CN209604893U - 燃料存储装置的阀箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料存储装置的阀箱，包括出液管线阀座和气相管线阀座，出液管线阀座和气相管线阀座分离设置。通过将现有的出液管线阀座和气相管线阀座分离设置，气相管线阀座可以集成充液管线、放空排气管线、一级安全阀管线、液位计管线、排污管线及压力表管线。克服了燃料存储装置对外供液过程，极低温液体从液相管线流出，导致集成管线法兰温度降低，凝结空气中的水分，导致法兰和气相管线阀座结霜的问题。

Description

燃料存储装置的阀箱

技术领域

本实用新型涉及燃料存储装置，特别涉及一种燃料存储装置的阀箱。

背景技术

目前，卧式液化天然气储罐行业内成熟的燃料存储装置的阀箱结构形式为集成结构形式，也就是外筒体前封头设置集成管路连接法兰，将充液管线、出液管线阀座、放空排气管线、一级安全阀管线、液位计管线及压力表管线集成于一个法兰。外部管线通过外筒体前封头法兰，与气瓶内部管线连接，从而实现气瓶充装、对外供液、气瓶安全防护等基本功能。

尚存在的技术问题包括：1.集成燃料存储装置的阀箱结构形式气瓶的气相管路与气瓶出液管路通过同一法兰连接，距离非常近，由于气瓶对外供液过程，极低温液体从液相管线流出，导致集成管线法兰温度降低，凝结空气中的水分，导致法兰和气相管线阀座结霜，行业法规要求，机械式的安全阀及压力指示表，必须安装于气相管线阀座，因此结霜会导致机械安全阀及压力指示表不能正常工作或者机械弹簧等零件损坏。2、集成燃料存储装置的阀箱结构形式的内胆筒体固定形式为两点式，内胆前封头固定连接、内胆后封头滑动连接的两点式支撑结构，可以有效的约束垂直于轴线的上、下、左、右位移，但是不能约束围绕轴线的旋转位移。3、集成燃料存储装置的阀箱结构形式的内胆筒体固定形式为两点式，液化天然气储罐的内胆在车辆拐弯等复杂路况行驶过程中，会发生旋转现象，容易导致内胆前封头固定连接开裂，内胆后封头滑动连接磨损。

实用新型内容

本实用新型一种燃料存储装置的阀箱，可以避免气相管线阀座结霜。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种燃料存储装置的阀箱，包括出液管线阀座和气相管线阀座，出液管线阀座和气相管线阀座分离设置。

上述方案的阀箱结构，将出液管线阀座与气相管线阀座分离，气相管线阀座位于外封头中心。气瓶的其他管线，比如充液管线、放空排气管线、一级安全阀管线、液位计管线、排污管线及压力表管线可以集成于一个法兰位于封头的中心。实现了极低温介质的出液管线阀座和气相管线阀座的分离。

优选地，燃料存储装置包括内胆和外瓶，出液管线阀座和气相管线阀座设置在外瓶的端面上。

优选地，外瓶端面中心的上侧位置向内穿设有套筒，套筒穿过内胆后向下倾斜并延伸，出液管线阀座成型在套筒的端口位置，套筒内用来安装内置低温泵，内置低温泵用来将内胆内的低压介质向外泵出，气瓶对外供液无需考虑充装压力及存储压力。

优选地，套筒与外瓶和内胆的连接处焊接进而使得套筒形成外瓶和内胆的连接件。在气瓶的内、外封头之间焊接内置低温泵安装套筒，位于封头的上部，用于安装内置低温泵，气瓶通过内置低温泵对外提供低温介质。增加泵安装法兰焊接，这种结构形式不仅可以约束垂直于轴线的上、下、左、右位移，还可以有效约束围绕轴线的旋转位移，有效提高了支撑结构的稳定性和耐久性，提高车载产品的使用寿命。

优选地，内置低温泵内设有汽化器。对低温介质进行加热汽化，解决了由于极低温介质的出液管线阀座长期低温结霜导致的机械安全阀及压力指示表不能正常工作或者损坏的技术问题。

优选地，外瓶和内胆在两端头连接起来。这样，在气瓶的内、外封头之间焊接内置低温泵安装套筒，位于封头的上部，使气瓶内、外的连接点由两点变为三点，既实现在上、下、左、右位移方向上，可以约束内胆的移动，又可以约束内胆围绕轴线的旋转位移，从而实现内外气瓶的结构形式在车辆使用过程中的稳定性和耐久性，提高产品的使用寿命。避免集成燃料存储装置的阀箱结构形式的两点式支撑结构的缺陷和不足。

