專利名稱:一種船用發(fā)動機lng/柴油雙燃料混合器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器。它包括一混合器芯和一混合器外部件；混合器芯和混合器外部件均呈筒體狀；混合器芯套設(shè)于混合器外部件的腔體內(nèi)，且混合器芯與混合器外部件之間形成一環(huán)形腔室，環(huán)形腔室與混合器外部件上設(shè)置的天然氣進氣道相連通；混合器芯的側(cè)壁與環(huán)形腔室的位置相應處設(shè)有若干個天然氣噴射孔。本實用新型船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器無傳統(tǒng)混合器的喉口設(shè)計，減小了氣體流動過程中的阻力，從而減少了氣體流動過程中的流動損失，增加了充氣效率；另外，混合器芯的均勻分布的噴射孔設(shè)計與混合器外部件和混合器芯配合形成的環(huán)形腔室能夠增加充氣量，使得空氣和天然氣充分混合，大幅度降低了柴油機排放，減少對大氣的污染。
【專利說明】一種船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種船舶發(fā)動機LNG燃料供給系統(tǒng)，具體涉及一種船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器。

【背景技術(shù)】
[0002]氣的混合容易產(chǎn)生分層，影響混合效果，影響了發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性。天然氣是以甲烷為主的氣體燃料，其分子量偏小，Η/C值高達4左右。由于天然氣在發(fā)動機內(nèi)與空氣混合時同為氣態(tài)，與柴油相比其混合氣體更為均勻、燃燒更為完全，這樣柴油機摻燒天然氣可以大幅度降低柴油機的碳煙排放，減少柴油機對大氣環(huán)境的污染，同時還可以改善柴油機的燃料結(jié)構(gòu)。因此，柴油摻燒天然氣的發(fā)動機得到了較為廣泛的應用。
[0003]早期的研宄中雙燃料船舶發(fā)動機大多數(shù)都是采用機械式燃料供給裝置，即在進氣總管上或者在缸蓋氣道內(nèi)安裝混合器將氣體燃料摻混到空氣中作為進氣充量進入氣缸，利用進氣沖程時氣缸的抽吸作用，進氣管道內(nèi)的氣流流動形成的真空度來抽吸氣體燃料，其中混合器具有混合氣量控制及空燃比控制兩項功能。改裝后的雙燃料發(fā)動機的動力性與原機相差不大，氣體燃料對柴油的替代率偏低，廢氣排放的HC和CO濃度較高，天然氣與空氣的混合容易產(chǎn)生分層，影響混合效果，影響了發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性。
[0004]傳統(tǒng)的文丘里管混合器采用氣體燃料由喉管周邊進入的進氣方式，氣體燃料進入混合器后多沿管壁流動，很難向管道中心擴散，節(jié)氣門開度較小時空氣流速低，由喉管周邊噴出的天然氣在流路中央沖突，并迅速擴散到整個流路，因而能與空氣較充分混合，使進氣管中混合氣分布較均勻；隨著節(jié)氣門開度增大，空氣流量逐漸增加，由喉管周邊噴出來的天然氣來不及向管道中心擴散，不能與空氣充分混合，使混合氣愈來愈不均勻。
[0005]如何控制空氣和天然氣供給量，以實現(xiàn)LNG/柴油雙燃料船用發(fā)動機的最佳油氣比以及達到最佳的摻燒效果、使船用發(fā)動機具有良好的動力性能、經(jīng)濟性能和排放性能，一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖解決的技術(shù)難題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是提供一種船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器，它能夠?qū)崿F(xiàn)船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料工作，滿足最佳空燃比、讓天然氣和空氣充分混合。
[0007]本實用新型所提供的船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器，包括一混合器芯和一混合器外部件；
[0008]所述混合器芯和所述混合器外部件均呈筒體狀；
[0009]所述混合器芯套設(shè)于所述混合器外部件的腔體內(nèi)，且所述混合器芯與所述混合器外部件之間形成一環(huán)形腔室，所述環(huán)形腔室與所述混合器外部件上設(shè)置的天然氣進氣道相連通；
[0010]所述混合器芯的側(cè)壁與所述環(huán)形腔室的位置相應處設(shè)有若干個天然氣噴射孔。
[0011]所述的雙燃料混合器中，所述混合器芯與所述混合器外部件之間為過盈配合。
[0012]所述的雙燃料混合器中，所述天然氣噴射孔之間為均勻布置，以使天然氣均勻的噴射至所述混合器芯的腔體(即空氣進入的通道)內(nèi)，與進入的空氣混合。
[0013]使用本實用新型雙燃料混合器時，可將所述雙燃料混合器連接于圖1所示的LNG燃料供給系統(tǒng)中，具體供給流程為:LNG瓶的輸出端通過供液管道與蒸發(fā)器的輸入端相連通，蒸發(fā)器的輸出端與天然氣流量控制閥的輸入端相連，天然氣流量控制閥的流量控制端與天然氣流量控制執(zhí)行器相連，天然氣流量控制閥的輸出端與空氣混合器的輸入端相連，空氣混合器的輸出端與船用發(fā)動機的進氣總管相連，從而將空氣和天然氣形成的混合氣體輸送至船用發(fā)動機的氣缸中；本實用新型雙燃料混合器位于增壓器后的進氣總管上，入口一端與噴射閥出口相連接，通入來自噴射閥的天然氣；另一端與渦輪增壓器相連接，通入經(jīng)過空氣濾清器和渦輪增壓器的增壓空氣。增壓空氣和天然氣在該混合器內(nèi)的通道內(nèi)充分混合，通過混合器的出口在經(jīng)過中冷器流進氣缸。
[0014]本實用新型船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器具有如下優(yōu)點:
[0015]本實用新型船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器無傳統(tǒng)混合器的喉口設(shè)計，減小了氣體流動過程中的阻力，從而減少了氣體流動過程中的流動損失，增加了充氣效率；另夕卜，混合器芯的均勻分布的噴射孔設(shè)計與混合器外部件和混合器芯配合形成的環(huán)形腔室能夠增加充氣量，使得空氣和天然氣充分混合，保證了船舶發(fā)動機的經(jīng)濟性，同時還大幅度降低了柴油機排放，減少對大氣的污染。

