CN218407634U - 一种燃气发动机用燃料加热装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种燃气发动机用燃料加热装置，它包括导热本体，所述导热本体上设有进气口、出气口、加热通道，所述进气口和出气口都与加热通道连通，所述导热本体设有半封闭式空腔，所述空腔在导热本体上唯一的开口的朝向向下，所述导热本体的底部设有连接部位，所述连接部位上设有螺孔。燃气发动机用燃料加热装置可利用气缸头散发的热量加热液态燃气，以便被加热的液态燃气在电热汽化部件内充分汽化，与此同时为气缸头带来冷却作用，既满足了加热燃气的要求，又为燃气发动机气缸头带来了主动式的冷却效果，进而提升了燃气发动机的运行稳定性、又提高了使用寿命。

Description

一种燃气发动机用燃料加热装置
技术领域
本实用新型涉及一种燃气发动机用燃料加热装置。
背景技术
燃气发动机以可燃性气体为燃料，为了便于保存，可燃性气体通常以高压状态被贮存在气罐内、并且燃气在气罐内以液态状态存在。燃气发动机工作时，液态燃气需要在电热汽化部件汽化后输入燃气发动机的燃料室。由于液态燃气在输送阶段温度低，电热汽化部件加热功率有限，使得电热汽化部件在汽化液态燃气的操作中会因为功率有限而在电热汽化部件输出端有少量液态的燃气流出，也就是未充分汽化燃气。未充分汽化的燃气提供给燃气发动机后，燃气发动机运行过程处于不稳定状态。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是如何在输送阶段提高液态燃气的温度，由此得到一种燃气发动机用燃料加热装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了基于同一设计思路的两个技术方案，该设计思路为利用发动机工作时散发的热量加热液态燃气即余温加热思路。
第一种技术方案，该燃气发动机用燃料加热装置包括导热本体Ⅰ，所述导热本体Ⅰ上设有进气口Ⅰ、出气口Ⅰ、加热通道，所述进气口Ⅰ和出气口Ⅰ都与加热通道连通，其特征在于：所述燃气发动机用燃料加热装置还包括盖板，所述盖板通过螺栓固定安装在导热本体Ⅰ上，所述导热本体Ⅰ设有半封闭式空腔Ⅰ，所述空腔Ⅰ在导热本体Ⅰ上唯一的开口的朝向向下，所述导热本体Ⅰ的底部设有连接部位，所述连接部位上设有螺孔，所述加热通道的中间部位分布在导热本体Ⅰ的顶部并且加热通道的中间部位在导热本体Ⅰ的顶部形成槽口，所述加热通道的中间部位弯折呈W形，所述加热通道的两端都呈L形，所述加热通道的两端都分布在导热本体Ⅰ的侧壁处，所述加热通道的一端与进气口Ⅰ连通、所述加热通道的另一端与出气口Ⅰ连通，所述导热本体Ⅰ的顶部设有密封槽，所述密封槽呈连续的环状结构，所述加热通道的中间部位位于密封槽内，所述盖板与导热本体Ⅰ之间设有密封圈并仅通过密封圈密封连接，所述密封圈嵌入在密封槽内。
导热本体Ⅰ在使用状态下与燃气发动机的气缸头结合，通过气缸头散发的热量会传递给导热本体Ⅰ，当液态燃气通过导热本体Ⅰ后会被加热。在本技术方案中导热本体Ⅰ为金属材质，在导热本体Ⅰ内部设置了半封闭式空腔Ⅰ，空腔Ⅰ内的空气的热传导率低于导热本体Ⅰ的热传导率。当导热本体Ⅰ与气缸头结合后空腔Ⅰ所对的气缸头部分在散热时由于接触的是封闭环境下的空气，使得气缸头在这一部位的热量无法及时散发，众所周知，在不对外做功的情况下热量增加则意味着温度变高，再依据热量传导的速率正比于温差的物理规律，可以得知气缸头在这一部位的温度变高后就会有利于热量传递。也就是说导热本体Ⅰ内部的半封闭式空腔Ⅰ在工作时有利于热量传导。加热通道的中间部位弯折不仅延长了加热距离，还使得加热区域均匀分散，避免集中单一区域受热带来的弊端。在本技术方案中由于加热通道的中间部位分布在导热本体Ⅰ的顶部，形成了开槽结构，该结构在生产加工阶段易于获得，因此加热通道的尺寸及横截面形状的设计余量大。该技术方案在加热液态燃气的同时起到冷却气缸头的作用。
