車用天然氣燃料飽和流程控制裝置的製作方法
2023-07-22 11:14:01 1
專利名稱：車用天然氣燃料飽和流程控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於存儲液化天然氣等液體燃料的車用瓶領域，特別涉及車用天然氣燃料飽和流程控制裝置。
背景技術：
隨著世界各國對氣候的關注，特別是近年來全世界的反常氣候，各國政府都在盡力推廣新能源利用，作為新型清潔能源之一的天然氣，也越來越廣泛地應用在國民經濟的各個領域，如用天然氣替代汽油、柴油作為汽車用燃料，在我國很多城市和地區正日益興起並被推廣和使用，目前運用最廣泛的為公交車、長途車及重型卡車等。發展清潔燃料交通車及重卡具有顯著的經濟效益，天然氣客車可以節約能耗成本20%左右。天然氣作為汽車燃料，燃燒完全，發動機少積碳，燃燒運轉平穩，噪音小，減少了氣阻和爆震，使發動機壽命延 長，維修費用大幅減少。在公共運輸上使用天然氣作為清潔能源，根據取樣分析對比，天然氣汽車與燃油車相比，天然氣汽車的有害排放降低約85%左右，綜合碳排放降低約95%左右，減排效果顯著，是現階段理想的替代燃料。而要利用天然氣驅動機動車，需要一整套設備進行供氣，目前國內天然氣作為汽車燃料雖已有推廣，但根據國內現有天然氣供氣流程及加氣過程，如果加氣站液化天然氣溫度較低，其飽和蒸汽壓也會較低，此舉會直接影響發動機功率，會出現車輛跑不起來現象，或出現斷斷續續的躥動行駛，雖然國內目前某些廠家採用外置增壓器進行增壓，但由於車輛時刻處於運動狀態，內部液體會發生攪和，會再次冷卻蒸氣，造成壓カ再次下降，因此，瓶內壓カ會不穩，且瓶內液體容積處於一半以下，增壓系統基本上沒有作用。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，提供具有快速增壓、控制瓶內壓カ穩定、效果好，成本低的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內置溫度傳感裝置的車用天然氣儲存設備，其特徵是車用天然氣儲存設備通過管道依次串聯有水浴式汽化器、調壓閥及緩衝罐，緩衝罐通過回氣盤管與車用天然氣儲存設備內的盤管組件連接，回氣盤管上安裝有截止閥，盤管組件通過固定支架安裝於車用天然氣儲存設備液相部分，回氣盤管內的常溫氣體傳遞到盤管組件並與車用天然氣儲存設備內的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲存設備內穩定升溫升壓。為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括上述的水浴式汽化器通過發動機進行冷卻水循環。上述的緩衝罐與發動機連接，且該緩衝罐與發動機之間設有通路電磁閥。上述的通路電磁閥與發動機之間設有過濾器。上述的溫度傳感裝置包括溫度傳感元件、信號轉換器及控制器。[0012]上述的盤管組件為銅質管。上述的盤管組件為等直徑的圓形管狀結構。上述的截止閥與緩衝罐之間安裝有受溫度傳感裝置控制的迴路電磁閥。與現有技術相比，本實用新型的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內置溫度傳感裝置的車用天然氣儲存設備，其中，車用天然氣儲存設備通過管道依次串聯有水浴式汽化器、調壓閥及緩衝罐，緩衝罐通過回氣盤管與車用天然氣儲存設備內的盤管組件連接，回氣盤管上安裝有截止閥，盤管組件通過固定支架安裝於車用天然氣儲存設備液相部分，回氣盤管內的常溫氣體傳遞到盤管組件並與車用天然氣儲存設備內的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲存設備內穩定升溫升壓。車輛通過加氣站將車用天然氣儲存設備加滿，通過瓶內設置的溫度傳感元件觀測液體溫度，當溫度低於-130° (或飽和壓カ低於O. 8MPa)時，啟動發動機，將液態天然氣通過水浴式汽化器加熱汽化，汽化後的氣體先儲存於緩衝罐當中，開啟一段時間後，再開啟截止閥，將經加熱後的常溫氣體通過回氣盤管流入 瓶內，同時不斷觀測瓶內溫度，當達到所需要溫度時，將截止閥關閉。若沒有達到，可重新低速啟動發動機，通過水浴式汽化器汽化部份氣體，汽化後的氣體再不斷向瓶內充氣，直至達到所需要溫度為止。