CN208793120U - 车辆及其天然气供气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆及其天然气供气系统。天然气供气系统用于为车辆的发动机提供天然气，其包括气瓶、低温输送泵、汽化器和缓冲罐。气瓶用于存储液化天然气，其具有液相输出口；低温输送泵通过液相输送管道与液相输出口相连接，并将气瓶内的液化天然气向外输出；低温输送泵具有进液端口、出液端口和出气端口，进液端口与液相输送管路相连；汽化器用于将液化天然气汽化为常温天然气；汽化器具有进气口、进液口和供气出口，进气口与低温输送泵的出气端口相连，进液口与抽液泵的出液端口相连；缓冲罐其进口端与汽化器供气出口相连，出口端用于向发动机输出常温天然气。

Description

车辆及其天然气供气系统

技术领域

本实用新型涉及液化天然气车辆领域，特别涉及一种车辆及其天然气供气系统。

背景技术

天然气作为一种优质、清洁的低碳能源，具有广泛的应用，其中，采用天然气作为车辆的燃料在各地区正积极推广使用。

采用天然气为燃料的车辆，需要一套天然气供气系统以顺利供气，现有的天然气供气系统，一类依靠自增压系统给气瓶增压，压出液化天然气经过汽化给车辆使用。自增压系统由空温式汽化器、增压调节阀、增压截止阀和气瓶内外管件等组成，车辆用气极度依赖于不稳定的气瓶压力，导致供气系统故障多；另一类通过抽液泵组件抽出气瓶内的液化天然气汽化后供车辆使用，但抽液泵组件须通过焊接在气瓶上的安装座以安装固定，且抽液泵一部分在气瓶内部，一部分在气瓶外部。采用此类天然气供气系统不仅安装座结构复杂，且位于气瓶内部的抽液泵组件部分无法检修，如果检修则必须破坏气瓶内外结构及管路系统，并重新对夹层抽真空，耗时耗力，费用巨大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆及其天然气供气系统，以解决现有技术中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种天然气供气系统，用于为车辆的发动机提供天然气，包括：气瓶，用于存储液化天然气，其具有液相输出口；低温输送泵，通过液相输送管道与所述液相输出口相连接，并将所述气瓶内的液化天然气向外输出；所述低温输送泵具有进液端口、出液端口和出气端口，所述进液端口与所述液相输送管道相连；汽化器，用于将所述液化天然气汽化为常温天然气；所述汽化器具有进气口、进液口和供气出口，所述进气口与所述低温输送泵的出气端口相连，所述进液口与抽液泵的出液端口相连；缓冲罐，其进口端与所述供气出口相连，出口端用于向所述发动机输出所述常温天然气。

优选地，所述液相输送管道的长度不大于500mm。

优选地，所述气瓶还具有气相输出口，所述气相输出口通过气相输送管道与所述汽化器的进气口相连。

优选地，所述气相输送管道上设置有减压调节阀，所述减压调节阀用于连通或切断所述气相输送管道。

优选地，所述减压调节阀的设定压力范围为0～0.3Mpa。

优选地，所述汽化器内设置有相互独立的三条汽化通道，分别为第一汽化通道、第二汽化通道和第三汽化通道；所述供气出口包括三个常温天然气出口，分别为第一常温天然气出口、第二常温天然气出口和第三常温天然气出口；所述气瓶的气相输出口通过所述第一汽化通道与所述第一常温天然气出口相连；所述低温输送泵的出气端口通过所述第二汽化通道与所述第二常温天然气出口相连；所述低温输送泵的出液端口通过所述第三汽化通道与所述第三常温天然气出口相连。

