專利名稱：車用天然氣燃料飽和流程控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于存儲(chǔ)液化天然氣等液體燃料的車用瓶領(lǐng)域，特別涉及車用天然氣燃料飽和流程控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著世界各國對氣候的關(guān)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(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)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(qū)正日益興起并被推廣和使用，目前運(yùn)用最廣泛的為公交車、長途車及重型卡車等。發(fā)展清潔燃料交通車及重卡具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，天然氣客車可以節(jié)約能耗成本20%左右。天然氣作為汽車燃料，燃燒完全，發(fā)動(dòng)機(jī)少積碳，燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，減少了氣阻和爆震，使發(fā)動(dòng)機(jī)壽命延長，維修費(fèi)用大幅減少。在公共交通上使用天然氣作為清潔能源，根據(jù)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(xiàn)階段理想的替代燃料。
而要利用天然氣驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車，需要一整套設(shè)備進(jìn)行供氣，目前國內(nèi)天然氣作為汽車燃料雖已有推廣，但根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)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(huì)較低，此舉會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率，會(huì)出現(xiàn)車輛跑不起來現(xiàn)象，或出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的躥動(dòng)行駛，雖然國內(nèi)目前某些廠家采用外置增壓器進(jìn)行增壓，但由于車輛時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，內(nèi)部液體會(huì)發(fā)生攪和，會(huì)再次冷卻蒸氣，造成壓力再次下降，因此， 瓶內(nèi)壓力會(huì)不穩(wěn)，且瓶內(nèi)液體容積處于一半以下，增壓系統(tǒng)基本上沒有作用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供具有快速增壓、控制瓶內(nèi)壓力穩(wěn)定、效果好，成本低的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內(nèi)置溫度傳感裝置的車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備， 其特征是車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備通過管道依次串聯(lián)有水浴式汽化器、調(diào)壓閥及緩沖罐，緩沖罐通過回氣盤管與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)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于車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備液相部份，回氣盤管內(nèi)的常溫氣體傳遞到盤管組件并與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)穩(wěn)定升溫升壓。
為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括上述的水浴式汽化器通過發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻水循環(huán)；將液化天然氣流經(jīng)水浴式汽化器， 將液化天然氣加熱為常溫氣體，并再次回歸車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備，常溫氣體流經(jīng)車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備下部的回氣盤管進(jìn)入瓶內(nèi)的盤管組件，將車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備液體進(jìn)行升溫， 同時(shí)盤管組件內(nèi)氣體降溫為液態(tài)或此狀態(tài)下的蒸汽。
上述的緩沖罐與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，且該緩沖罐與發(fā)動(dòng)機(jī)之間設(shè)有通路電磁閥。
上述的通路電磁閥與發(fā)動(dòng)機(jī)之間設(shè)有過濾器。
上述的溫度傳感裝置包括溫度傳感元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器及控制器。
上述的盤管組件為銅質(zhì)管。
上述的盤管組件為等直徑的圓形管狀結(jié)構(gòu)。
上述的截止閥與緩沖罐之間安裝有受溫度傳感裝置控制的回路電磁閥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內(nèi)置溫度傳感裝置的車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備，其中，車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備通過管道依次串聯(lián)有水浴式汽化器、調(diào)壓閥及緩沖罐，緩沖罐通過回氣盤管與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)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于車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備液相部份，回氣盤管內(nèi)的常溫氣體傳遞到盤管組件并與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)穩(wěn)定升溫升壓。車輛通過加氣站將車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備加滿，通過瓶內(nèi)設(shè)置的溫度傳感元件觀測液體溫度，當(dāng)溫度低于-130° (或飽和壓力低于O.SMPa)時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，將液態(tài)天然氣通過水浴式汽化器加熱汽化，汽化后的氣體先儲(chǔ)存于緩沖罐當(dāng)中， 開啟一段時(shí)間后，再開啟截止閥，將經(jīng)加熱后的常溫氣體通過回氣盤管流入瓶內(nèi)，同時(shí)不斷觀測瓶內(nèi)溫度，當(dāng)達(dá)到所需要溫度時(shí)，將截止閥關(guān)閉。若沒有達(dá)到，可重新低速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)， 通過水浴式汽化器汽化部份氣體，汽化后的氣體再不斷向瓶內(nèi)充氣，直至達(dá)到所需要溫度為止。