟
赵小兴
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Abstract

本实用新型公开了一种天然气发动机双热源的LNG气化器，LNG汽化盘管直径小于水套直径并且固定于水套内部，两端进行密封，LNG气化盘管进口与LNG气罐相连接，出口与一级减压阀连接。电加热器通过支架固定于水套底部，尾气流道的直径小于LNG气化盘管的直径并套合于LNG气化盘管的内部，尾气导流板铰接于尾气流道的进口。尾气流道和发动机尾气排管通过法兰连接。在水套上设有缸套水进口、缸套水出口，底部设有放残阀，缸套水进口与发动机缸套水出口相连接。可以实现多梯度加热，避免LNG汽化量过高，解决了传统气化器汽化量不足、发动机动力性下降的问题。使燃料的利用率得到了提高，减少了废气废热排放对环境造成的污染。结构简单紧凑，维修保养方便。

Description

一种天然气发动机双热源的LNG气化器
技术领域
本实用新型涉及一种发动机气化器，特别是涉及一种天然气发动机双热源的LNG气化器。
背景技术
天然气在我国储量丰富，是一种价格便宜、高效、清洁的燃料。但是目前的天然气发动机普遍采用的是以空气或者水为加热介质的气化器，它虽然结构简单，却存在很多缺点，例如加热源单一、汽化效率低、汽化量无法准确控制等，这会导致LNG管路存在潜在安全隐患，同时使发动机的废热无法合理利用，不仅增加了大气污染物的排放和热能的散失，而且造成了资源的浪费，没有达到预期的改装目的。如中国专利CN 205172759U公开的“一种利用发动机尾气作为辅助热源的LNG气化器”，它包括水套、盘管和气化器外部部件，这种气化器为了实现发动机尾气的合理利用，将发动机尾气引入水套内来汽化LNG。这种混合器虽然结构紧凑，便于布置，但这种气化器汽化效果不理想，当发动机高负荷长时间运转时尾气温度会过高，此时的汽化量会出现不可控制的增高，使得LNG的汽化量供大于求，大量的气态天然气储存在供气管道内，存在潜在的安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的在于利用发动机尾气和缸套水作为LNG汽化加热介质，同时能根据发动机的负荷情况对发动机尾气加热量进行控制，实现多梯度加热，进而对汽化量进行有效控制，提高了燃料的利用率。结构简单紧凑，维修保养方便。
本实用新型实现上述目的的技术方案是：包括水套、LNG气化盘管、尾气导流板、尾气导流板附属控制机构、尾气流道、电加热器。LNG汽化盘管直径小于水套直径并且固定于水套内部，两端进行密封，LNG气化盘管进口与LNG气罐相连接，出口与一级减压阀连接。电加热器通过支架固定于水套底部，尾气流道的直径小于LNG气化盘管的直径并套合于LNG气化盘管的内部，尾气导流板铰接于尾气流道的进口。尾气流道和发动机尾气排管通过法兰连接。在水套上设有缸套水进口、缸套水出口，底部设有放残阀，缸套水进口与发动机缸套水出口相连接。
按上述方案，所述的尾气导流板附属控制机构包括导流板执行机构、天然气温度传感器、缸套水温度传感器、发动机负荷传感器以及控制器。导流板控制机构通过齿轮轴与尾气导流板相连接，从而控制导流板的开度。天然气温度传感器位于LNG气化盘管的出口，缸套水温度传感器位于水套的内部，发动机负荷传感器位于发动机输出轴上，各传感器通过信号线连接于控制器，进行信号的传递。
所述的LNG汽化盘管采用耐高温并且导热性好的紫铜材料。
本实用新型的有益效果是在采用缸套水与尾气两种加热介质的同时，采用电控导流板对加热尾气的量进行控制，通过各传感器的配合作用，可以实现多梯度加热，从而避免了LNG汽化量过高，供气系统中天然气供大于求的弊端。同时采用缸套水与发动机尾气作为LNG汽化热源，解决了传统气化器汽化量不足、发动机动力性下降的问题。充分利用了发动机的废热，使燃料的利用率得到了提高，减少了废气废热的排放对环境造成的污染。结构简单紧凑，维修保养方便。
附图说明
图1为本实用新型结构剖面示意图。
图2为本实用新型的天然气供气系统原理图。
图中：1.尾气流道出口，2.缸套水出口，3.水套，4.控制器，5.缸套水温度传感器，6.天然气出口，7.天然气温度传感器，8.导流板执行机构，9.尾气旁通流道，10.尾气导流板，11.尾气入口，12.尾气流道，13.缸套水进口，14.放残阀，15.电加热器，16.LNG入口，17.LNG气罐，18.气化器，19.一级减压阀，20.缓冲罐，21.滤器，22.流量计，23.二级减压阀，24.喷射阀，25.阻火器，26.混合气，27.LNG/柴油双燃料发动机。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型的结构和功能，以下结合附图对本实用新型作详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型包括水套3及设在水套3上的缸套水进口13、缸套水出口2、LNG气化盘管、尾气导流板10及尾气导流板控制机构8、尾气流道12、电加热器15、控制器4。LNG汽化盘管直径小于水套3直径并且固定于水套3内部，两端进行密封，LNG气化盘管进口与LNG气罐17相连接，出口与一级减压阀19连接。电加热器通15过支架固定于水套3底部，尾气流道12的直径小于LNG气化盘管的直径并套合于LNG气化盘管的内部，尾气导流板10铰接于尾气流道12的进口。尾气流道12和发动机尾气排管通过法兰连接。在水套3底部设有放残阀14，缸套水进口13与发动机缸套水出口相连接。尾气流道12设在水套内部，尾气流道口装有尾气导流板10，缸套水温度传感器5、天然气传感器7及负荷传感器的信号通过控制器4处理后输出信号到导流板执行机构8控制尾气导流板10的开度从而控制尾气的进入量，在尾气流道12左侧设有尾气旁通流道9，在发动机高负荷运行过程中，当缸套水温度传感器5检测到缸套水的温度过高时发出信号到控制器4，控制器4接收信号处理后并发出信号到导流板执行机构8，导流板执行机构8动作使导流板的开度关小，此时大部分的尾气会从尾气旁通流道9直接流入到大气而不参与LNG汽化加热，这样既可以保证足够的LNG汽化量又可以避免缸套水温度的过高对发动机造成损坏。LNG汽化盘管入口16与LNG气罐17相连接，天然气出口6与一级减压阀19相连接。在水套的3底部通过支架设有电加热器15，当发动机冷车启动时，缸套水与尾气的温度较低，无法满足发动机所需要的LNG汽化量时，可以采用电加热的方法，同时又可以提高缸套水的温度，对发动机进行暖机。水套的3底部设有放残阀14，在停机时可以放出水套中的水及杂质，对水套进行清洁、防腐处理。在天然气供气系统中，经气化器汽化后的天然气被一级减压阀19、二级减压阀23减压后，通过喷射阀24的喷射作用和混合气26的混合作用形成天然气与空气的混合气体供给LNG/柴油双燃料发动机27使用。