为了保障液态燃气顺畅流动，所述加热通道的中间部位包括拉伸部位、弧形部位，所述拉伸部位和弧形部位交替排列，相邻拉伸部位的长度在进气口Ⅰ到出气口Ⅰ的方向上逐渐增大。
为进一步保障液态燃气顺畅流动，位于进气口Ⅰ所在位置的该端的弧形部位的开口角度最大。
第二种技术方案，该燃气发动机用燃料加热装置包括导热本体Ⅱ，所述导热本体Ⅱ上设有进气口Ⅱ、出气口Ⅱ、加热通道，所述进气口Ⅱ和出气口Ⅱ都与加热通道连通，其特征在于：所述导热本体Ⅱ设有半封闭式空腔Ⅱ，所述空腔在导热本体Ⅱ上唯一的开口的朝向向下，所述导热本体Ⅱ的底部设有连接部位，所述连接部位上设有螺孔，所述加热通道分布在导热本体Ⅱ的顶部，所述加热通道呈π形，所述加热通道包括进气通道、过渡通道、出气通道，所述进气通道的一端与过渡通道连通、另一端在导热本体Ⅱ表面形成进气口Ⅱ，所述出气通道的一端与过渡通道连通、另一端在导热本体Ⅱ的表面形成出气口Ⅱ，所述过渡通道的两端分别在导热本体Ⅱ表面形成工艺孔，所述导热本体Ⅱ在工艺孔内安装有钢珠，所述钢珠与导热本体Ⅱ密封连接。
导热本体Ⅱ为一体式结构的金属铸件，加热通道分布在导热本体Ⅱ的顶部、但仅由笔直的通道组合而成。导热本体Ⅱ在使用状态下与燃气发动机的气缸头结合，通过气缸头散发的热量会传递给导热本体Ⅱ，当液态燃气通过导热本体Ⅱ后会被加热。在导热本体Ⅱ内部设置了半封闭式空腔Ⅱ，空腔Ⅱ内的空气的热传导率低于导热本体Ⅱ的热传导率。当导热本体Ⅱ与气缸头结合后空腔Ⅱ所对的气缸头部分在散热时由于接触的是封闭环境下的空气，使得气缸头在这一部位的热量无法及时散发，众所周知，在不对外做功的情况下热量增加则意味着温度变高，再依据热量传导的速率正比于温差的物理规律，可以得知气缸头在这一部位的温度变高后就会有利于热量传递。也就是说导热本体Ⅱ内部的半封闭式空腔Ⅱ在工作时有利于热量传导。燃气发动机用燃料加热装置除了能有效加热液态燃气，还可以起到显著的冷却气缸头的作用。
为了使加热通道在导热本体Ⅱ的顶部均匀分布，所述进气通道与出气通道之间的间距大于二分之一过渡通道的长度、且小于过渡通道的长度，所述过渡通道到进气口Ⅱ的距离，以及过渡通道到出气口Ⅱ的距离都大于过渡通道的长度。
导热本体Ⅱ为铸件，为了能够在加热通道通处有足够的机械强度以及足够热量传递路径，所述导热本体Ⅱ的顶部设有凸起，所述凸起呈π形，所述凸起位于加热通道上方。
本实用新型采用上述技术方案：燃气发动机用燃料加热装置可利用气缸头散发的热量加热液态燃气，以便被加热的液态燃气在电热汽化部件内充分汽化，与此同时为气缸头带来冷却作用，既满足了加热燃气的要求，又为燃气发动机气缸头带来了主动式的冷却效果，进而提升了燃气发动机的运行稳定性、又提高了使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。
图1为本实用新型第一种实施例的立体图；
图2为本实用新型第一种实施例的爆炸图；
图3为本实用新型第一种实施例的导热本体Ⅰ的结构示意图Ⅰ；
图4为本实用新型第一种实施例的导热本体Ⅰ的结构示意图Ⅱ；
图5为本实用新型第二种实施例导热本体Ⅱ的立体图；
图6为本实用新型第二种实施例导热本体Ⅱ的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型第一种实施例，如图1、2、3、4所示。