优选地，各常温天然气出口通过三条相互独立的输气管路与所述缓冲罐相连。

优选地，所述低温输送泵通过驱动件驱动其工作，所述驱动件与车辆电源电连接。

优选地，所述低温输送泵的出液端口与所述汽化器的进液口之间的管路上设置有过流阀。

本实用新型还提供一种车辆，包括如上所述的天然气供气系统。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：本实用新型的天然气供气系统将低温输送泵设置于管路上，通过低温输送泵将气瓶内的液化天然气向外输出，而无需依靠气瓶的压力进行供气，因此无需设置增压管路系统，使天然气供气系统供气更稳定，所需阀门数量更少，管路精简。且低温输送泵设于气瓶外，安装简单，方便检修、更换，适用性更强。

附图说明

图1为本实用新型天然气供气系统优选实施例的示意图；

图2为本实用新型气瓶优选实施例的主视图；

图3为本实用新型气瓶优选实施例的左视图；

图4为本实用新型汽化器优选实施例的主视图；

图5为本实用新型汽化器优选实施例的左视图；

图6为本实用新型汽化器优选实施例的右视图；

图7为本实用新型缓冲器优选实施例的主视图；

图8为本实用新型缓冲器优选实施例的左视图；

图9为本实用新型缓冲器优选实施例的右视图；

图10为本实用新型天然气供气系统优选实施例的供气流程。

其中，附图标记说明如下：1、天然气供气系统；11、气瓶；111、液相输出口；1111、液相输送管道；1112、液相出口阀；1113、出液单向阀；112、气相输出口；1121、气相输送管道；1122、减压调节阀；113、充液口；1131、充液管路；1132、进液单向阀；114、主安全阀；115、副安全阀；116、放空阀；117、压力表；118、液位计；12、低温输送泵；121、进液端口；122、出液端口；123、出气端口；124、驱动件；125、过流阀；13、汽化器；131、第一进气口；132、第二进气口；133、进液口；134、第一常温天然气出气口； 135、第二常温天然气出气口；136、第三常温天然气出气口；137、进水接口； 138、出水接口；14、缓冲罐；141、第一常温天然气进口端；142、第二常温天然气进口端；143、第三常温天然气进口端；144、供气出口端；15、稳压阀；16、滤清器；17、电磁阀。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

本实用新型提供一种车辆，包括驱动车辆的发动机和天然气供气系统1，天然气供气系统1给车辆的发动机供气而使车辆能够运行。

参阅图1，本实用新型提供一种天然气供气系统1，包括气瓶11、低温输送泵12、汽化器13和缓冲罐14。气瓶11用于存储液化天然气，低温输送泵12用于将气瓶11内的液化天然气输送至汽化器13，汽化器13将液化天然气汽化为常温天然气，并送至缓冲罐14存储，构成天然气供气系统1，而源源不断的提供天然气供车辆使用。

以下一一具体说明。

天然气供气系统1采用液化天然气为气源，液化天然气在气瓶11内吸热蒸发呈液相天然气和气相天然气共存状态，且液相天然气和气相天然气分别通过各自的输送管道向外输出。参阅图2和图3，气瓶11具有液相输出口111、气相输出口112和充液口113。气瓶11内包含气相空间和液相空间，液相天然气位于液相空间，气相天然气位于气相空间。

液相输出口111用于向外输出液相天然气。具体地，液相输出口111通过液相输送管道1111与低温输送泵12相连。较优地，液相输送管道1111 上设置有液相出口阀1112，控制液相输送管道1111的连通或切断。本实施例中，液相出口阀1112选用低温截至阀。

较优地，液相输送管道1111上设置有出液单向阀1113，该出液单向阀 1113设置于液相出口阀1112的前端，只允许液相天然气由气瓶11向外输出而不允许液相天然气向气瓶11内输入。