Claims (3)

1.一种天然气发动机双热源的LNG气化器，其特征在于：包括水套(3)、LNG气化盘管、尾气导流板(10)、尾气导流板附属控制机构、尾气流道(12)、电加热器(15)；LNG汽化盘管直径小于水套(3)直径并且固定于水套(3)内部，两端进行密封，LNG气化盘管进口与LNG气罐(17)相连接，出口与一级减压阀(19)连接；电加热器(15)通过支架固定于水套(3)底部，尾气流道(12)的直径小于LNG气化盘管的直径并套合于LNG气化盘管的内部，尾气导流板(10)铰接于尾气流道(12)的进口；尾气流道(12)和发动机尾气排管通过法兰连接；在水套(3)上设有缸套水进口(13)、缸套水出口，底部设有放残阀(14)，缸套水进口(13)与发动机缸套水出口相连接。
2.根据权利要求1所述的天然气发动机双热源的LNG气化器，其特征在于：所述的尾气导流板附属控制机构包括导流板执行机构(8)、天然气温度传感器(7)、缸套水温度传感器(5)、发动机负荷传感器以及控制器(4)；尾气导流板附属控制机构通过齿轮轴与尾气导流板(10)相连接，从而控制尾气导流板(10)的开度；天然气温度传感器(7)位于LNG气化盘管的出口，缸套水温度传感器(5)位于水套(3)的内部，发动机负荷传感器位于发动机输出轴上，各传感器通过信号线连接于控制器(4)，进行信号的传递。
3.根据权利要求1或2所述的天然气发动机双热源的LNG气化器，其特征在于：所述的LNG汽化盘管采用耐高温并且导热性好的紫铜材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110469770A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 英嘉动力科技无锡有限公司 一种新型lng汽化器
CN111794880A (zh) * 2020-07-18 2020-10-20 河北柒壹壹玖工业自动化技术有限公司 一种基于氢动能发动机的储氢罐恒温装置
CN112682223A (zh) * 2021-01-21 2021-04-20 太原理工大学 一种基于发动机余热气化甲醇的燃醇系统

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