燃气发动机用燃料加热装置包括导热本体Ⅰ1和盖板2。盖板2通过螺栓固定安装在导热本体Ⅰ1上。
导热本体Ⅰ1设有半封闭式空腔Ⅰ3，空腔Ⅰ3在导热本体Ⅰ1上唯一的开口的朝向向下。导热本体Ⅰ1的底部设有连接部位，连接部位位于导热本体Ⅰ1的外部，连接部位上设有螺孔。导热本体Ⅰ1上设有进气口Ⅰ4、出气口Ⅰ5、加热通道6，进气口Ⅰ4和出气口Ⅰ5都与加热通道6连通。加热通道6的中间部位分布在导热本体Ⅰ1的顶部并且加热通道6的中间部位在导热本体Ⅰ1的顶部形成槽口。加热通道6的中间部位弯折呈W形；加热通道6的两端都呈L形，加热通道6的两端都分布在导热本体Ⅰ1的侧壁处；加热通道6的中间部位分布在加热通道6呈L形的两端的上方，因此，加热通道6在空间上呈现为立体分布的特征；加热通道6呈L形的一端在导热本体Ⅰ1表面形成进气口Ⅰ4、加热通道6呈L形的另一端在导热本体Ⅰ1表面形成出气口Ⅰ5，所以加热通道6的一端与进气口Ⅰ4连通、加热通道6的另一端与出气口Ⅰ5连通，使用时在进气口Ⅰ4和出气口Ⅰ5处安装宝塔接头，便于接入外部的供气管路。加热通道6的中间部位包括拉伸部位7、弧形部位8，拉伸部位7和弧形部位8交替排列，相邻拉伸部位7的长度在进气口Ⅰ4到出气口Ⅰ5的方向上逐渐增大。位于进气口Ⅰ 4所在位置的该端的弧形部位8的开口角度最大。导热本体Ⅰ1的顶部设有密封槽9，密封槽9呈连续的环状结构，加热通道6的中间部位位于密封槽9内。盖板2与导热本体Ⅰ1之间设有密封圈10并仅通过密封圈10密封连接，密封圈 10嵌入在密封槽9内。盖板2覆盖在导热本体Ⅰ1上，导热本体Ⅰ1在加热通道 6的中间部位处受到盖板2覆盖影响而使得导热本体Ⅰ1的中间部位的封闭程度提升，加热通道6的中间部位只在两端与加热通道6呈L形的两端连接。
使用前，通过螺栓将燃气发动机用燃料加热装置安装在燃气发动机的气缸头上，导热本体Ⅰ1的空腔Ⅰ3朝向气缸头；位于进气口Ⅰ4和出气口Ⅰ5处的宝塔接头分别接入供气管路中。当燃气发动机工作后气缸头向外散发热量，热量经过传递导到加热通道6内，因此，经过加热通道6的液态燃气受热而提高温度。
本实用新型第二种实施例，如图5、6所示。
燃气发动机用燃料加热装置包括导热本体Ⅱ11。导热本体Ⅱ11上设有进气口Ⅱ13、出气口Ⅱ14、加热通道。进气口Ⅱ13和出气口Ⅱ14都与加热通道连通。加热通道分布在导热本体Ⅱ11的顶部，加热通道呈π形、且整体在同一水平面上延伸。加热通道包括进气通道15、过渡通道16、出气通道17。进气通道15、过渡通道16、出气通道17都为笔直的结构。进气通道15的一端与过渡通道16 连通、另一端在导热本体Ⅱ11表面形成进气口Ⅱ13，出气通道17的一端与过渡通道16连通、另一端在导热本体Ⅱ11的表面形成出气口Ⅱ14。使用时在进气口Ⅱ13和出气口Ⅱ14处安装宝塔接头，便于接入外部的供气管路。过渡通道16 的两端分别在导热本体Ⅱ11表面形成工艺孔，导热本体Ⅱ11在工艺孔内安装有钢珠18，钢珠18与导热本体Ⅱ11密封连接。导热本体Ⅱ11的顶部设有凸起19，凸起19呈π形，凸起19位于加热通道上方。进气通道15与出气通道17之间的间距大于二分之一过渡通道16的长度、且小于过渡通道16的长度，过渡通道16到进气口Ⅱ13的距离，以及过渡通道16到出气口Ⅱ14的距离都大于过渡通道16的长度。导热本体Ⅱ11设有半封闭式空腔Ⅱ12，空腔Ⅱ12在导热本体Ⅱ11上唯一的开口的朝向向下。导热本体Ⅱ11的底部设有连接部位，连接部位上设有螺孔。
使用前，通过螺栓将燃气发动机用燃料加热装置安装在燃气发动机的气缸头上，导热本体Ⅱ11的空腔Ⅱ12朝向气缸头；位于进气口Ⅱ13和出气口Ⅱ14 处的宝塔接头分别接入供气管路中。当燃气发动机工作后气缸头向外散发热量，热量经过传递导到加热通道内，因此，经过加热通道的液态燃气受热而提高温度。