在本設計當中，最為關鍵的功能部件為車用天然氣儲存設備內部的盤管組件，此盤管組件主要功能是實現低溫液體與常溫氣體之間的熱量交換低溫液體被加熱溫度升高，常溫氣體則被冷卻液化。盤管為銅質管，被製成一系列等直徑的圓狀結構，通過固定支架安裝於氣瓶液相部分，可充分實現常溫氣體均勻在低溫液體中運動，避免局部低溫液體溫度過高，造成壓カ突升，能均勻實現低溫液體溫度的緩慢上升，從而達到所需飽和壓カ狀態所對應之溫度。達到飽和狀態的低溫液體其蒸汽壓能持續穩壓存在，可將低溫液體通過排液管排出，實現燃料液體的穩定供應，從而保證車輛的穩定運行。此流程當中也可採用自動調壓措施，即在緩衝罐與截止閥之間加ー電磁閥，可實現自動控制。本實用新型具有快速增壓、控制瓶內壓カ穩定、效果好，成本低的優點。
圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進ー步詳細描述。圖I所示為本實用新型的結構示意圖。其中的附圖標記為車用天然氣儲存設備I、水浴式汽化器2、緩衝罐3、調壓閥4、迴路電磁閥5、過濾器6、發動機7、截止閥8、回氣盤管9、盤管組件10、溫度傳感裝置11、通路電磁閥12。如圖I所示，本實用新型的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內置溫度傳感裝置11的車用天然氣儲存設備I，其中，車用天然氣儲存設備I通過管道依次串聯有水浴式汽化器2、調壓閥4及緩衝罐3，緩衝罐3通過回氣盤管9與車用天然氣儲存設備I內的盤管組件10連接，回氣盤管9上安裝有截止閥8，盤管組件10通過固定支架安裝於車用天然氣儲存設備I液相部分，回氣盤管9內的常溫氣體傳遞到盤管組件10並與車用天然氣儲存設備I內的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲存設備I內穩定升溫升壓。實施例中，水浴式汽化器2通過發動機7進行冷卻水循環。實施例中，緩衝罐3與發動機7連接，且該緩衝罐3與發動機7之間設有通路電磁閥12。實施例中，通路電磁閥12與發動機7之間設有過濾器6。實施例中，溫度傳感裝置11包括溫度傳感元件、信號轉換器及控制器。實施例中，盤管組件10為銅質管。實施例中，盤管組件10為等直徑的圓形管狀結構。實施例中，截止閥8與緩衝罐3之間安裝有受溫度傳感裝置11控制的迴路電磁閥
5。迴路電磁閥5可以讓本實用新型的整個回氣迴路實現自動控制，在手動控制的迴路中可以不裝此部件。在本設計當中，最為關鍵的功能部件為車用天然氣儲存設備I內部的盤管組件10，此盤管組件10主要功能是實現低溫液體與常溫氣體之間的熱量交換低溫液體被加熱溫度升高，常溫氣體則被冷卻液化。盤管組件10為銅質管，被製成一系列等直徑的圓狀結構，通過固定支架安裝於氣瓶液相部分，可充分實現常溫氣體均勻在低溫液體中運動，避免局部低溫液體溫度過高，造成壓カ突升，能均勻實現低溫液體溫度的緩慢上升，從而達到所需飽和壓カ狀態所對應之溫度。達到飽和狀態的低溫液體其蒸汽壓能持續穩壓存在，可將低溫液體通過排液管排出，實現燃料液體的穩定供應，從而保證車輛的穩定運行。本實用新型的主要工作原理是對車用天然氣儲存設備I當中的液體燃料進行調飽和操作，使其飽和壓力達到所需要壓力。該流程主要是將液化天然氣流經水浴式汽化器2，將液化天然氣加熱為常溫氣體，並再次回歸車用天然氣儲存設備1，常溫氣體流經車用天然氣儲存設備I下部的回氣盤管9進入瓶內的盤管組件10，將車用天然氣儲存設備I液體進行升溫，同時盤管組件10內氣體降溫為液態或此狀態下的蒸汽，此舉可使常溫氣體吸收液體當中的冷能，使車用天然氣儲存設備I內液體溫度升高，達到所需要的飽和壓カ所對應的溫度。具體操作為車輛通過加氣站將車用天然氣儲存設備I加滿，通過設備內設置的溫度傳感元件觀測液體溫度，當溫度低於-130° (或飽和壓カ低於O. 8MPa)時，啟動發動機7，將液態天然氣通過水浴式汽化器2加熱汽化，汽化後的氣體先儲存於緩衝罐3當中，開啟一段時間後，再開啟截止閥8，將經加熱後的常溫氣體通過回氣盤管9流入車用天然氣儲存設備I內，同時不斷觀測儲存設備內溫度，當達到所需要溫度時，將截止閥8關閉。若沒有達到，可重新低速啟動發動機7，通過水浴式汽化器2汽化部份氣體，汽化後的氣體再不斷向車用天然氣儲存設備I充氣，直至達到所需要溫度為止。