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，最為關(guān)鍵的功能部件為車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)部的盤管組件，此盤管組件主要功能是實(shí)現(xiàn)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(zhì)管，被制成一系列等直徑的圓狀結(jié)構(gòu)，通過固定支架安裝于氣瓶液相部份，可充分實(shí)現(xiàn)常溫氣體均勻在低溫液體中運(yùn)動(dòng)，避免局部低溫液體溫度過高，造成壓力突升，能均勻?qū)崿F(xiàn)低溫液體溫度的緩慢上升，從而達(dá)到所需飽和壓力狀態(tài)所對應(yīng)之溫度。達(dá)到飽和狀態(tài)的低溫液體其蒸汽壓能持續(xù)穩(wěn)壓存在，可將低溫液體通過排液管排出，實(shí)現(xiàn)燃料液體的穩(wěn)定供應(yīng)，從而保證車輛的穩(wěn)定運(yùn)行。此流程當(dāng)中也可采用自動(dòng)調(diào)壓措施，即在緩沖罐與截止閥之間加一電磁閥，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
本發(fā)明具有快速增壓、控制瓶內(nèi)壓力穩(wěn)定、效果好，成本低的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中的附圖標(biāo)記為車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1、水浴式汽化器2、緩沖罐3、調(diào)壓閥4、 回路電磁閥5、過濾器6、發(fā)動(dòng)機(jī)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1所示，本發(fā)明的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內(nèi)置溫度傳感裝置11的車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1，其中，車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1通過管道依次串聯(lián)有水浴式汽化器2、調(diào)壓閥4及緩沖罐3，緩沖罐3通過回氣盤管9與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)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通過固定支架安裝于車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1液相部份，回氣盤管9內(nèi)的常溫氣體傳遞到盤管組件10并與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)穩(wěn)定升溫升壓。
實(shí)施例中，水浴式汽化器2通過發(fā)動(dòng)機(jī)7進(jìn)行冷卻水循環(huán)。
實(shí)施例中，緩沖罐3與發(fā)動(dòng)機(jī)7連接，且該緩沖罐3與發(fā)動(dòng)機(jī)7之間設(shè)有通路電磁閥12。
實(shí)施例中，通路電磁閥12與發(fā)動(dòng)機(jī)7之間設(shè)有過濾器6。
實(shí)施例中，溫度傳感裝置11包括溫度傳感元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器及控制器。
實(shí)施例中，盤管組件10為銅質(zhì)管。
實(shí)施例中，盤管組件10為等直徑的圓形管狀結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例中，截止閥8與緩沖罐3之間安裝有受溫度傳感裝置11控制的回路電磁閥 5。回路電磁閥5可以讓本發(fā)明的整個(gè)回氣回路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在手動(dòng)控制的回路中可以不裝此部件。
在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，最為關(guān)鍵的功能部件為車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)部的盤管組件 10，此盤管組件10主要功能是實(shí)現(xiàn)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(zhì)管，被制成一系列等直徑的圓狀結(jié)構(gòu)，通過固定支架安裝于氣瓶液相部份，可充分實(shí)現(xiàn)常溫氣體均勻在低溫液體中運(yùn)動(dòng)，避免局部低溫液體溫度過高，造成壓力突升，能均勻?qū)崿F(xiàn)低溫液體溫度的緩慢上升，從而達(dá)到所需飽和壓力狀態(tài)所對應(yīng)之溫度。達(dá)到飽和狀態(tài)的低溫液體其蒸汽壓能持續(xù)穩(wěn)壓存在，可將低溫液體通過排液管排出，實(shí)現(xiàn)燃料液體的穩(wěn)定供應(yīng)，從而保證車輛的穩(wěn)定運(yùn)行。
本發(fā)明的主要工作原理是對車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1當(dāng)中的液體燃料進(jìn)行調(diào)飽和操作，使其飽和壓力達(dá)到所需要壓力。該流程主要是將液化天然氣流經(jīng)水浴式汽化器2，將液化天然氣加熱為常溫氣體，并再次回歸車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1，常溫氣體流經(jīng)車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1下部的回氣盤管9進(jìn)入瓶內(nèi)的盤管組件10，將車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1液體進(jìn)行升溫，同時(shí)盤管組件10內(nèi)氣體降溫為液態(tài)或此狀態(tài)下的蒸汽，此舉可使常溫氣體吸收液體當(dāng)中的冷能，使車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)液體溫度升高，達(dá)到所需要的飽和壓力所對應(yīng)的溫度。
具體操作為車輛通過加氣站將車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1加滿，通過設(shè)備內(nèi)設(shè)置的溫度傳感元件觀測液體溫度，當(dāng)溫度低于-130° (或飽和壓力低于0. 8MPa)時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī) 7，將液態(tài)天然氣通過水浴式汽化器2加熱汽化，汽化后的氣體先儲(chǔ)存于緩沖罐3當(dāng)中，開啟一段時(shí)間后，再開啟截止閥8，將經(jīng)加熱后的常溫氣體通過回氣盤管9流入車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)，同時(shí)不斷觀測儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)溫度，當(dāng)達(dá)到所需要溫度時(shí)，將截止閥8關(guān)閉。若沒有達(dá)到，可重新低速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)7，通過水浴式汽化器2汽化部份氣體，汽化后的氣體再不斷向車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1充氣，直至達(dá)到所需要溫度為止。此流程當(dāng)中也可采用自動(dòng)調(diào)壓措施，即在水浴式汽化器2與截止閥8之間加一回路電磁閥5，將溫度傳感元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和回路電磁閥5進(jìn)行聯(lián)接，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
