一种船用天然气发动机LNG汽化装置的制作方法

文档序号:15579021发布日期:2018-09-29 06:21

本发明涉及的是一种LNG发动机,具体地说是船用LNG发动机的汽化装置。



背景技术:

天然气的运输方式主要是先将天然气降温液化,以LNG的形式进行储存和运输。在发动机使用天然气作燃料之前,需要先将LNG进行汽化。汽化过程中LNG需要在短时间内吸收大量的热,成为气态,保证能与空气进行充分混合。

现在的LNG发动机上使用的是水浴式汽化器,水浴式汽化器是利用发动机冷却系统的热水,对浸在内部的缠绕管中的低温天然气进行加热汽化,使出口气体温度达到要求。

汽化器在LNG汽化过程中因在短时间吸收大量的热,会使装有LNG的缠绕管外壁结冰,而现有的除冰技术是停止供给LNG、人工除冰或者使用电加热辅助系统。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供不添加辅助加热设备的情况下解决LNG汽化器表面结冰问题的一种船用天然气发动机LNG汽化装置。

本发明的目的是这样实现的:

本发明一种船用天然气发动机LNG汽化装置,其特征是:包括汽化器、第一压气机、第二压气机、LNG储气罐、换热器,LNG储气罐连接换热器第一入口,换热器第一出口通过LNG泵连接汽化器,第一压气机连接换热器第二入口,换热器第二出口连通第二压气机进口,第二压气机的出口连接汽化器,水进入通道通过水泵连接汽化器,汽化器连接稳压器。

本发明还可以包括:

1、所述汽化器包括汽化器外壳,汽化器外壳里设置汽化器弹性内胆,汽化器内胆内部形成汽化器内腔,汽化器内胆外部形成汽化器外腔,汽化器外壳上分别设置压缩空气进入通道、压缩空气排出通道、天然气进入通道、天然气排出通道、水排出通道,汽化器外腔的空间充有水,压缩空气进入通道的末端伸入至水里,压缩空气排出通道设置在汽化器外壳的顶部,天然气进入通道和天然气排出通道分别连通汽化器弹性内胆的进口和出口,水排出通道位于汽化器外壳的底部,压缩空气进入通道连通第二压气机的出口,LNG泵出口连通天然气进入通道,天然气排出通道连通稳压器,压缩空气排出通道连通柴油机进气道,汽化器外腔里的水面上充有柴油的隔离层。

2、天然气排出通道上设置第一电磁阀,水排出通道上设置第二电磁阀,水进入通道上设置第三电磁阀,天然气进入通道上设置第四电磁阀,压缩空气进入通道上设置第五电磁阀,压缩空气排出通道上设置第六电磁阀。

3、LNG储存罐中的LNG进入到换热器,与由第一压气机排出的压缩空气进行换热;从第一压气机排出的被冷却的压缩空气进入到第二压气机进一步压缩,被第二压气机进一步压缩的空气进入到汽化器,换热后的LNG经过LNG泵进入到汽化器,汽化完成后,LNG进入稳压器,被冷却的压缩空气排出到柴油机进气道;

气化过程为:当第四电磁阀打开,LNG进入汽化器内腔,当LNG的量达到预定值时第四电磁阀关闭,第五电磁阀打开,向汽化器外腔中的水中充入压缩空气,直到外腔中的压力达到设定值p1,第五电磁阀关闭,汽化器内腔中的LNG吸热汽化,当汽化器内腔压力达到设定值p2时,弹性内胆膨胀,当汽化器内腔温度达到要求的出口温度时,内腔压力达到p3,电磁阀打开,在汽化器外腔的压力的作用下,汽化器内腔的天然气排入到稳压器中,第一电磁阀关闭,第六电磁阀打开,汽化器外腔中的压缩空气排入到柴油机进气道,汽化器外腔压力达到设定值p4时,第六电磁阀关闭;第四电磁阀打开,新的LNG进入汽化器内腔,如此循环。

本发明的优势在于:本发明可以使用发动机增压器出口的压缩空气作为中间介质,可以在汽化LNG的同时对压缩空气进行冷却;通过弹性内胆的膨胀收缩,把内胆外表面的冰霜清除,不需要其他辅助加热系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为汽化器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:

结合图1-2,本发明包括汽化器8、LNG储存罐2、压气机1、压气机9、LNG储气罐2、换热器4,LNG储存罐2与换热器4的一个入口相连,通过安全球阀3控制LNG的供给;压气机1的出口与换热器4的另一个入口相连,换热器4的两个出口分别连接LNG泵5的入口和压气机9的进口;压气机9的出口与汽化器8的压缩空气进气通道相连;LNG泵5的出口连接汽化器8的LNG进入通道;汽化器8的天然气排出通道与稳压器7相连;水泵6与汽化器水进入通道相连。图2为汽化器结构示意图,汽化器8包括汽化器外壳12,汽化器外壳12设置压缩空气进入通道26、压缩空气排出通道11、天然气进入通道23、天然气排出通道15、水进入通道21、水排出通道19,汽化器8被若干个弹性内胆17分割成若干个内腔16和一个外腔13,内腔16中有待汽化的LNG和已经汽化的天然气,外腔13中上层有压缩空气下层有水20,中间被一层柴油25隔离开,通过ECU控制电磁阀14、18、22、24、27和28的开启和关闭实现汽化器中物质的进入和排出。

本发明工作原理:

安全球阀3打开,LNG储存罐2中的LNG进入到换热器4,与由压气机1排出的压缩空气进行换热,使LNG温度接近饱和温度;被冷却的压缩空气进入到压气机9进一步压缩,接近饱和的LNG经过LNG泵5的作用进入到汽化器8,被压气机9进一步压缩的空气进入到汽化器8,汽化完成后天然气进入稳压器7,被冷却的压缩空气排出到进气道。当电磁阀24打开,LNG进入汽化器内腔16,当LNG的量达到预定值时关闭电磁阀24,打开电磁阀27,向汽化器外腔13中的水20中充入压缩空气,直到外腔中的压力达到p1,关闭电磁阀27,这时,汽化器内腔中的LNG已经开始吸热汽化,同时内腔压力开始升高,当内腔压力达到p2时,弹性内胆17开始膨胀,当进入内腔的LNG全部汽化,温度达到要求的出口温度时,内腔压力达到p3,此时电磁阀14打开,在外腔的压力的作用下内腔的天然气可以全部排入到稳压器中,关闭电磁阀14,打开电磁阀28,外腔13中的压缩空气开始排入到进气道,外腔压力达到p4时,关闭电磁阀28,打开电磁阀24,新的LNG进入内腔16,如此循环。当外腔中的水20的温度过高或者水量不足时,打开电磁阀18和电磁阀22在水泵的作用下为外腔更换或补充水。

弹性内胆为一种弹性大且导热性强的材料,内部装有待汽化的LNG,在汽化过程中,弹性内胆中的压力逐渐升高,弹性内胆会膨胀,使弹性内胆外表面的冰自动脱落。

再多了解一些
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