一種用于lng燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，其包括LNG低溫存儲(chǔ)罐，其中，LNG低溫存儲(chǔ)罐通過(guò)第一管路與第一汽化器相連通，第一汽化器內(nèi)設(shè)置有升溫風(fēng)扇，第一管路上設(shè)置有第一電磁流量調(diào)節(jié)閥，第一汽化器與制冷系統(tǒng)相連通，第一汽化器通過(guò)第二管路與第二汽化器相連通，第二汽化器與一穩(wěn)壓器相連接，穩(wěn)壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連接；第二汽化器通過(guò)第三管路與散熱裝置相連通，散熱裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連通，第二汽化器通過(guò)第四管路與冷卻液存儲(chǔ)罐相連通，冷卻液存儲(chǔ)罐與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連通。合理分配液態(tài)天然氣汽化過(guò)程中釋放的冷能，將部分冷能用于空調(diào)制冷或冷庫(kù)制冷等制冷空間，達(dá)到節(jié)能目的。
【專利說(shuō)明】—種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]全球石油儲(chǔ)量日趨減少，越來(lái)越難滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，天然氣以其豐富的儲(chǔ)量日漸成為燃油替代燃料；同時(shí)環(huán)境污染日益嚴(yán)重，霧霾天氣日漸頻發(fā)，在國(guó)家節(jié)能減排政策大力推動(dòng)下，液化天然氣以其燃燒產(chǎn)物的“零污染”性，逐漸成為汽車(chē)、輪船等機(jī)動(dòng)交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的主要燃料；同時(shí)，液態(tài)天然氣的汽化比高達(dá)625:1，其能量的高密度性可以滿足機(jī)動(dòng)交通工具的長(zhǎng)遠(yuǎn)距離行使，與裝備燃油發(fā)動(dòng)機(jī)交通工具的續(xù)航能力相當(dāng)，可以完全取代汽油、柴油。
[0003]在LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)里，液化天然氣被存儲(chǔ)在溫度為-162° C左右的低溫儲(chǔ)罐內(nèi)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒前需要汽化成常溫氣體。LNG汽化過(guò)程需要吸收大量的熱量，釋放大量的冷能量，在現(xiàn)今LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，這部分冷量全部被發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液吸收，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)降溫。裝置實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)冷卻液被過(guò)渡冷卻的現(xiàn)象；同時(shí)，裝備LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的汽車(chē)、輪船等交通工具，本身自帶風(fēng)扇空冷系統(tǒng)，對(duì)冷卻液進(jìn)行降溫。因此，沒(méi)有必要將LNG的冷量全部用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，可以將部分冷量用于空調(diào)、冷庫(kù)等需求制冷的場(chǎng)所，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的制冷消耗，提高動(dòng)力輸出比例。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供的一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，以合理分配液化天然氣汽化成常溫氣體時(shí)產(chǎn)生的冷能。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型方案包括:
[0006]一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，其包括LNG低溫存儲(chǔ)罐，其中，LNG低溫存儲(chǔ)罐通過(guò)第一管路與第一汽化器相連通，第一汽化器內(nèi)設(shè)置有升溫風(fēng)扇，第一管路上設(shè)置有第一電磁流量調(diào)節(jié)閥，第一汽化器與制冷系統(tǒng)相連通，第一汽化器通過(guò)第二管路與第二汽化器相連通，第二汽化器與一穩(wěn)壓器相連接，穩(wěn)壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連接；第二汽化器通過(guò)第三管路與散熱裝置相連通，散熱裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連通，第二汽化器通過(guò)第四管路與冷卻液存儲(chǔ)罐相連通，第四管路上設(shè)置有第二電磁流量調(diào)節(jié)閥，冷卻液存儲(chǔ)罐與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連通。