只有當(dāng)車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)液體經(jīng)調(diào)飽和后，車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)壓力才能穩(wěn)定在所要求壓力范圍之內(nèi)，此舉可從根本上解決液體的飽和狀態(tài)。當(dāng)車輛行駛后，車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)壓力是穩(wěn)定的，除正常蒸發(fā)率外，溫度基本不會(huì)有太大變化。一旦車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1內(nèi)液體溫度穩(wěn)定，車輛可以平穩(wěn)行駛，供氣穩(wěn)定，可保證液體經(jīng)車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備1流入水浴式汽化器2，使之汽化為常溫氣體，然后通過緩沖罐3緩沖穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后的天然氣再通過調(diào)壓閥4使氣體壓力降到發(fā)動(dòng)機(jī)7所需壓力范圍內(nèi)，為保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)7 的清潔度，氣體在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)7前，需安裝一過濾器6，去除雜質(zhì)，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)7。因此此流程可穩(wěn)定對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行供氣，保證車輛平穩(wěn)行駛。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內(nèi)置溫度傳感裝置(11)的車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)，其特征是所述的車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)通過管道依次串聯(lián)有水浴式汽化器 O)、調(diào)壓閥(4)及緩沖罐(3)，所述的緩沖罐C3)通過回氣盤管(9)與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)內(nèi)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)通過固定支架安裝于車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)液相部份，回氣盤管(9)內(nèi)的常溫氣體傳遞到盤管組件(10)并與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)內(nèi)的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)內(nèi)穩(wěn)定升溫升壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的水浴式汽化器( 通過發(fā)動(dòng)機(jī)(7)進(jìn)行冷卻水循環(huán)；將液化天然氣流經(jīng)水浴式汽化器O)，將液化天然氣加熱為常溫氣體，并再次回歸車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)，常溫氣體流經(jīng)車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1)下部的回氣盤管(9)進(jìn)入瓶內(nèi)的盤管組件(10)，將車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備(1) 液體進(jìn)行升溫，同時(shí)盤管組件(10)內(nèi)氣體降溫為液態(tài)或此狀態(tài)下的蒸汽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的緩沖罐⑶與發(fā)動(dòng)機(jī)(7)連接，且該緩沖罐(3)與發(fā)動(dòng)機(jī)(7)之間設(shè)有通路電磁閥(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的通路電磁閥(12)與發(fā)動(dòng)機(jī)(7)之間設(shè)有過濾器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的溫度傳感裝置(11)包括溫度傳感元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器及控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的盤管組件(10)為銅質(zhì)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的盤管組件(10)為等直徑的圓形管狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，其特征是所述的截止閥⑶與緩沖罐⑶之間安裝有受溫度傳感裝置(11)控制的回路電磁閥(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了車用天然氣燃料飽和流程控制裝置，包括內(nèi)置溫度傳感裝置的車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備，其特征是車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備通過管道依次串聯(lián)有水浴式汽化器、調(diào)壓閥及緩沖罐，緩沖罐通過回氣盤管與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)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于車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備液相部份，回氣盤管內(nèi)的常溫氣體傳遞到盤管組件并與車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)的低溫液體熱對流，使車用天然氣儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)穩(wěn)定升溫升壓。本發(fā)明具有快速增壓、控制瓶內(nèi)壓力穩(wěn)定、效果好，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02D19/02GK102562365SQ20121005897
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者葉青, 廖建明, 薛秉康, 聞慶 申請人:寧波明欣化工機(jī)械有限責(zé)任公司