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LNG 汽车气瓶的技术要求和工作原理

热度0票  浏览0次 时间:2021年9月18日 09:21
(安徽方圆压力容器制造有限责任公司,安徽合肥 230000)
摘. . 要:本文首先整体阐述了 LNG 汽车的核心优势,并且进一步解析了?LNG 气瓶的整体构成,最后提出了 LNG 气瓶的基础技术要求车用 LNG 系统的工作机理。以期为 LNG 汽车的长期良性化发展带来可参考的建议。
关键词:LNG 汽车气瓶;技术要求;工作机理
现阶段伴随着全球经济的持续提升,汽车制造领域也获得了较为迅猛的发展,不过与此同时,也需要面对着石油燃料大量的损耗以及对环境污染较为严重的问题。天然气隶属于高品质环保类型燃料,其存储体量相对可观,价格相对于石油燃料也有着显著的优势,且对环境所带来的的污染危害也相对较低,所以其也是社会所公认为汽车中最为理想化的取代燃料。
1.LNG 汽车的核心优势解析
现阶段在国内,以天然气为核心燃料的汽车主要包括 CNG 以及LNG 两种,而相对于前者而言,LNG 汽车主要包括以下几个方面的显著运用优势特征:第一,工作压强相对较低,在使用的情况下,国内所普遍运用的 LNG 气瓶的公称压力通常在一点六兆帕斯卡以下,在开展实际运作的阶段,汽车发动机需要先行对气瓶空间中的气化天然气开展抽取化运用,如此,LNG 气瓶的工作压力可以整体保持在相对较低的水准之中,非常接近于已设定的自行压力调控阀;第二,对体积一致的天然气开展存储的阶段中,LNG 气瓶的整体重量通常要显著小于 CNG,换而言之,就是在大体量的存储环节中,LNG汽车的优势更为显著,因为其气瓶对车体框架的硬性要求相对较低(LNG 气瓶应该比 CNG 装置更重?);第三,LNG 汽车的运作温度往往整体偏低,从而也可以让泄漏所引发的危险事故产生几率进一步得到管控。而 CNG 在常规温度下开展运作,泄露通常不能被第一时间所探知;第四,气瓶产生爆炸事故阶段时,通常包括有物理与化学两种方式,倘若其体积保持绝对的相同,CNG 的物理爆炸影响力与绝热膨胀的用功相同,LNG物理爆炸影响力与液体介质做工相同,因此而言,CNG 的物理爆炸影响力势必高于 LNG;第五 ,LNG 通过了净化等多环节的规范化处理,可以基本将有负面影响性的杂质进行全面的清除,从而让其在运用过程中保持更为优异的环境保护性能。
2.LNG 气瓶的整体构成介绍
第一,LNG 车用气瓶的架构通常划分为气瓶内部容器、气瓶接口阀门、液位传感器与绝缘保护层构成。
第二,气瓶是一种存储 LNG 的高规格容器,其核心的结构包括有内胆与外胆,中部为真空与保温层。在内胆外表面包裹有玻璃纤维与铝箔所整合的多阶层绝热性材料,夹层之中也配备有分子筛等提升使用周期的关键性材料。外胆筒体与内胆筒体形成标准化的夹层空间,更好保证内胆达到更为优异的绝缘化真空效果,效果愈发显著,则 LNG 在气瓶之中的存储周期则会进一步提升。
第三,内胆用来存储低温液态下的 LNG,在其外部包裹着相对较厚的绝热性专业材料,因此具备着较为优异的隔热功能,与此同时,夹层被抽成高真空状态,整体化构成性能突出的绝热化系统。外部与支持系统的设计,可以更好承载专业运输车辆行驶过程中所出现的外部应力。内胆的设计有着超压情况下安全阀门的二级防护作用,如此可以让 LNG 气瓶的运用过程中的安全性显著提升。
3.?LNG 气瓶的基础技术要求
车用 LNG 的气瓶需要深入契合以下几个方面的基础要求:
第一,LNG 气瓶的所有附件工作压力级别不能小于 LNG 气瓶的最高标准化压力。
第二,绝热性要保持绝对的标准性,通常日蒸发率要整体低于百分之二;通常需要保证静置一周时间内安全阀不会出现开启状态。