[0007]所述的冷能裝置，其中，所述冷能裝置配置有一控制器，第一汽化器的出口處設(shè)置有第一汽化器出口溫度傳感器，第二汽化器的出口處設(shè)置有第二汽化器出口溫度傳感器，LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的制冷系統(tǒng)上設(shè)置有制冷空間溫度傳感器，第一汽化器出口溫度傳感器、第二汽化器出口溫度傳感器、制冷空間溫度傳感器均與控制器通信連接，通過(guò)控制器控制冷能裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
[0008]本實(shí)用新型提供的一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，合理分配液態(tài)天然氣汽化過(guò)程中釋放的冷能，將部分冷能用于空調(diào)制冷或冷庫(kù)制冷等需要制冷的空間，達(dá)到節(jié)能目的；降低或完全取代傳統(tǒng)壓縮機(jī)制冷方式的消耗，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，減輕車(chē)、輪船等交通工具的重量，降低了制造成本；不必單獨(dú)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)液化天然氣的汽化路線，剛啟動(dòng)時(shí)，液化天然氣即可通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液換熱，達(dá)到汽化效果；本實(shí)用新型適用于發(fā)動(dòng)機(jī)任何工況條件下，且不存在并聯(lián)管路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔高效。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型中冷能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]本實(shí)用新型提供了一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0011]本實(shí)用新型提供了一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，如圖1所示的，其包括LNG低溫存儲(chǔ)罐I，其中，LNG低溫存儲(chǔ)罐I通過(guò)第一管路2與第一汽化器3相連通，第一汽化器3內(nèi)設(shè)置有升溫風(fēng)扇4，第一管路2上設(shè)置有第一電磁流量調(diào)節(jié)閥5，第一汽化器3與制冷系統(tǒng)10相連通，第一汽化器3通過(guò)第二管路6與第二汽化器7相連通，第二汽化器7與一穩(wěn)壓器8相連接，穩(wěn)壓器8與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置9相連接；第二汽化器7通過(guò)第三管路11與散熱裝置12相連通，散熱裝置12與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置9相連通，第二汽化器7通過(guò)第四管路14與冷卻液存儲(chǔ)罐15相連通，第四管路14上設(shè)置有第二電磁流量調(diào)節(jié)閥16，冷卻液存儲(chǔ)罐15與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置9相連通。第一汽化器3實(shí)現(xiàn)液態(tài)天然氣與空氣的熱交換，降溫后的空氣進(jìn)入需要制冷的場(chǎng)所，如車(chē)內(nèi)空調(diào)、冷庫(kù)等。第一汽化器3與LNG低溫存儲(chǔ)罐I相連通，第一汽化器3采用翅片管式逆流換熱器的技術(shù)形式，翅片管置于圓柱形筒體(殼體)內(nèi)，翅片管內(nèi)輸送液態(tài)天然氣(冷源)，液化天然氣由翅片管的一端輸入，翅片管出口與第二汽化器7的管程相連；殼層入口與外界空氣連通，并在第一汽化器3的該側(cè)設(shè)置一小型升溫風(fēng)扇4，向殼體內(nèi)輸送空氣(熱源)，殼層出口與空調(diào)或冷庫(kù)的出氣口相連。
[0012]第二汽化器7完成天然氣與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的換熱過(guò)程，天然氣完全汽化后進(jìn)入穩(wěn)壓器8，最后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置9 ;同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度降低，進(jìn)入常規(guī)冷卻液冷卻系統(tǒng)，最后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。第二汽化器7與第一汽化器3、穩(wěn)壓器8相連通，采用纏繞管式逆流換熱，將纏繞管置于圓柱形筒體內(nèi)，纏繞管的入口與第一汽化器3翅片管的出口相連，纏繞管內(nèi)的介質(zhì)是部分汽化后的液態(tài)天然氣(冷源)；殼層熱流體是被發(fā)動(dòng)機(jī)加熱后的冷卻液(熱源)。
