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LNG气瓶的构造

 看了才晓得 2017-05-09

上期提到了LNG的一些属性,如果想要用在车上,就首先要解决LNG的存储问题。

气瓶:

气瓶是储存天然气的装置,相当于油箱,气瓶采用双层制造,内胆外侧缠绕着玻璃纤维及铝箔等材料,内胆与外壳中间抽真空,能起到非常好的隔热作用。

这个就类似于我们的保温杯,两层,中间真空。

气瓶在车架的安装有横置式和侧置式两种,横置式就是气瓶横在车架之上,多见于公路运输车。

侧置式就是气瓶顺着车架安装,多见于工程自卸车。

气瓶头部安装有出液阀、增压阀、过流阀、经济阀、液位传感器、排空阀、一级安全阀(主安全阀)及二级安全阀(副安全阀)等,结构及安装位置见下图:

1、出液阀:

出液阀实际就是一个开关,它的作用就是开启或关闭气瓶输出燃料的管路。

当缓慢打开出液阀时:

燃料经气瓶头部的一个出液单向阀,流经出液阀,然后进入过流阀。

需要注意的是,开启出液阀时速度要慢,如果开启过快,会导致过流阀起作用,从而关闭天然气输出管路,使燃料无法输出,导致发动机无法启动。

出液阀完全打开后要回转90-180度或二分之一圈,以免阀门冷缩卡住阀体甚至是损坏阀体。安装位置见上图。

2、过流阀:

过流阀的作用是防止后面管路发生破裂导致天然气泄漏。当管路出现断裂时,由于大流量的气体冲击,导致过流阀进液口压力远大于过流阀出液口压力,使阀体内的钢球瞬间堵住出液口,避免燃气泄漏而发生危险,当关闭出液阀后,过流阀两端压力在设定范围内时,过流阀自动回位。过流阀结构及安装位置见下图。

3、自增压系统:

自增压系统的作用是在气温过低时,辅助增加天然气输出压力,避免发动机不易启动或动力不足。

自增压系统由增压阀、升压调节阀及增压盘管组成。

1)增压阀:增压阀和出液阀类似,也是相当于一个开关,控制气瓶内的液体进入增压管路。在气瓶头部该阀旁标注有阀门名称—增压。安装位置见下图。

2)升压调节阀:升压调节阀的作用是控制气瓶增压压力,液化天然气经增压阀进入升压调节阀。升压调节阀通过管路与增压阀相连。安装位置见下图。

3)增压盘管:增压盘管的作用是吸收外界热量,使管内的液化天然气气化,它的作用与汽化器的作用一致,只是增压盘管没有外接水路。增压盘管是由多条管路串联或并联在一起,安装在气瓶附近。

4)自增压原理:打开增压阀后,低温的液化天然气经增压阀、升压调节阀进入自增压盘管,在增压盘管中吸收管路的热量后形成饱和蒸汽,在气瓶的上部有个空间,称为气相空间,增压盘管中被蒸发的饱和蒸汽从增压盘管另一端重新进入气瓶上部的气相空间内。

由于从增压阀出来的液化天然气体积较小,但是经过增压形成饱和蒸汽的气体体积很大,且始终在密闭的空间内循环,所以能使气瓶内的压力升高。

当气瓶压力升高到升压调节阀设定的压力时,升压调节阀自动关闭,气瓶压力不在升高,气瓶压力维持在稳定状态。

4、经济阀:

当发动机处于工作状态时,如果气瓶内的气体压力大于经济阀设定的压力时,经济阀打开,优先使用气瓶内的气体来降低气瓶压力,避免因气瓶压力过大导致安全阀打开造成气体浪费。经济阀安装位置见下图。

5、液位传感器:

液位传感器是用来感知气瓶内液体含量的多少。将在传感器中加以介绍。

6、排空阀:

排空阀的作用就是用来排空气瓶内的液化天然气。

平时一直处于关闭状态,当需要拆卸或更换气瓶时,打开排空阀,瓶内的天然气迅速排入大气中。安装位置见下图:

7、安全阀:

气瓶上有两个安全阀,分别是一级安全阀(主安全阀)和二级安全阀(副安全阀)。

气瓶设计上虽然有两层,中间形成真空,能够很好地隔热,但是,如果车辆长时间停驶时,气瓶多少会吸收一部分热量,使气瓶内液体被气化,导致气瓶压力升高,当气瓶压力达到1.75MPa时,一级安全阀打开,将气体排入大气中,当压力持续升高到2.9MPa时,二级安全阀打开,将瓶内气体排入大气中,所以二级安全阀也起到在一级安全阀失效后替代一级安全阀的作用。

安全阀的作用就是泄放气瓶内绝热层由于正常漏热导致的压力升高。

安全阀安装位置见下图:


张喜顺     

2017.05.09    

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