气相输出口112用于向外输出气相天然气。具体地，气相输出口112通过气相输送管道1121与汽化器13相连。较优地，气相输送管道1121上设置有减压调节阀1122。减压调节阀1122的设定压力范围为0～0.3Mpa，气瓶 11内的液相天然气通过低温输送泵12向外输出，不受气瓶11内压力影响，因此较现有技术的0.8Mpa，可大大降低减压调节阀1122的设定压力。当气瓶11内气相压力达到减压调节阀1122的设定压力时，减压调节阀1122开启，气瓶11内的气相天然气通过减压调节阀1122输送至汽化器13，进而供给车辆使用，从而维持气瓶11内压力在0～0.3Mpa的低压状态。在车辆经过停车后，气瓶11内压力升高以至超过减压调节阀1122的设定压力，当车辆开启后，减压调节阀1122先开启，气瓶11内的气相天然气通过气相输送管道 1121向外输出，供车辆使用，且同时降低了气瓶11内压力，进而气瓶11的安全阀泄放次数少，天然气供气系统1泄露几率低，提高安全性，节省能源。

充液口113用于对气瓶11充装液化天然气，由于气瓶11一直处于低压状态，加气站的加气枪与气瓶11之间具有足够压差，因此在充液时不需要进行泄气、泄压操作，使充液操作更简捷，且加气站无需设置回气枪及回气管路，气瓶11也无需设置回气阀，使加气站设备及气瓶11的结构简化。

具体地，充液口113处设有充液管路1131，充液管路1131采用软管。较优地，充液管路1131上设置有进液单向阀1132，该进液单向阀1132只允许液化天然气进入气瓶11内而不允许液化天然气向气瓶11外输出。

充液管路1131及进液单向阀1132可安装在车辆内部合适位置，也可以安装至气瓶11上。

气瓶11还具有设于气瓶11上的主安全阀114、副安全阀115、放空阀 116、压力表117及液位计118。

主安全阀114和副安全阀115均用于为车辆长时间停车或气瓶11使用过程中出现故障导致气瓶11压力上升而达到主安全阀114或副安全阀115设定压力时，主安全阀114或副安全阀115进行自动排气泄压，保证气瓶11安全使用。

放空阀116用于在气瓶11检修时进行手动泄压，保证进行无压检修。放空阀116后连接第一放散管，主安全阀114后连接第二放散管，第一放散管和第二放散管汇总后再与排放口相连，排放口设置于车辆顶部空旷位置以便液化天然气快速逸散，避免气体集聚的潜在危险。

气瓶11可以通过支座加拉带的形式安装在车辆底板上，也可以用其它形式安装在车辆的其它位置，可根据车辆的车型及其它因素而选择。

再次参阅图1，低温输送泵12通过液相输送管道1111与气瓶11的液相输出口111相连接，并将气瓶11内的液相天然气向外输出。低温输送泵12 具有进液端口121、出液端口122和出气端口123，进液端口121与液相输送管道1111相连。

较优地，液相输送管道1111的长度不大于500mm，以控制低温输送泵 12至气瓶11的液相输出口111之间的距离，减少液相天然气在液相输送管道1111的输送过程中吸热进而汽化所产生的气相天然气。进一步地，低温输送泵12的外层设置有保温层，因此可在输送液相天然气的过程中保持低温，减少液相天然气吸热而汽化。

进一步地，低温输送泵12的进液端口121处设置有进液单向阀，且设置于低温输送泵12内。该进液单向阀只允许液相天然气由气瓶11向低温输送泵12方向输入，而不允许由低温输送泵12向气瓶11方向输出。

出液端口122用于将液化天然气向外输送。本实施例中，出液端口122 处设置有出液单向阀，且设置于低温输送泵12内。该出液单向阀只允许液相天然气由低温输送泵12向汽化器13输出，而不允许由汽化器13向低温输送泵12方向输入，确保液相天然气不会逆流。

进一步地，低温输送泵12的出液端口122与汽化器13之间的管路上设置有过流阀125，用于在过流阀125后部管路破裂泄露时，过流阀125自动关闭而防止泄露。

出气端口123用于将气相天然气输送至汽化器13。因为低温输送泵12 在工作时产生热量进而汽化一部分液化天然气而产生气相天然气，及时通过出气端口123将低温输送泵12内的气体排出，进而保证低温输送泵12持续工作。较优地，出气端口123设置有出气单向阀，该出气单向阀只允许气相天然气由低温输送泵12向汽化器13输出，而不允许由汽化器13向低温输送泵12方向输入，确保气相天然气不会逆流。