此流程當中也可採用自動調壓措施，即在水浴式汽化器2與截止閥8之間加ー迴路電磁閥5，將溫度傳感元件、信號轉換器和迴路電磁閥5進行聯接，可實現自動控制。只有當車用天然氣儲存設備I內液體經調飽和後，車用天然氣儲存設備I內壓カ才能穩定在所要求壓カ範圍之內，此舉可從根本上解決液體的飽和狀態。當車輛行駛後，車用天然氣儲存設備I內壓カ是穩定的，除正常蒸發率外，溫度基本不會有太大變化。一旦車用天然氣儲存設備I內液體溫度穩定，車輛可以平穩行駛，供氣穩定，可保證液體經車用天然氣儲存設備I流入水浴式汽化器2，使之汽化為常溫氣體，然後通過緩衝罐3緩衝穩壓，穩壓後的天然氣再通過調壓閥4使氣體壓力降到發動機7所需壓カ範圍內，為保護髮動機7的清潔度，氣體在進入發動機7前，需安裝一過濾器6，去除雜質，保護髮動機7。因此此流程可穩定對發動機進行供氣，保證車輛平穩行駛。本實用新型的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不會脫離本實用新型的範圍。
權利要求1.車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內置溫度傳感裝置(11)的車用天然氣儲存設備(I)，其特徵是所述的車用天然氣儲存設備(I)通過管道依次串聯有水浴式汽化器(2)、調壓閥(4)及緩衝罐(3)，所述的緩衝罐(3)通過回氣盤管(9)與車用天然氣儲存設備(I)內的盤管組件(10)連接，所述的回氣盤管(9)上安裝有截止閥(8)，所述的盤管組件(10)通過固定支架安裝於車用天然氣儲存設備(I)液相部分。
2.根據權利要求I所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的水浴式汽化器(2)通過發動機(7)進行冷卻水循環。
3.根據權利要求2所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的緩衝罐⑶與發動機⑵連接，且該緩衝罐(3)與發動機(7)之間設有通路電磁閥(12)。
4.根據權利要求3所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的通路電磁閥(12)與發動機(7)之間設有過濾器(6)。
5.根據權利要求4所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的溫度傳感裝置(11)包括溫度傳感元件、信號轉換器及控制器。
6.根據權利要求5所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的盤管組件(10)為銅質管。
7.根據權利要求6所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的盤管組件(10)為等直徑的圓形管狀結構。
8.根據權利要求7所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特徵是所述的截止閥⑶與緩衝罐⑶之間安裝有受溫度傳感裝置(11)控制的迴路電磁閥(5)。
專利摘要本實用新型公開了車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內置溫度傳感裝置的車用天然氣儲存設備，其特徵是車用天然氣儲存設備通過管道依次串聯有水浴式汽化器、調壓閥及緩衝罐，緩衝罐通過回氣盤管與車用天然氣儲存設備內的盤管組件連接，回氣盤管上安裝有截止閥，盤管組件通過固定支架安裝於車用天然氣儲存設備液相部分，回氣盤管內的常溫氣體傳遞到盤管組件並與車用天然氣儲存設備內的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲存設備內穩定升溫升壓。本實用新型具有快速增壓、控制瓶內壓力穩定、效果好，成本低的優點。
文檔編號F02M21/02GK202441512SQ20122008407
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者葉青, 廖建明, 薛秉康, 聞慶 申請人:寧波明欣化工機械有限責任公司