Claims (6)

1.一种燃气发动机用燃料加热装置，所述燃气发动机用燃料加热装置包括导热本体Ⅰ(1)，所述导热本体Ⅰ(1)上设有进气口Ⅰ(4)、出气口Ⅰ(5)、加热通道(6)，所述进气口Ⅰ(4)和出气口Ⅰ(5)都与加热通道(6)连通，其特征在于：所述燃气发动机用燃料加热装置还包括盖板(2)，所述盖板(2)通过螺栓固定安装在导热本体Ⅰ(1)上，所述导热本体Ⅰ(1)设有半封闭式空腔Ⅰ(3)，所述空腔Ⅰ(3)在导热本体Ⅰ(1)上唯一的开口的朝向向下，所述导热本体Ⅰ(1)的底部设有连接部位，所述连接部位上设有螺孔，所述加热通道(6)的中间部位分布在导热本体Ⅰ(1)的顶部并且加热通道(6)的中间部位在导热本体Ⅰ(1)的顶部形成槽口，所述加热通道(6)的中间部位弯折呈W形，所述加热通道(6)的两端都呈L形，所述加热通道(6)的两端都分布在导热本体Ⅰ(1)的侧壁处，所述加热通道(6)的一端与进气口Ⅰ(4)连通、所述加热通道(6)的另一端与出气口Ⅰ(5)连通，所述导热本体Ⅰ(1)的顶部设有密封槽(9)，所述密封槽(9)呈连续的环状结构，所述加热通道(6)的中间部位位于密封槽(9)内，所述盖板(2)与导热本体Ⅰ(1)之间设有密封圈(10)并仅通过密封圈(10)密封连接，所述密封圈(10)嵌入在密封槽(9)内。
2.根据权利要求1所述燃气发动机用燃料加热装置，其特征在于：所述加热通道(6)的中间部位包括拉伸部位(7)、弧形部位(8)，所述拉伸部位(7)和弧形部位(8)交替排列，相邻拉伸部位(7)的长度在进气口Ⅰ(4)到出气口Ⅰ(5)的方向上逐渐增大。
3.根据权利要求2所述燃气发动机用燃料加热装置，其特征在于：位于进气口Ⅰ(4)所在位置的该端的弧形部位(8)的开口角度最大。
4.一种燃气发动机用燃料加热装置，所述燃气发动机用燃料加热装置包括导热本体Ⅱ(11)，所述导热本体Ⅱ(11)上设有进气口Ⅱ(13)、出气口Ⅱ(14)、加热通道，所述进气口Ⅱ(13)和出气口Ⅱ(14)都与加热通道连通，其特征在于：所述导热本体Ⅱ(11)设有半封闭式空腔Ⅱ(12)，所述空腔Ⅱ(12)在导热本体Ⅱ(11)上唯一的开口的朝向向下，所述导热本体Ⅱ(11)的底部设有连接部位，所述连接部位上设有螺孔，所述加热通道分布在导热本体Ⅱ(11)的顶部，所述加热通道呈π形，所述加热通道包括进气通道(15)、过渡通道(16)、出气通道(17)，所述进气通道(15)的一端与过渡通道(16)连通、另一端在导热本体Ⅱ(11)表面形成进气口Ⅱ(13)，所述出气通道(17)的一端与过渡通道(16)连通、另一端在导热本体Ⅱ(11)的表面形成出气口Ⅱ(14)，所述过渡通道(16)的两端分别在导热本体Ⅱ(11)表面形成工艺孔，所述导热本体Ⅱ(11)在工艺孔内安装有钢珠(18)，所述钢珠(18)与导热本体Ⅱ(11)密封连接。
5.根据权利要求4所述燃气发动机用燃料加热装置，其特征在于：所述进气通道(15)与出气通道(17)之间的间距大于二分之一过渡通道(16)的长度、且小于过渡通道(16)的长度，所述过渡通道(16)到进气口Ⅱ(13)的距离，以及过渡通道(16)到出气口Ⅱ(14)的距离都大于过渡通道(16)的长度。
6.根据权利要求4所述燃气发动机用燃料加热装置，其特征在于：所述导热本体Ⅱ(11)的顶部设有凸起(19)，所述凸起(19)呈π形，所述凸起(19)位于加热通道上方。
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