用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備的制作方法
【專利摘要】一種用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備（10），具有燃氣管線（11）并具有經(jīng)由閥單元（15）耦合至所述燃氣管線（11）的沖洗劑管線（13），其中，在所述閥單元（15）的第一操作狀態(tài)下，所述燃氣管線（11）起到在所述燃氣發(fā)動機的氣缸的方向上供給氣態(tài)燃料（12）的作用并且在所述閥單元（15）的第二操作狀態(tài)下，所述燃氣管線（11）起到在所述燃氣發(fā)動機的氣缸的方向上供給氣態(tài)燃料（14）的作用。所述燃氣管線（11）被形成為具有主要流動空間（16）和輔助流動空間（17）的雙壁式燃氣管線。所述閥單元（15）包括第一安全閥（18）。所述閥單元（15）還包括第二安全閥（19）。
【專利說明】用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序所述的用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖 洗設備。本發(fā)明還涉及一種用于這樣的燃料供給和沖洗設備的閥單元以及具有這樣的燃料 供給和沖洗設備的燃氣發(fā)動機。

【背景技術】
[0002] 內燃機(其提供有作為燃料的氣態(tài)介質）從實踐中全面可知并且也被描述成燃氣 發(fā)動機。在這樣的燃氣發(fā)動機的氣缸中，氣態(tài)燃料被燃燒，氣態(tài)燃料可以經(jīng)由燃氣管線被供 給至所述燃氣發(fā)動機的氣缸。特別是當所述燃氣發(fā)動機中沒有氣態(tài)燃料供燃燒時，通向所 述燃氣發(fā)動機的燃氣管線必須被沖洗，其中，作為沖洗劑，根據(jù)實踐，典型地采用氣態(tài)氮。氣 態(tài)沖洗劑可以經(jīng)由沖洗劑管線被引入到燃氣管線中，其中，所述燃氣管線和所述沖洗劑管 線經(jīng)由閥單元耦合以使得在第一操作狀態(tài)下，所述閥單元將所述燃氣管線和所述沖洗劑管 線彼此分開，在所述第一操作狀態(tài)下氣態(tài)燃料在燃氣發(fā)動機的氣缸中被燃燒；而在第二操 作狀態(tài)下，所述閥單元將所述沖洗劑管線耦合至所述燃氣管線，在所述第二操作狀態(tài)下沒 有氣態(tài)燃料在氣缸中被燃燒。在從實踐中可知的燃氣發(fā)動機中，存在燃料供給和沖洗設備 的閥單元典型地包括泄漏物(其中，所述泄漏物不能以確定的方式被排出）的問題，所述閥 單元在第一操作狀態(tài)下將所述燃氣管線和所述沖洗劑管線彼此分開并且在第二操作狀態(tài) 下將所述燃氣管線和所述沖洗劑管線彼此耦合。因此，需要一種用于燃氣發(fā)動機的燃料供 給和沖洗設備，它能夠安全地處理出現(xiàn)在所述設備的閥單元的區(qū)域中的泄漏物。


【發(fā)明內容】

[0003] 從這一點出發(fā)，本發(fā)明的目的在于形成一種新型的用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和 沖洗設備、該燃料供給和沖洗設備的閥單元以及具有該燃料供給和沖洗設備的燃氣發(fā)動 機。
[0004] 該目的通過根據(jù)權利要求1所述的燃料供給和沖洗設備來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，所 述燃氣管線被設計為具有主要流動空間和輔助流動空間的雙壁式燃氣管線。所述閥單元包 括第一安全閥，所述第一安全閥連接在所述燃氣管線的主要流動空間和所述沖洗劑管線之 間，其方式為：所述第一安全閥在第一操作狀態(tài)下將所述燃氣管線的主要流動空間和所述 沖洗劑管線彼此分開，并且在第二操作狀態(tài)下將所述燃氣管線的主要流動空間和所述沖洗 劑管線彼此連接。所述閥單元還包括第二安全閥，所述第二安全閥連接在所述燃氣管線的 輔助流動空間和所述沖洗劑管線之間，其方式為：所述第二安全閥在第一操作狀態(tài)下將所 述沖洗劑管線和所述燃氣管線的輔助流動空間彼此連接，并且在第二操作狀態(tài)下將所述沖 洗劑管線和所述燃氣管線的輔助流動空間彼此分開。根據(jù)本發(fā)明的燃料供給和沖洗設備 (其閥單元包括兩個安全閥）允許安全處理泄漏物。