低温输送泵12通过驱动件124的驱动而工作，驱动件124与车辆电源电连接，当车辆启动时，电源开启，驱动件124驱动低温输送泵12工作，进而抽出液化天然气而保证天然气供气系统1能连续不断的提供天然气给车辆使用。

低温输送泵12的流量可根据车辆的动力大小而选择。低温输送泵12的进液端口121、出液端口122及出气端口123与相应各接口之间的管路采用卡套或其它可拆卸的连接方式，方便检修，具体根据实际情况确定。

参阅图4-图6，汽化器13包括第一进气口131、第二进气口132、进液口133、第一常温天然气出口134、第二常温天然气出口135和第三常温天然气出口136。气瓶11的气相输出口112通过气相输送管道1121并经减压调节阀1122的出口与第一进气口131相连，低温输送泵12的出气端口123与第二进气口132相连，低温输送泵12的出液端口122与汽化器13的进液口 133相连。其中，第一进气口131通过第一汽化通道与第一常温天然气出口 134相连，第二进气口132通过第二汽化通道与第二常温天然气出口135相连，进液口133通过第三汽化通道与第三常温天然气出口136相连。第一汽化通道、第二汽化通道和第三汽化通道相互独立，因此，第一汽化通道、第二汽化通道和第三汽化通道之间不会产生压力屏蔽，避免了多路汽化通道汇集为一路时，各汽化通道之间压力不同时高压的通道对低压通道封堵，优先流入高压通道的介质，低压通道被关闭，导致低压通道内的介质不能流通过去。

本实施例中，汽化器13为水浴式汽化器，第一汽化通道、第二汽化通道和第三汽化通道呈管路形式并盘设于汽化器13内，通过固定件固定于汽化器 13内。第一汽化通道、第二汽化通道和第三汽化通道的长度根据液相天然气和气相天然气所需要的汽化量而设定，具体长度根据不同车型的车辆供气量而定。一般地，液相天然气的汽化通道即第三汽化通道最长。

具体地，本实施例中，汽化器13包括筒体，及分列于筒体两端的进水接口137和出水接口138。较优地，进水接口137与出水接口138与车辆发动机冷却循环水的进出口相连，循环使用，节约能源。

第一常温天然气出口134、第二常温天然气出口135和第三常温天然气出口136通过三条相互独立的输气管路输送至缓冲罐14。参阅图7-图9，缓冲罐14包括第一常温天然气进口端141、第二常温天然气进口端142、第三常温天然气进口端143及供气出口端144。第一常温天然气进口端141、第二常温天然气进口端142、第三常温天然气进口端143分别与汽化器13上的第一常温天然气出口134、第二常温天然气出口135和第三常温天然气出口136 相连，供气出口端144与发动机相连而将常温天然气输送给发动机。

汽化器13汽化后的常温天然气分为三路气体进入缓冲罐14，各自独立，不产生压力屏蔽，保证天然气供气系统1各管路正常工作。

具体地，缓冲罐14包括筒体和设于筒体两端的左封头和右封头。第一常温天然气进口端141、第二常温天然气进口端142、第三常温天然气进口端 143设于左封头上，供气出口端144设置于右封头上。筒体与车辆之间通过支座固定安装。

缓冲罐14与发动机之间还设置有稳压阀15、滤清器16及电磁阀17。较优地，稳压阀15为后端调压阀，即稳压阀15后端的管路压力低于稳压阀15 的设定压力时，稳压阀15打开，缓冲罐14内的气体源源不断的经过稳压阀 15供发动机用气。