第三,具有经过设计计算的标准化液体填充率,因为无法规避外部热量的导入,亦或者是因为运动过程中的剧烈摇动,蒸发过程中所产生的气体也无法随意进行排出,所以需要切实保障 LNG 气瓶有着充足的安全空间,以控制压力提升速率,更好延长 LNG 气瓶因内部高压产生的排放周期,减少燃料损失,降低安全隐患。
第四,在切实契合绝热化性能的基础上,支持架构需要尽可能简化同时所必须保证有充足的强度。
第五,在保证气瓶的性能的情况下,同时需要保证气瓶的抗震性能。LNG 汽车在开展行驶的阶段中,因为路况相对不平整情况的存在,通常会让气瓶内胆与外部装置之间大概率产生位置移动亦或者是架构的改变,而 LNG 加注过程中的整体冲击力也通常会引发内胆的剧烈运作,为了切实保证运输过程的平稳性与安全性,这也就要求LNG 气瓶保持安全的抗击冲击性能。
第六,液位与压力指示敏锐、精准,且整体的规避干扰能力优异。
4?车用 LNG 系统的工作机理
第一,LNG汽车燃料系统一般是由气瓶、汽化器、缓冲罐、稳压器、发动机系统所整体构成。汽化器的核心作用是运用发动机的循环系统将气瓶出来的液化天然气加热汽化成气态,并控制气态的温度,以达到发动机正常运行需要的温度和相关流量的要求。
第二,稳压器的核心作用是将汽化器整体物理运作后的天然气开展相关的降压操作,让其充分契合发动机的运用压力需求,同时保障压力的平稳性。
第三,缓冲罐的核心作用则是存储汽化后的气体,以防备车辆在突发状况下急需用大量气体。特别是汽车的整体功率相对较大的时候,开启阶段需要体量可观的天然气,可以在降低压力的调节阀后面调配专属的气体缓冲罐。
第四,自增压系统的运用是借助空气或发动机的循环水系统将液态天然气汽化成气态的气体,然后将气体导回气瓶内部,以提高LNG 气瓶的压力。
第五,内胆当中配备了双级别的安全阀,其可以在内胆出现超出设计压力的情况下起到有针对性的防护作用。在超压情况出现时,一级主安全阀会先行开启。二级副安全阀的起跳压力设定要明显高于主安全阀的数值,在主安全阀失去功能效果且气瓶内部压力持续升高达到副安全阀设定的开启压力后,则副安全阀便会开启。
第六,在夹层出现超压的情况时,外胆上的真空塞自动弹出,导致夹层真空失效。在通常的状况下,真空塞一般会被大气压缩在真空座内,从而让大气与夹层空间更好地阻隔,保障夹层的真空度。因为低温液体受热后体积变化比较大, 即使少量的低温液体泄漏进入夹层从而导致夹层压力迅速升高,或者由于内部真空吸附材料的失效也会导致夹层压力迅速升高。特别是当夹层的整体压力高于 0.17MPa之后,其真空塞则会被顶开。
第七,整体系统中的最显著的亮点之处是设置了专项的自增压系统。此系统可以保障气瓶为发动机提供稳定的气体压力与气体流量的整体需求,只是借助与空气开展热交换,而不需要进行其它的能源支持。平稳的压力是借助调控增压调节阀来管控的,当气瓶顶端的压力弱于增压调控阀所设定的压力数值时,液化天然气借助增压调节阀后进入到自增压盘管与空气开展有效的热交换,液体便成为蒸汽回输到气瓶的顶端。因为液化天然气的体量相对较大,所以会让压力提升。当压力相同于增压调节阀的整体压力之后,增压调节阀的智能化关闭,气瓶压力也不会进一步提升。
结束语:
综上所述,LNG气瓶是LNG类型汽车中供给系统的关键化设施,其具备充装使用简便、充装体量相对较大、安全性与平稳性较为优异等特征,其严苛的技术运作要求与运作机理也为 LNG 汽车的不断发展与革新打下了坚实的基础,对能源的节约化运用,环境的切实防护,起到了极为关键的作用。
参考文献:
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[3]刘德玉 , 陈叔平 , 毛红威 , 姚淑婷 , 金树峰 .LNG 车载气瓶内胆结构强度有限元分析 [J]. 煤气与热力 ,2016,36(04):12-16.



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