[0005] 優(yōu)先地，所述第二安全閥在第一操作狀態(tài)下將所述第一安全閥的燃料泄漏物從所 述沖洗劑管線排放到所述燃氣管線的輔助流動空間中。由此，燃料泄漏物可以以特別有利 的方式被排出。
[0006] 用于這樣的燃料供給和沖洗設備的沖洗設備在權利要求8中被限定。
[0007] 具有燃料供給和沖洗設備的燃氣發(fā)動機在權利要求10中被限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 本發(fā)明優(yōu)選的另外研發(fā)方案從子權利要求和下面的描述中獲得。本發(fā)明的示例性 實施例在附圖的幫助下被更詳細地解釋而不局限于附圖。附圖示出： 圖1是在第一操作狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的燃料供給和沖洗設備的示圖； 圖2是在第二操作狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的燃料供給和沖洗設備；并且 圖3是燃料供給和沖洗設備的優(yōu)選示例性實施例的詳細表示。

【具體實施方式】
[0009] 本發(fā)明涉及一種用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備，并涉及具有這樣的燃料 供給和沖洗設備的燃料發(fā)動機。圖1和圖2示出了對于在不同操作狀態(tài)下燃氣發(fā)動機的根 據(jù)本發(fā)明的燃料供給和沖洗設備10的高度示意性的圖示。
[0010] 燃料供給和沖洗設備10包括燃氣管線11，通過所述燃氣管線11，在第一操作狀態(tài) 下，氣態(tài)燃料12 (參見圖1)能被供給至燃氣發(fā)動機的氣缸。此外，所述燃料供給和沖洗設 備10包括沖洗劑管線13,所述沖洗劑管線13起到提供氣態(tài)沖洗劑14的作用，其中，所述燃 氣管線11和所述沖洗劑管線13經(jīng)由閥單元15耦合。在第二操作狀態(tài)下(參見圖2)，所述 沖洗劑14經(jīng)由燃氣管線11傳導。
[0011] 在所述燃料供給和沖洗設備10的第一操作狀態(tài)下(參見圖1)，在所述第一操作狀 態(tài)下氣態(tài)燃料12在所述燃氣發(fā)動機的氣缸中燃燒，所述燃氣管線11起到在所述燃氣發(fā)動 機的方向上供給氣態(tài)燃料12的作用，其中，所述閥單元15然后將所述燃氣管線11和所述 沖洗劑管線13彼此分開。相比之下，在第二操作狀態(tài)下(參見圖2)，在所述第二操作狀態(tài)下 沒有氣態(tài)燃料在所述燃氣發(fā)動機的氣缸中燃燒并且通向所述燃氣發(fā)動機的燃氣管線11在 氣態(tài)沖洗劑14的幫助下被沖洗，所述閥單元15將所述沖洗劑管線13耦合至所述燃氣管線 11，使得通過所述沖洗劑管線13保持就緒的氣態(tài)沖洗劑14然后可以被利用以沖洗通向所 述燃氣發(fā)動機的燃氣管線11。
[0012] 所述燃氣管線11被具體表現(xiàn)為雙壁式燃氣管線，其包括徑向內側主要流動空間 16和徑向外側輔助流動空間17。所述沖洗劑管線13被具體表現(xiàn)為單壁式管線并因此只具 有一個流動空間。
[0013] 所述燃料供給和沖洗設備10的閥單元15包括第一安全閥18,所述第一安全閥18 連接在所述雙壁式燃氣管線11的主要流動空間16和所述沖洗劑管線13之間以使得在所 述燃氣發(fā)動機中有氣態(tài)燃料被燃燒的第一操作狀態(tài)下(參見圖1)，所述第一安全閥18將所 述燃氣管線11的主要流動空間16與所述沖洗劑管線13分開，因此使所述氣態(tài)燃料可以通 過雙壁式燃氣管線11的主要流動空間16被供給至所述燃氣發(fā)動機的氣缸。相比之下，在 第二操作狀態(tài)下(參見圖2)，所述第一安全閥18將所述雙壁式燃氣管線11的主要流動空間 16與所述沖洗劑管線13彼此連接，使得經(jīng)由該第一安全閥18通過所述沖洗劑管線13保持 就緒的氣態(tài)沖洗劑14然后可以被引入到所述燃氣管線11的主要流動空間16中以沖洗所 述燃氣管線11。