【附圖說明】

[0016]圖1為一種包括本實用新型雙燃料混合器的天然氣燃料供給系統(tǒng)。
[0017]圖2為本實用新型雙燃料混合器的剖面圖。
[0018]圖3為本實用新型雙燃料混合器中混合器外部件的剖面圖。
[0019]圖4為本實用新型雙燃料混合器中混合器芯的剖面圖。
[0020]圖中各標記如下:
[0021]I天然氣進氣道、2環(huán)形腔室、3混合氣出口、4天然氣噴射孔、5混合器外部件、6混合器芯、7空氣入口。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。
[0023]如圖2所示，為本實用新型雙燃料混合器的剖面示意圖，它包括一個筒體狀的混合器芯6和一個筒體狀的混合器外部件5，其中，混合器芯6的剖面示意圖如圖4所示，混合器外部件5的剖面示意圖如圖3所示?；旌掀餍?套設(shè)于混合器外部件5的腔體內(nèi)，且兩者之間為過盈配合，在混合器芯6與混合器外部件5之間形成了一個環(huán)形腔室2，該環(huán)形腔室2與混合器外部件5上設(shè)置的天然氣進氣道I相連通，用于通入天然氣。為了實現(xiàn)通入至環(huán)形腔室2內(nèi)的天然氣的混合，在與環(huán)形腔室2的位置相應處的混合器芯6的側(cè)壁上設(shè)有均勻布置的32個天然氣噴射孔4，進而通入的天然氣通過上述天然氣噴射孔4進入至混合器芯6的腔室內(nèi)，即能夠與從空氣入口 7進入的空氣混合，然后從混合氣出口 3中排出。
[0024]本實用新型船舶發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器的工作過程如下，請參考圖1所示的燃料供給系統(tǒng):天然氣在噴射閥出口處與本實用新型混合器內(nèi)部的壓差作用下由天然氣進道I向混合器內(nèi)部流動，經(jīng)過空氣濾清器過濾和渦輪增壓器增壓后的空氣高速流過混合器芯6的腔室內(nèi)，天然氣通過布置在混合器芯上的32個均勻分布的天然氣噴射孔4進入混合器芯6的腔室與空氣充分混合。
[0025]在柴油機工作過程中，進入該混合器內(nèi)部天然氣的量是隨柴油機的工作過程不同而變化的，是靠電控系統(tǒng)控制天然氣噴射閥來改變天然氣的供應量，沿混合器芯均勻分布的天然氣噴射能保證空氣和天然氣在混合器內(nèi)部進行充分的混合。
【權(quán)利要求】
1.一種船用發(fā)動機LNG/柴油雙燃料混合器，其特征在于:它包括一混合器芯和一混合器外部件； 所述混合器芯和所述混合器外部件均呈筒體狀； 所述混合器芯套設(shè)于所述混合器外部件的腔體內(nèi)，且所述混合器芯與所述混合器外部件之間形成一環(huán)形腔室，所述環(huán)形腔室與所述混合器外部件上設(shè)置的天然氣進氣道相連通； 所述混合器芯的側(cè)壁與所述環(huán)形腔室的位置相應處設(shè)有若干個天然氣噴射孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙燃料混合器，其特征在于:所述混合器芯與所述混合器外部件之間為過盈配合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙燃料混合器，其特征在于:所述天然氣噴射孔之間為均勻布置。
【文檔編號】F02M21-04GK204299724SQ201420745185
【發(fā)明者】胡獻文, 魯亮, 李欣欣, 劉淼兒, 張望, 王愛軍, 鄒云, 高慧良 [申請人]中海石油氣電集團有限責任公司, 武漢三江航天遠方科技有限公司