一種GVU裝置及控制方法與流程
2023-09-09 14:23:10
本發明涉及發動機領域，尤其涉及一種gvu裝置，還涉及一種gvu裝置的控制方法。
背景技術：
目前我國船用動力系統主要以柴油為動力能源，柴油近幾年為我國的緊缺燃料，以柴油為船用動力系統的能源，既不能適應我國的經濟發展形勢，特別是在柴油供應日趨緊張而需求量迅速增加的情況下，必然會造成柴油價格不斷攀升而運營成本不斷提高，更為重要的是不能達到國家提出的節能減排要求。船用動力系統中的氣體燃料的供應過程，由於氣體的特殊性，實施安全供氣是供能過程極其重要的一環，因此往往選擇gvu即發動機氣體閥組單元進行供氣控制，然而現有gvu在結構及功能上都較為簡單且為機械化控制，自動化程度低，安全性能上不穩定並且不能滿足對氣體燃料過濾、調壓的需求。
技術實現要素：
本發明的目的一是，提供一種gvu裝置，可有效提高安全性和穩定性，提高自動化控制精度。
本發明的目的二是，提供一種該裝置的控制方法。
為實現該目的，提供了一種gvu裝置，包括gvu屏蔽箱、第一氣管和第二氣管，還包括設置於gvu屏蔽箱上的氣體燃料進氣口、氣體燃料出氣口和掃氣出氣口，設置於gvu屏蔽箱內的調壓器、燃氣濾清器、第一氣動閥和第二氣動閥，所述氣體燃料進氣口通過第一氣管依次與調壓器、燃氣濾清器、第一氣動閥和氣體燃料出氣口連接，所述掃氣出氣口通過第二氣管依次與第二氣動閥和第一氣管連接，所述第二氣管與第一氣管連接點介於燃氣濾清器和第一氣動閥之間。
優選地，所述氣體燃料出氣口通過第二雙層管路與混合器連接，所述第二雙層管路外側為空氣管路並且裡層為燃氣管路，所述氣體燃料出氣口通過第二通風法蘭與第二雙層管路的空氣管路連接，所述第二雙層管路的燃氣管路與第一氣管連接。
優選地，所述氣體燃料進氣口通過第一雙層管路連接至機艙，所述第一雙層管路的外側為空氣管路並且裡層為燃氣管路，所述第一雙層管路的空氣管路的一端與機艙連接並且另一端與通過第一通風法蘭與氣體燃料進氣口，所述第一雙層管路的燃氣管路的一端穿過機艙與設置在機艙外的第三氣動閥連接並且另一端與第一氣管連接。
優選地，該裝置還包括有第三氣管和設置於第三氣管上的第四氣動閥，所述第三氣管的一端與第一雙層管路的燃氣管連接並且另一端與氮氣源連接。
優選地，所述gvu屏蔽箱外設置有與發動機控制單元連接的氣動閥控制單元，所述氣動閥控制單元與第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥和第四氣動閥連接。
優選地，所述氣體燃料進氣口與第一氣動閥之間設置有壓力變送器並且壓力變送器與發動機的控制單元連接,所述gvu屏蔽箱內還設置有燃氣洩漏傳感器並且燃氣洩漏傳感器與氣動閥控制單元連接。
為實現目的二，還提供了一種gvu裝置的控制方法，在發動機啟動前，向燃氣管內通入氮氣將燃氣管內的剩餘燃氣排盡；在發動起啟動時，停止通入氮氣，再向燃氣管內通入燃氣。
優選地，向燃氣管內通入氮氣時，控制燃氣進氣端的第三氣動閥和gvu裝置燃氣出氣端的第一氣動閥關閉，進氮氣端的第四氣動閥和掃氣端的第二氣動閥開啟；向燃氣管內通入燃氣時控制進氮氣端的第四氣動閥和掃氣端的第二氣動閥關閉，燃氣進氣端的第三氣動閥和gvu裝置燃氣出氣端的第一氣動閥開啟。
優選地，燃氣進氣端的第三氣動閥、gvu裝置燃氣出氣端的第一氣動閥、進氮氣端的第四氣動閥和掃氣端的第二氣動閥進行聯動控制。
優選地，所述gvu裝置燃氣出氣端通過第二雙層管路通入空氣並且通過燃氣進氣端的第一雙層管路將空氣排出。
本發明與現有技術相比，其有益效果在於：
本發明通過第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥和第四氣動閥的聯動控制，可有效提高安全性和穩定性，提高自動化控制精度。在本發明中，將gvu屏蔽箱上的氣體燃料進氣口、氣體燃料出氣口通過雙層管路連接通入空氣，當箱體內某一連接處發生燃氣洩漏時，可以將燃氣通過雙層管路外層通道抽走到機艙外，可以防止燃氣洩漏到機艙內部，引發潛在的危險。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明外部結構示意圖；
圖3為本發明的控制流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明作進一步的描述，但不構成對本發明的任何限制，任何在本發明權利要求範圍所做的有限次的修改，仍在本發明的權利要求範圍內。