[0014] 除了所述第一安全閥18,所述燃料供給和沖洗設備10的閥單元15還包括第二安 全閥19。該第二安全閥19連接在所述雙壁式燃氣管線11的輔助流動空間17和所述沖洗 劑管線13之間，以使得在第一操作狀態(tài)下(參見圖1)，在所述第一操作狀態(tài)下氣態(tài)燃料經(jīng) 由所述燃氣管線11的主要流動空間16被傳導至所述燃氣發(fā)動機的氣缸，將所述沖洗劑管 線13和所述燃氣管線11的輔助流動空間17彼此連接，使得在第一操作狀態(tài)下的所述第二 安全閥19然后將進入所述沖洗劑管線13的所述第一安全閥18的燃料泄漏物從所述燃氣 管線11的主要流動空間16經(jīng)由泄漏物收集空間27排入所述雙壁式燃氣管線11的輔助流 動空間17中。圖1用虛線箭頭表征在第一操作狀態(tài)下的燃料泄漏物20,該燃料泄漏物20 可以經(jīng)由出口 21可選擇地被提取。在第二操作狀態(tài)下(參見圖2)，在所述第二操作狀態(tài)下 沒有燃料在所述燃氣發(fā)動機的氣缸中燃燒并且所述雙壁式燃氣管線11的主要流動空間16 用氣態(tài)沖洗劑14沖洗，所述第二安全閥19將所述沖洗劑管線13與所述燃氣管線11的輔 助流動空間17分開。
[0015] 在第一操作狀態(tài)下(參見圖1)，在所述第一操作狀態(tài)下因此氣態(tài)燃料12經(jīng)由所述 燃氣管線11的主要流動空間16被傳導至所述燃氣發(fā)動機的氣缸，在所述燃氣管線11的主 要流動空間16中的壓力大于在所述沖洗劑管線13中的壓力，其中，由于該壓力下降，所述 第一安全閥18然后自動地關閉并自動地將所述燃氣管線11的主要流動空間16與所述沖 洗劑管線13分開。在第一操作狀態(tài)下，在所述沖洗劑管線13中的壓力相對低，作為其結果， 所述第二安全閥19自動地打開并自動地將所述燃氣管線11的輔助流動空間17與所述沖 洗劑管線13連接。這在圖1中被示出，因此在第一操作狀態(tài)下，所述第一安全閥18的燃料 泄漏物20可以以確定的方式經(jīng)由所述第二安全閥19被排入到所述燃氣管線11的輔助流 動空間17中。
[0016] 在第二操作狀態(tài)下(參見圖2)，所述沖洗劑管線13中的壓力被升高，作為其結果， 所述第一安全閥18然后自動地打開并自動地將所述燃氣管線11的主要流動空間16與所 述沖洗劑管線13連接。由此在第二操作狀態(tài)下的所述沖洗劑管線13中的該升高的壓力， 所述第二安全閥19自動地關閉并且所述第二安全閥19自動地將所述燃氣管線11的輔助 流動空間17與所述沖洗劑管線13分開。
[0017] 在第一操作狀態(tài)下，特別是當所述燃氣發(fā)動機的氣缸中有氣態(tài)燃料被燃燒時，所 述閥單元15確保所述燃氣管線11相對于所述沖洗劑管線13的封閉。在第一操作狀態(tài)下 經(jīng)由所述第一安全閥18流動的泄漏物可以以確定的方式經(jīng)由第二安全閥19被排出。所述 第一安全閥18也可以被描述成燃氣止回閥并且所述第二安全閥19也可以被描述成管道破 裂安全閥。在第一操作狀態(tài)下可以經(jīng)由第一安全閥18流動的燃料泄漏物流20以確定的方 式被排出并且因此不會以不受控制的方式逸出到環(huán)境中。由于所述燃料泄漏物20可以以 確定的方式被排出，因此燃料泄漏物20可以在未被示出的傳感器的幫助下被檢測出，以便 由此在升高的燃料泄漏物20的情況下推斷所述第一安全閥18的故障。
[0018] 在優(yōu)先地利用氣態(tài)氮沖洗所述燃氣管線11的第二操作狀態(tài)下，所述第一安全閥 18由于所述沖洗劑管線13中升高的壓力而自動地打開，而所述第二安全閥19自動地關閉。 因此，在第二操作狀態(tài)下的所述氣態(tài)沖洗劑14可以以確定的方式被傳導并避免所述氣態(tài) 沖洗劑14不受控制的逃逸到環(huán)境中。