优选地，气相管线阀座设置在外瓶端面的中心位置。

优选地，充液管线中接入有充液单向阀。

优选地，气相管线阀座上集成有充液管线、放空排气管线、一级安全阀管线、液位计管线、排污管线及压力表管线。充液管线包括充液单向阀，实现充液管线单一流向，避免气瓶内部介质向外流出。放空排气管线包括截止阀，实现放空的手动控制，避免瓶内压力高，无法加液；一级安全阀管线包括一级机械安全阀，实现压力的自动排放，避免气瓶出现超压危险状态；液位计管线包括液位计导线管、导线密封接头，实现气瓶内部液位指示功能，避免气瓶内部液量多少无法读取；压力表管线包括压力表，实现压力的指示功能，避免气瓶内部压力无法读取；排污管线包括截止阀，实现气瓶内部的残留介质排空，避免内部介质残留。

优选地，所述放空排气管线上设有截止阀。

附图说明

图1为本实用新型的燃料存储装置的阀箱的轴测视图；

图2为本实用新型燃料存储装置的阀箱的主视图；

图3为本实用新型的燃料存储装置的阀箱中内置低温泵安装套筒焊接位置示意图；

图4为本实用新型的燃料存储装置的阀箱的轴测视图；

图5为本实用新型的燃料存储装置的阀箱的主视图；

图6为本实用新型的燃料存储装置的阀箱中管线示意图；

图7为本实用新型的燃料存储装置的阀箱中内置低温泵安装示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，本实施例的一种燃料存储装置的阀箱，包括出液管线阀座10和气相管线阀座20，出液管线阀座10和气相管线阀座20分离设置。

如图3和图7所示，本实施例的一种燃料存储装置的阀箱，燃料存储装置包括内胆40和外瓶30，出液管线阀座和气相管线阀座设置在外瓶30的端面上。外瓶端面中心的上侧位置向内穿设有套筒50，套筒穿过内胆后向下倾斜并延伸，出液管线阀座成型在套筒的端口位置，套筒内用来安装内置低温泵60，内置低温泵用来将内胆内的低压介质向外泵出。本实施例中，套筒与外瓶和内胆的连接处焊接进而使得套筒形成外瓶和内胆的连接件。外瓶和内胆在两端头连接起来。气相管线阀座设置在外瓶端面的中心位置。内置低温泵对外供液，可以实现气瓶中低温介质的低压力储存和低压力充装。目前市场上的气瓶通过内部压力，使低温介质压出，如果内部压力不够，低温介质对外供液困难，无法通过压力将低温介质压出。因此目前市场上用户使用的气瓶要求加液站提供一定的加装压力，车辆运行过程中气瓶内部保持一定的压力，用于满足气瓶对外供液。本方案通过泵提取低温介质，因此气瓶对外供液无需气瓶内部压力作为动力，解决了气瓶压力不足，发动机供液不足的问题。一般地，气瓶通过绝热性能，为低温介质提供储存环境。气瓶作为压力容器，行业标准要求必须加安全阀，用于高压时内部压力释放，提供安全防护。目前常规气瓶需要一定压力来对外供液，因此供液压力到安全阀开启压力所需的时间为气瓶的存储时间。而本方案通过泵对外供液，无需气瓶内部压力对外供液，因此气瓶内部的压力很低，这样气瓶内部压力到安全阀开启压力所需的时间为存储时间，相比目前市场上的气瓶来说，存储压力更长，相同时间内，安全阀开启的次数更少，排放浪费的气体更少。这样更经济更安全，存储时间更长，车辆可以在低压下使用。车辆安全阀排气更少，存储时间更长。

作为一种优选的实施例，内置低温泵内设有汽化器。

另外，气相管线阀座20上集成有充液管线202、放空排气管线206、一级安全阀管线205、液位计管线201、排污管线203及压力表管线204。放空排气管线上设有截止阀。

充液管线中接入有充液单向阀。充液管线阀座10上集成有二级安全阀管线101。二级安全阀管线包括二级机械安全阀，实现压力的自动排放，避免一级安全阀失效造成的压力不能泄放。

