天然氣發動機燃氣溫度控制系統的製作方法
2023-05-15 06:20:16
專利名稱：天然氣發動機燃氣溫度控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及天然氣發動機技術領域，尤其涉及一種天然氣發動機燃氣溫度控制系統。
背景技術：
天然氣發動機的燃料需要有合適的溫度，溫度過高會導致發動機爆燃，溫度過低會導致發動機失火，從而嚴重影響發動機性能。現有天然氣發動機靠汽化器對燃料進行加熱，並且受環境溫度影響較大，所以汽化器一般根據發動機最大燃料消耗量和使用最低環境溫度進行匹配，現有設計容易出現天然氣發動機低溫環境下啟動時汽化器結冰，高溫運 行時燃氣溫度過高的現象，嚴重影響了天然氣發動機的正常使用。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種天然氣發動機燃氣溫度控制系統，以解決天然氣發動機低溫環境下啟動時汽化器結冰，高溫運行時燃氣溫度過高的技術問題。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是天然氣發動機燃氣溫度控制系統，包括燃氣供給管路和用於熱交換的冷卻液常開迴路，所述燃氣供給管路包括依次連接的燃氣儲存罐、汽化器和發動機，所述冷卻液常開迴路包括依次連接的發動機冷卻液出口、汽化器、根據燃氣溫度控制冷卻液流通面積的節流裝置、發動機冷卻液回水口，所述發動機冷卻液出口與發動機冷卻液回水口之間還設有燃氣溫度補償迴路，所述燃氣溫度補償迴路包括連接所述發動機冷卻液出口和發動機冷卻液回水口的熱交換器，在所述燃氣供給管路上，所述熱交換器設置於所述節流裝置與發動機之間，所述熱交換器與發動機冷卻液回水口之間設有根據燃氣溫度控制所述燃氣溫度補償迴路通斷以及冷卻液流量的節溫器。作為一種改進，所述節流裝置包括閥體，所述閥體內設有相互連通的第一流通通道和第二流通通道，所述第一流通通道的直徑小於第二流通通道的直徑，所述第二流通通道內滑動安裝有由感溫器控制的閥杆，所述閥杆的端部設有導向部，所述導向部貫穿所述第一流通通道並滑動安裝於所述閥體上，所述閥杆的直徑小於所述第一流通通道的直徑。採用了上述技術方案後，本實用新型的有益效果是由於在汽化器的下遊設計了節流裝置，通過檢測汽化器出口的燃氣溫度來控制節流裝置冷卻液流通面積，從而控制流經汽化器的冷卻液流量，達到汽化器氣化能力可調節的目的，使該系統始終能為發動機提供合理溫度範圍的燃氣，不會出現燃氣溫度過高現象；由於設計了冷卻液常開迴路，當節流裝置關閉時，依然有冷卻液流通，有效防止了冷卻液流量過低時可能出現汽化器結冰現象；由於設計了節溫器，當燃氣溫度較低時，熱交換器通過來自發動機冷卻液出口的冷卻液對燃氣進行二次加熱，同樣，熱交換器內部的冷卻液流量通過節溫器來控制，當燃氣溫度達到設定值後，節溫器可完全切斷燃氣溫度補償迴路的冷卻液流通，有效地解決了天然氣發動機低溫環境下啟動時汽化器結冰，高溫運行時燃氣溫度過高的技術問題。[0007]由於節流裝置的閥杆直徑小於第一流通通道的直徑，當節流裝置處於關閉的最大行程位置時，閥杆位於第一流通通道內，此時閥杆與第一流通通道之間仍存有流通間隙，依然可以有冷卻液流通，避免了天然氣發動機低溫環境下汽化器結冰現象，該結構簡單可靠，使用效果好。
圖I是本實用新型實施例的工作原理示意圖；圖2是節流裝置的結構示意圖；圖中1、燃氣儲存罐，2、汽化器，3、節流裝置，31、閥體，32、閥杆，33、感溫器，34、導向部，35、第一流通通道，36、第二流通通道，4、發動機，41、發動機冷卻液回水口，42、發動機冷卻液出口，5、熱交換器，6、節溫器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖I所示，一種天然氣發動機燃氣溫度控制系統，包括燃氣供給管路和用於熱交換的冷卻液常開迴路，燃氣供給管路包括依次連接的燃氣儲存罐I、汽化器2和發動機4，冷卻液常開迴路包括依次連接的發動機冷卻液出口 42、汽化器2、根據燃氣溫度控制冷卻液流通面積的節流裝置3、發動機冷卻液回水口 41，發動機冷卻液出口 42與發動機冷卻液回水口 41之間還設有燃氣溫度補償迴路，燃氣溫度補償迴路包括連接發動機冷卻液出口 42和發動機冷卻液回水口 41的熱交換器5，在燃氣供給管路上，熱交換器5設置於節流裝置3與發動機4之間，熱交換器5與發動機冷卻液回水口 41之間設有根據燃氣溫度控制燃氣溫度補償迴路通斷以及冷卻液流量的節溫器6，其中，節溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門，是一種自動調溫裝置，通常含有感溫組件，借著膨脹或冷縮來開啟、關掉空氣、氣體或液體的流動，為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。