[0019] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的用于氣態(tài)發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備10的具體示例 性實施例。在左側，示出雙壁式燃氣管線11，其界定所述主要流動空間16和所述輔助流動 空間17。在右側，示出單壁式?jīng)_洗劑管線13。所述閥單元15連接在所述燃氣管線11和所 述沖洗劑管線13之間并經(jīng)由中間凸緣22對所述燃氣管線11起作用，所述中間凸緣22布 置在所述燃氣管線11的凸緣23和所述閥單元15的凸緣24之間。
[0020] 在所述燃氣管線11的主要流動空間16和所述沖洗劑管線13之間，所述閥單元15 的第一安全閥18被連接，尤其地，當在所述沖洗劑管線13中存在相對低壓力時所述第一安 全閥18自動地關閉。在圖3中，所述第一安全閥18經(jīng)由管道狀適配件25對所述中間凸緣 22起作用。此外，圖3示出了第二安全閥19,所述第二安全閥19將所述沖洗劑管線13耦 合至所述燃氣管線11的輔助流動空間17,使得在第一操作狀態(tài)下，特別是所述燃氣發(fā)動機 中氣態(tài)燃料被燃燒時，所述第二安全閥19被自動地打開，而在第二操作狀態(tài)下，特別是所 述燃氣管線11--即其主要流動空間16--用氣態(tài)沖洗劑14沖洗時，自動地將所述沖洗 劑管線13與所述燃氣管線11的輔助流動空間17分開。
[0021] 圖3示出所述閥單元15包括外殼體26,其中，所述第一安全閥18和所述第二安 全閥19被定位在所述殼體26內。所述第一安全閥18被由所述外殼26界定的所述閥單元 15的泄漏物收集空間27包圍。所述泄漏物收集空間27經(jīng)由第二安全閥19耦合至所述沖 洗劑管線13。所述泄漏物收集空間27 (其形成在所述閥單元15的第一安全閥18和所述 閥單元15的外殼體26之間）還經(jīng)由在所述中間凸緣22中的孔28永久地耦合至所述燃氣 管線11的輔助流動空間17。
[0022] 雖然圖3的這種設計實施例是簡單的并因此是優(yōu)選的，但是根據(jù)圖1和圖2中原 理描述的所述燃料供給和沖洗設備10的概念也可以使用不同的設計來實現(xiàn)。
[0023] 附圖標記列表 10 燃料供給和沖洗設備 11 燃氣管線 12 燃料 13 沖洗劑管線 14 沖洗劑 15 閥單元 16 主要流動空間 17 輔助流動空間 18 安全閥 19 安全閥 20 燃料泄漏物 21 出口 22 中間凸緣 23 凸緣 24 凸緣 25 適配件 26 殼體 27 泄漏物收集空間 28孔
【權利要求】
1. 一種用于燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備，具有燃氣管線（11)并具有經(jīng)由閥單 元（15)耦合至所述燃氣管線（11)的沖洗劑管線（13)，其中，在所述閥單元（15)的第一操作 狀態(tài)下，所述燃氣管線（11)起到在所述燃氣發(fā)動機的氣缸的方向上供給氣態(tài)燃料（12)的 作用，并且在所述閥單元（15)的第二操作狀態(tài)下，所述燃氣管線（11)起到在所述燃氣發(fā)動 機的氣缸的方向上供給氣態(tài)沖洗劑（14)的作用，其特征在于，所述燃氣管線（11)被形成為 具有主要流動空間（16)和輔助流動空間（17)的雙壁式燃氣管線；所述閥單元（15)包括第 一安全閥（18)，所述第一安全閥（18)連接在所述燃氣管線（11)的主要流動空間（16)和所 述沖洗劑管線（13)之間，其方式為：所述第一安全閥（18)在第一操作狀態(tài)下將所述燃氣管 線（11)的主要流動空間（16)與所述沖洗劑管線（13)彼此分開，并且在第二操作狀態(tài)下將 所述燃氣管線（11)的主要流動空間（16)與所述沖洗劑管線（13)彼此連接；并且所述閥單 元（15)另外包括第二安全閥（19)，所述第二安全閥（19)連接在所述燃氣管線的輔助流動 空間（17)和所述沖洗劑管線（13)之間，其方式為：所述第二安全閥（19)在第一操作狀態(tài)下 將所述沖洗劑管線（13)與所述燃氣管線（11)的輔助流動空間（17)彼此連接，并且在第二 操作狀態(tài)下將所述沖洗劑管線（13)與所述燃氣管線的輔助流動空間（17)彼此分開。