[0013]更進(jìn)一步的，所述冷能裝置配置有一控制器17，第一汽化器3的出口處設(shè)置有第一汽化器出口溫度傳感器18，第二汽化器7的出口處設(shè)置有第二汽化器出口溫度傳感器19，LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的制冷系統(tǒng)10上設(shè)置有制冷空間溫度傳感器20，第一汽化器出口溫度傳感器18、第二汽化器出口溫度傳感器19、制冷空間溫度傳感器20均與控制器17通信連接，通過(guò)控制器17控制冷能裝置的運(yùn)行狀態(tài)，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，要對(duì)冷卻液的工作溫度、液態(tài)天然氣的供應(yīng)量等參數(shù)進(jìn)行有效控制，通過(guò)控制器17以及各個(gè)對(duì)應(yīng)傳感器，對(duì)第一汽化器3的進(jìn)氣量、第二汽化器7的冷卻液進(jìn)量進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)控制。當(dāng)然，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于自動(dòng)控制的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，也可以采用其他控制手段，在此不再一一贅述。
[0014]以空調(diào)為例，空調(diào)關(guān)閉，則升溫風(fēng)扇4不轉(zhuǎn)動(dòng)，LNG的汽化完全由第二汽化器7實(shí)現(xiàn)?？照{(diào)開(kāi)啟，升溫風(fēng)扇4開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，向第一汽化器3殼層內(nèi)送入熱風(fēng)，空氣被降溫后從第一汽化器3殼層流出并進(jìn)入制冷系統(tǒng)10，同時(shí)部分氣化后的天然氣再進(jìn)入第二汽化器7，在冷卻液加熱下完全汽化，進(jìn)入穩(wěn)壓器8。空調(diào)剛開(kāi)啟時(shí)，升溫風(fēng)扇4以較低的轉(zhuǎn)速使空氣在第一汽化器3內(nèi)停留較長(zhǎng)時(shí)間，產(chǎn)生的低溫氣體快速達(dá)到制冷效果，當(dāng)制冷空間溫度傳感器20測(cè)得的溫度低于空調(diào)設(shè)定溫度時(shí)，提高升溫風(fēng)扇4的轉(zhuǎn)速，減少空氣在第一汽化器3內(nèi)停留時(shí)間，當(dāng)制冷空間溫度傳感器20測(cè)得的溫度與第一汽化器出口溫度傳感器18測(cè)得的溫度相同時(shí)，升溫風(fēng)扇4穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到空調(diào)制冷效果。第二汽化器7可以在第一汽化器3不工作的情況下完全汽化液化天然氣，因此，當(dāng)?shù)谝黄?不工作時(shí)，第二汽化器7也能完全汽化液化天然氣，當(dāng)?shù)诙?殼層冷卻液出口溫度較高時(shí)，可以通過(guò)控制器17減少冷卻液盡量，若為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果，不能夠進(jìn)一步減少第二汽化器7冷卻液進(jìn)量時(shí)，從殼層流出的較高溫度的冷卻液可以在散熱裝置12中進(jìn)一步散熱，再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。利用了 LNG燃燒前汽化過(guò)程釋放的冷量，這可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓縮機(jī)制冷，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，起到了節(jié)能作用。
[0015]當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的冷能裝置，其包括LNG低溫存儲(chǔ)罐，其特征在于，LNG低溫存儲(chǔ)罐通過(guò)第一管路與第一汽化器相連通，第一汽化器內(nèi)設(shè)置有升溫風(fēng)扇，第一管路上設(shè)置有第一電磁流量調(diào)節(jié)閥，第一汽化器與制冷系統(tǒng)相連通，第一汽化器通過(guò)第二管路與第二汽化器相連通，第二汽化器與一穩(wěn)壓器相連接，穩(wěn)壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連接；第二汽化器通過(guò)第三管路與散熱裝置相連通，散熱裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連通，第二汽化器通過(guò)第四管路與冷卻液存儲(chǔ)罐相連通，第四管路上設(shè)置有第二電磁流量調(diào)節(jié)閥，冷卻液存儲(chǔ)罐與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒裝置相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷能裝置，其特征在于，所述冷能裝置配置有一控制器，第一汽化器的出口處設(shè)置有第一汽化器出口溫度傳感器，第二汽化器的出口處設(shè)置有第二汽化器出口溫度傳感器，LNG燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的制冷系統(tǒng)上設(shè)置有制冷空間溫度傳感器，第一汽化器出口溫度傳感器、第二汽化器出口溫度傳感器、制冷空間溫度傳感器均與控制器通信連接，通過(guò)控制器控制冷能裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】F02M21/06GK203837322SQ201420217225
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉錫榮, 杜俠鳴, 戰(zhàn)福帥, 黃金瑩 申請(qǐng)人:青島捷能高新技術(shù)有限責(zé)任公司