滤清器16用于对缓冲罐14输送至发动机的常温天然气进行过滤。电磁阀17用于控制缓冲罐14至发动机之间的管路的连通或切断。

参阅图10，本实用新型的天然气供气系统1的用气流程如下：

首先开启气瓶11上液相输出口111处的液相出口阀1112，启动车辆，即开启电源，驱动件124驱动低温输送泵12进行输送工作；低温输送泵12 工作时，通过低温输送泵12上的进液端口121将气瓶11内的液相天然气输送至低温输送泵12内，然后低温输送泵12内的液相天然气通过低温输送泵 12上的出液端口122输送至汽化器13；同时，由于车辆停车后导致气瓶11 内压力升高超过减压调节阀1122的设定压力，车辆启动后，减压调节阀1122开启，气瓶11内的气相天然气通过气相输送管道1121进入汽化器13；低温输送泵12运行一段时间后，低温输送泵12内部分液相天然气因吸收环境中的热量而汽化为气相天然气，气相天然气通过出气端口123输送至汽化器13；汽化器13通过三条相互独立的汽化通道将液化天然气汽化为常温天然气，再通过三条相互独立的输气管路输送至缓冲罐14，缓冲罐14内存储常温天然气供发动机使用。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：本实用新型的天然气供气系统将低温输送泵设置于管路上，通过低温输送泵将气瓶内的液化天然气向外输出，而无需依靠气瓶的压力进行供气，因此无需设置增压管路系统，使天然气供气系统供气更稳定，所需阀门数量更少，管路精简。且低温输送泵设于气瓶外，安装简单，方便检修、更换，适用性更强。

以上仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种天然气供气系统，用于为车辆的发动机提供天然气，其特征在于，包括：

气瓶，用于存储液化天然气，其具有液相输出口；

低温输送泵，通过液相输送管道与所述液相输出口相连接，并将所述气瓶内的液化天然气向外输出；所述低温输送泵具有进液端口、出液端口和出气端口，所述进液端口与所述液相输送管道相连；

汽化器，用于将所述液化天然气汽化为常温天然气；所述汽化器具有进气口、进液口和供气出口，所述进气口与所述低温输送泵的出气端口相连，所述进液口与抽液泵的出液端口相连；

缓冲罐，其进口端与所述供气出口相连，出口端用于向所述发动机输出所述常温天然气。

2.根据权利要求1所述的天然气供气系统，其特征在于，所述液相输送管道的长度不大于500mm。

3.根据权利要求1所述的天然气供气系统，其特征在于，所述气瓶还具有气相输出口，所述气相输出口通过气相输送管道与所述汽化器的进气口相连。

4.根据权利要求3所述的天然气供气系统，其特征在于，所述气相输送管道上设置有减压调节阀，所述减压调节阀用于连通或切断所述气相输送管道。

5.根据权利要求4所述的天然气供气系统，其特征在于，所述减压调节阀的设定压力范围为0～0.3Mpa。

6.根据权利要求3所述的天然气供气系统，其特征在于，所述汽化器内设置有相互独立的三条汽化通道，分别为第一汽化通道、第二汽化通道和第三汽化通道；

所述供气出口包括三个常温天然气出口，分别为第一常温天然气出口、第二常温天然气出口和第三常温天然气出口；

所述气瓶的气相输出口通过所述第一汽化通道与所述第一常温天然气出口相连；

所述低温输送泵的出气端口通过所述第二汽化通道与所述第二常温天然气出口相连；

所述低温输送泵的出液端口通过所述第三汽化通道与所述第三常温天然气出口相连。

7.根据权利要求6所述的天然气供气系统，其特征在于，各常温天然气出口通过三条相互独立的输气管路与所述缓冲罐相连。

8.根据权利要求1所述的天然气供气系统，其特征在于，所述低温输送泵通过驱动件驱动其工作，所述驱动件与车辆电源电连接。

9.根据权利要求1所述的天然气供气系统，其特征在于，所述低温输送泵的出液端口与所述汽化器的进液口之间的管路上设置有过流阀。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的天然气供气系统。