2. 根據(jù)權利要求1所述的燃料供給和沖洗設備，其特征在于，在第一操作狀態(tài)下，所 述第二安全閥（19)將所述第一安全閥（18)的燃料泄漏物（20)從所述沖洗劑管線（13)排 入所述燃氣管線（11)的輔助流動空間（17)中。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的燃料供給和沖洗設備，其特征在于，在第一操作狀態(tài) 下，在所述燃氣管線（11)的主要流動空間（16)中的壓力大于在所述沖洗劑管線（13)中的 壓力，其中，所述第一安全閥（18)由于該壓力下降而自動地關閉并自動地將所述燃氣管線 (11)的主要流動空間（16)與所述沖洗劑管線（13)彼此分開，而在第二操作狀態(tài)下，利用在 所述沖洗劑管線（13)中的升高的壓力，所述第一安全閥（18)自動地打開并自動地將所述 燃氣管線（11)的主要流動空間（16)與所述沖洗劑管線（13)彼此連接。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的燃料供給和沖洗設備，其特征在于，在第一操 作狀態(tài)下，在所述沖洗劑管線（13)中的壓力相對低，作為其結果，所述第二安全閥（19)自 動地打開并自動地將所述燃氣管線（11)的輔助流動空間（17)與所述沖洗劑管線（13)彼 此連接，而在第二操作狀態(tài)下，利用在所述沖洗劑管線（13)中的升高的壓力，所述第二安全 閥（19)自動地關閉并自動地將所述燃氣管線（11)的輔助流動空間（17)與所述沖洗劑管線 (13)彼此分開。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的燃料供給和沖洗設備，其特征在于，所述閥單 元（15)包括殼體（26)，其中，所述第一安全閥（18)和所述第二安全閥（19)被定位在所述殼 體（26)內。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的燃料供給和沖洗設備，其特征在于，所述第一 安全閥（18)被所述閥單元（15)的泄漏物收集空間（27)包圍。
7. 根據(jù)權利要求6所述的燃料供給和沖洗設備，其特征在于，所述泄漏物收集空間 (27)永久地耦合至所述燃氣管線（11)的輔助流動空間（17)并經(jīng)由所述第二安全閥（19)永 久地耦合至所述沖洗劑管線（13 )。
8. -種燃氣發(fā)動機的燃料供給和沖洗設備的閥單元，所述閥單元在第一操作狀態(tài)下 確保氣態(tài)燃料（12)在燃氣發(fā)動機的氣缸的方向上的供給并在第二操作狀態(tài)下確保氣態(tài)沖 洗劑（14)在燃氣發(fā)動機的氣缸的方向上的供給，其特征在于，所述閥單元（15)包括第一安 全閥（18)，所述第一安全閥（18)能夠連接在所述燃氣管線（11)的主要流動空間（16)和所 述沖洗劑管線（13)之間，其方式為：所述第一安全閥（18)在第一操作狀態(tài)下將所述燃氣管 線（11)的主要流動空間（16)與所述沖洗劑管線（13)彼此分開，并且在第二操作狀態(tài)下將 所述燃氣管線（11)的主要流動空間（16)與所述沖洗劑管線（13)彼此連接；并且所述閥單 元（15)另外包括第二安全閥（19)，所述第二安全閥（19)能夠連接在所述燃氣管線的輔助 流動空間（17)和所述沖洗劑管線（13)之間，其方式為：所述第二安全閥（19)在第一操作狀 態(tài)下將所述沖洗劑管線（13)與所述燃氣管線（11)的輔助流動空間（17)彼此連接，并且在 第二操作狀態(tài)下將所述沖洗劑管線（13)與所述燃氣管線的輔助流動空間（17)彼此分開。
9. 根據(jù)權利要求8所述的閥單元，其特征在于根據(jù)權利要求2至7中任一項所述的特 征。
10. -種燃氣發(fā)動機，其特征在于根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的燃料供給和沖 洗設備。
【文檔編號】F02B77/04GK104100377SQ201410144314
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權日:2013年4月12日
【發(fā)明者】H.默格勒, T.林德邁爾 申請人:曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司