[发明专利]一种车用LNG卧式焊接绝热气瓶自增压装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用LNG气瓶自增压装置及其使用方法，具体讲是一种车用LNG卧式焊接绝热气瓶自增压装置及其使用方法。

背景技术

目前，公知的天然气汽车的燃气供应系统主要有压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）两种。液化天然气是通过压缩和冷却将天然气转变为液态进行储运和使用，体积比为1：625，是压缩天然气的三倍，因而具有一次充装量大，续驶里程长的优点。

随着全世界对碳排放的关注，清洁能源LNG的使用越来越受到重视，LNG的使用成本低于燃油，车用LNG气瓶迅速在城市公交车上推广应用，LNG气瓶的使用有向出租车、货车发展的趋势。

由于液化天然气加气站、汽车使用过程中发动机的要求或气瓶维修的原因，有可能会造成气瓶中的LNG液体压力低于汽车发动机的使用要求，目前发动机的使用压力0.3～0.7MPa不等。为达到短时间内LNG气瓶增压或汽车行使中持续增压，某些气瓶已设有自增压器以解决LNG压力低的问题，但车用LNG焊接绝热气瓶一般为卧式，由于考虑冷损、强度及制造等原因，各出口均设置在侧面封头上，以至自增压取液口无法设置至最低位置。现在，一般采用图2所示的4种形式设置增压取液口，图2（a）、（c）中LNG液位低于增压取液口时不能实现自增压；图2（b）、（d）中将一段增压管设置在气瓶夹层中，增加了冷量损失，LNG气瓶多层绝热包扎困难、装配困难；图2（c）、（d）在封头偏下的位置另设增压取液口，取液处是疲劳破坏的薄弱环节，由于增加了取液接口增加了一冷量泄漏途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种车用LNG卧式焊接绝热气瓶自增压装置及其使用方法。该车用LNG卧式焊接绝热气瓶自增压装置利用虹吸作用，实现持续自增压；充分利用了分配头的强度，具有气瓶结构简单、使用寿命长的特点。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种车用LNG卧式焊接绝热气瓶自增压装置，包括自增压器，所述气瓶的分配头上设置有取液口，取液管的一端从取液口伸入气瓶，所述取液管的另一端通过第一管路、第一阀门连接自增压器进口，所述第一管路和第一阀门之间设置有第二管路连通取液阀，所述自增压器的位置低于气瓶底部，所述出口还通过第三管路、回气阀通入气瓶内，出口与回气阀之间通过第四管路连接有排液阀。

作为优选方式，所述第一管路为真空管。

作为优选方式，所述第一阀门为真空阀。

作为优选方式，所述自增压器为单根刺片换热管或并联的多根刺片换热管。

作为优选方式，所述自增压器的出口高于进口。

作为优选方式，所述取液管伸入气瓶一端的尾部呈倒U形，U形的末端伸入气瓶的液相中。

作为优选方式，所述第三管路由安全阀开口的引出管路进入气瓶中。

采用上述结构，关键在于：

1、利用自增压器的位置低于气瓶底部，引入液体后，产生虹吸作用。自增压器的出口高于进口，使气化后的LNG流向自增压器出口，不会出现返流，自增压过程能持续进行。

2、取液管伸入气瓶一端的尾部呈倒U形，U形的末端伸入气瓶的液相中，使汽车停运时形成气封，减少冷损，延长无损存储时间。

3、取液口设置在气瓶分配头，充分利用分配头的强度，有效延长气瓶的使用寿命，不另设增压取液口能减少冷损。

4、由于第一管路为真空管，第一阀门为真空阀，虹吸作用形成后，取液管气封段无气相，使虹吸作用持续。

5、第三管路由安全阀开口的引出管路进入气瓶中，无需在气瓶中另外开口，有效减少冷损。

使用上述车用LNG卧式焊接绝热气瓶自增压装置的方法：气瓶中LNG液位高于取液口时，打开回气阀，关闭排液阀和第一阀门，使用取液阀进行取液，通过管路将LNG送往汽车发动机；气瓶中LNG液位低于取液口且气瓶中LNG压力低于汽车发动机要求时，关闭回气阀和取液阀，打开排液阀和第一阀门，利用气瓶内LNG压力将LNG液体压入自增压器，然后关闭排液阀，打开回气阀，利用虹吸作用将LNG液体引入自增压器，达到汽车发动机的使用压力要求后，使用取液阀取液，通过管路将LNG送往汽车发动机，此时可实现持续增压。

作为优选方式，达到汽车发动机的使用压力要求后，关闭增压阀，使用取液阀取液，通过管路将LNG送往汽车发动机，适用于短时间增压。

本发明的有益效果在于：

1、利用虹吸作用，使自增压过程能持续进行。

2、减少冷损，延长无损存储时间；

3、充分利用了分配头的强度，具有气瓶结构简单、使用寿命长的特点。