如圖1、圖2所示，本發明提供了一種gvu裝置，包括gvu屏蔽箱1、第一氣管91和第二氣管92，還包括設置於gvu屏蔽箱1上的氣體燃料進氣口2、氣體燃料出氣口3和掃氣出氣口4，設置於gvu屏蔽箱1內的調壓器5、燃氣濾清器6、第一氣動閥7和第二氣動閥8，氣體燃料進氣口2通過第一氣管91依次與調壓器5、燃氣濾清器6、第一氣動閥7和氣體燃料出氣口3連接，掃氣出氣口4通過第二氣管92依次與第二氣動閥8和第一氣管91連接，第二氣管92與第一氣管91連接點介於燃氣濾清器6和第一氣動閥7之間。氣體燃料進氣口2與第一氣動閥7之間設置有壓力變送器13並且壓力變送器13與發動機的控制單元連接,gvu屏蔽箱1內還設置有燃氣洩漏傳感器並且燃氣洩漏傳感器與氣動閥控制單元連接。
在本實施例中，gvu屏蔽箱1整體結構設計採用3mm厚鋼板焊接而成,其端蓋採用矽橡膠墊片密封，gvu屏蔽箱1和其內部零部件的設計壓力均大於等於1.5倍工作壓力。gvu屏蔽箱1內部壓力變送器13為防暴型壓力變送器，不會因為產生火花而引發保證風險，壓力變送器13設置於燃氣濾清器6和第一氣動閥7之間。gvu屏蔽箱1整體體積小於2m3。燃氣洩漏傳感器設置在距離通風口法蘭約100mm～150mm的地位置，正對內部燃氣進氣管即第一氣管91的正上方，傳感器探頭豎直朝下安裝。當內部燃氣發生洩漏時候，可以產生報警，並發送信號使氣動閥控制單元控制互鎖閥產生相應保護措施。
氣體燃料出氣口3通過第二雙層管路93與混合器14連接，第二雙層管路93外側為空氣管路並且裡層為燃氣管路，氣體燃料出氣口3通過第二通風法蘭(31)與第二雙層管路93的空氣管路連接，第二雙層管路93的燃氣管路與第一氣管91連接。氣體燃料進氣口2通過第一雙層管路94連接至機艙，第一雙層管路94的外側為空氣管路並且裡層為燃氣管路，第一雙層管路94的空氣管路的一端與機艙連接並且另一端與通過第一通風法蘭(21)與氣體燃料進氣口2，第一雙層管路94的燃氣管路的一端穿過機艙與設置在機艙外的第三氣動閥10連接並且另一端與第一氣管91連接。
在本實施例中，第二雙層管路93的燃氣管路與第一氣管91可以通過法蘭連接或焊接成一體，第一雙層管路94的燃氣管路與第一氣管91可以通過法蘭連接或焊接成一體。
該裝置還包括有第三氣管95和設置於第三氣管95上的第四氣動閥11，第三氣管95的一端與第一雙層管路94的燃氣管連接並且另一端與氮氣源連接。gvu屏蔽箱1外設置有與發動機控制單元連接的氣動閥控制單元，氣動閥控制單元與第一氣動閥7、第二氣動閥8、第三氣動閥10和第四氣動閥11連接。
在本實施例中，氣動閥控制單元內設置有三位五通電磁閥對氣動閥進行控制。在第三氣動閥10與氣體燃料儲氣罐間還設置有手動控制閥12。維修時，可以先關閉手動控制閥12，然後對gvu和發動機進行維修。
如圖3所示，本發明還提供了一種gvu裝置的控制方法，在發動機啟動前，向燃氣管內通入氮氣將燃氣管內的剩餘燃氣排盡；在發動起啟動時，停止通入氮氣，再向燃氣管內通入燃氣。
向燃氣管內通入氮氣時，控制燃氣進氣端的第三氣動閥10和gvu裝置燃氣出氣端的第一氣動閥7關閉，進氮氣端的第四氣動閥11和掃氣端的第二氣動閥8開啟；向燃氣管內通入燃氣時控制進氮氣端的第四氣動閥11和掃氣端的第二氣動閥8關閉，燃氣進氣端的第三氣動閥10和gvu裝置燃氣出氣端的第一氣動閥7開啟。
燃氣進氣端的第三氣動閥10、gvu裝置燃氣出氣端的第一氣動閥7、進氮氣端的第四氣動閥11和掃氣端的第二氣動閥8進行聯動控制。
gvu裝置燃氣出氣端通過第二雙層管路93通入空氣並且通過燃氣進氣端的第一雙層管路94將空氣排出。
在本實施例中，氣體燃料進氣口2、氣體燃料出氣口3通過雙層管路連接，空氣通過氣體燃料出氣口3進入gvu裝置並通過氣體燃料進氣口2排除至機艙外，形成抽風迴路。
本實施例的工作流程，在發動機啟動前，通過氣動閥控制單元控制第三氣動閥10和第一氣動閥7關閉，第四氣動閥11和第二氣動閥8開啟，氮氣通入將燃氣管內的剩餘燃氣排盡，在發動起啟動時，通過氣動閥控制單元空第四氣動閥11和第二氣動閥8關閉停止通入氮氣，並通過氣動閥控制單元控制第三氣動閥10和第一氣動閥7開啟，從而向燃氣管內通入燃氣；空氣通過氣體燃料出氣口3進入gvu屏蔽箱1並通過氣體燃料進氣口2排除至機艙外，形成抽風迴路，當箱體內若發生燃氣洩漏，則及時將洩漏的燃氣排除。
通過本發明可有效提高安全性和穩定性，提高自動化控制精度。
以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。