如圖2所示,節流裝置3包括閥體31,閥體31內設有相互連通的第一流通通道35和第二流通通道36，第一流通通道35的直徑小於第二流通通道36的直徑，第二流通通道36內滑動安裝有由感溫器33控制的閥杆32，閥杆32的端部設有導向部34，導向部34貫穿第一流通通道35並滑動安裝於閥體31上，閥杆32的直徑小於第一流通通道35的直徑。為了降低成本，該節流裝置可以採用現有的節溫器改進，只需將節溫器的閥杆直徑變小，小於第一流通通道的直徑即可實現。當然，節流裝置也可以採用其他的結構來實現節流作用，例如，使用感溫器和蝶閥的組合，當感溫器感知汽化器2出口的燃氣溫度高於設定值時，便通過進氣量控制蝶閥閥瓣的開啟角度，從而改變冷卻液的流體面積，為發動機4提供合理溫度範圍的燃氣，本領域技術人員完全可以根據自己的專業知識實現，但是，通過進氣量控制蝶閥閥瓣的開啟角度，難道比較大。其工作原理如下從燃氣儲存罐I出來的液態天然氣經過汽化器2後變成氣態天然氣，該過程需要吸熱，熱量來源於與發動機冷卻液的換熱，氣態天然氣流經節流裝置3後進入熱交換器5，然後又流經節溫器6進入發動機4。當節流裝置3檢測到汽化器2出口的燃氣溫度高於設定值時，便通過節流裝置3改變冷卻液流通面積，從而控制流經汽化器2的冷卻液流量，調節汽化器2氣化能力，使該系統始終能為發動機4提供合理溫度範圍的燃氣，此時，節溫器6完全切斷燃氣溫度補償迴路的冷卻液流通；當節溫器6檢測到熱交換器5出口的燃氣溫度較低時，節溫器6控制熱交換器5內部的冷卻液流量，通過來自發動機冷卻液出口 42的冷卻液對燃氣進行二次加熱，當燃氣溫度達到設定值後，節溫器6可完全切斷燃氣溫度補償迴路的冷卻液流通。本實用新型不局限於上述具體 的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.天然氣發動機燃氣溫度控制系統，包括燃氣供給管路和用於熱交換的冷卻液常開迴路，所述燃氣供給管路包括依次連接的燃氣儲存罐、汽化器和發動機，所述冷卻液常開迴路包括依次連接的發動機冷卻液出口、汽化器、根據燃氣溫度控制冷卻液流通面積的節流裝置、發動機冷卻液回水口，其特徵在於所述發動機冷卻液出口與發動機冷卻液回水口之間還設有燃氣溫度補償迴路，所述燃氣溫度補償迴路包括連接所述發動機冷卻液出口和發動機冷卻液回水口的熱交換器，在所述燃氣供給管路上，所述熱交換器設置於所述節流裝置與發動機之間，所述熱交換器與發動機冷卻液回水口之間設有根據燃氣溫度控制所述燃氣溫度補償迴路通斷以及冷卻液流量的節溫器。
2.根據權利要求I所述的天然氣發動機燃氣溫度控制系統，其特徵在於所述節流裝置包括閥體，所述閥體內設有相互連通的第一流通通道和第二流通通道，所述第一流通通道的直徑小於第二流通通道的直徑，所述第二流通通道內滑動安裝有由感溫器控制的閥杆，所述閥杆的端部設有導向部，所述導向部貫穿所述第一流通通道並滑動安裝於所述閥體上，所述閥杆的直徑小於所述第一流通通道的直徑。·
專利摘要本實用新型公開了一種天然氣發動機燃氣溫度控制系統，屬於天然氣發動機技術領域，包括燃氣供給管路和用於熱交換的冷卻液常開迴路,發動機冷卻液出口與發動機冷卻液回水口之間還設有燃氣溫度補償迴路，燃氣溫度補償迴路包括連接發動機冷卻液出口和發動機冷卻液回水口的熱交換器，在燃氣供給管路上，熱交換器設置於節流裝置與發動機之間，熱交換器與發動機冷卻液回水口之間設有根據燃氣溫度控制燃氣溫度補償迴路通斷以及冷卻液流量的節溫器。本實用新型解決了天然氣發動機低溫環境下啟動時汽化器結冰，高溫運行時燃氣溫度過高的技術問題，廣泛應用於天然氣發動機中。
文檔編號F02M21/06GK202756121SQ201220464269
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者邵思東, 周偉偉 申請人:濰柴動力西港新能源發動機有限公司