需要说明的是，应用于带泵型汽车用大容积液化天然气气瓶，相比小容积汽车用气瓶，大容积液化天然气气瓶容积为1000L，气瓶质量及内胆质量增加约60％，气瓶低温介质盛装量增加1倍。气瓶通过内置低温泵提取低温介质，加热汽化后对外提供天然气，作为车辆的燃料，其他管线集中于前封头中心法兰，例如充液管线、放空排气管线、安全阀管线、液位计管线、排污管线及压力表管线。充液管线实现气瓶低温介质的加注；放空排气管线实现气瓶压力的手动泄放；安全阀管线实现气瓶超压自动泄放；液位计管线实现气瓶内部介质的余量指示；排污管线可将气瓶内部残留的介质排放干净；压力表管线可以指示气瓶内部介质的压力状态。一级安全阀管线包括一级机械安全阀，实现压力的自动排放，避免气瓶出现超压危险状态；即安全阀管线实现气瓶超压自动泄放。液位计管线包括液位计导线管、导线密封接头，实现气瓶内部液位指示功能，避免气瓶内部液量多少无法读取；压力表管线包括压力表，实现压力的指示功能，避免气瓶内部压力无法读取；排污管线包括截止阀，实现气瓶内部的残留介质排空，避免内部介质残留。

本实用新型的一种燃料存储装置的阀箱，增加泵安装法兰焊接，这种结构形式实现内胆与外筒的三点连接，既可以约束垂直于轴线的上、下、左、右位移，还可以有效约束围绕轴线的旋转位移，可以有效保证车辆转弯、颠簸等恶劣行驶条件下，内胆的稳定性和耐久性，提高大容积液化天然气气瓶使用寿命。

需要说明的是，这种阀箱结构也可以应用于其他产品，不一定是气瓶产品，例如还将这种形式的阀箱结构应用于船用罐，在LNG为燃料的船上使用。作为一种优选的阀箱，实现了分离出液功能、加热汽化功能、两点变三点连接防止内胆前封头固定连接开裂的功能。除此，本阀箱结构形式，还具有液体介质排污、液体介质加注、气体排放、安全阀组装、压力表组装、液位计指示等功能。出液管线和气瓶气相管线分离，是因为产品采用内置低温泵进行对外供液，内置低温泵的安装采用套筒结构形式，套筒提供内置低温泵安装强度、安装密封等功能，而不是出液管线设置于套筒内。

如上所述，套筒提供内置低温泵安装强度、安装密封等功能，而不是出液管线设置于套筒内。其中螺栓提供预紧力，使0圈发生弹性变形，从而实现密封。对外供液的方式由内置低温泵实现的，通过泵的抽取获得瓶内低温介质，再通过泵对外提供低温介质。

本实用新型的一种燃料存储装置用于储存液化天然气(LNG)，其为极低温介质，常压下液态温度为-162℃，相反气瓶服务的对象为车辆的气体发动机，因此气瓶对外需要提供气态的天然气，用于气体发动机的燃烧做功。本阀箱结构，通过内置低温泵对外供气，泵内部设计有汽化器，用于热量交换，使低温介质吸收热量，变为气体状态。汽化器内部通过发动机的冷却液(不是循环水)，为低温介质提供热量。油压管路为内置低温泵的动力源，通过油压，实现泵的工作。

Claims (10)

1.一种燃料存储装置的阀箱，包括出液管线阀座和气相管线阀座，其特征在于，所述出液管线阀座和所述气相管线阀座分离设置。

2.如权利要求1所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述燃料存储装置包括内胆和外瓶，所述出液管线阀座和所述气相管线阀座设置在所述外瓶的端面上。

3.如权利要求2所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述外瓶端面中心的上侧位置向内穿设有套筒，所述套筒穿过所述内胆后向下倾斜并延伸，所述出液管线阀座成型在所述套筒的端口位置，所述套筒内用来安装内置低温泵，所述内置低温泵用来将所述内胆内的低压介质向外泵出。

4.如权利要求3所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述套筒与所述外瓶和所述内胆的连接处焊接进而使得所述套筒形成所述外瓶和所述内胆的连接件。

5.如权利要求4所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述内置低温泵内设有汽化器。

6.如权利要求5所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述外瓶和所述内胆在两端头连接起来。

7.如权利要求1所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述气相管线阀座设置在所述外瓶端面的中心位置。

8.如权利要求7所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述气相管线阀座上集成有充液管线、放空排气管线、一级安全阀管线、液位计管线、排污管线及压力表管线。

9.如权利要求8所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述充液管线中接入有充液单向阀。

10.如权利要求9所述的燃料存储装置的阀箱，其特征在于，所述放空排气管线上设有截止阀。