LNG天燃?xì)饪蛙嚮A(chǔ)知識(shí)

./LNG天燃?xì)饪蛙嚮A(chǔ)知識(shí)一、LNG天燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí)1、什么是液化天然氣〔LNG?液化天然氣即為液態(tài)的天然氣<LiquefiedNaturalGas>,簡稱"LNG"。是天然氣經(jīng)過低溫冷凝等一系列處理,使天然氣在超低溫〔-162°C常壓狀態(tài)下液化,成為液化天然氣。2.LNG的物理性質(zhì)1、天然氣是無色無味的氣體,比空氣輕；2、LNG在環(huán)境大氣壓下具有極低的溫度：-162°C超低溫；3、具有很大的氣液體積比,大致為620：1；4、天然氣是易燃性氣體〔燃點(diǎn)650°C和窒息性氣體；5、在密閉空間可能產(chǎn)生爆炸〔空氣中可燃極限5～15％；3、在LNG工作區(qū)域的安全常識(shí)1、LNG設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離火焰或電火花。2、在LNG設(shè)備維修、充裝、存儲(chǔ)的地區(qū)嚴(yán)禁煙火；3、在操作LNG工作時(shí),需戴護(hù)目鏡、臉罩、絕熱手套,褲腳不能裝在靴子里,衣袖不能裝在絕熱手套,靴子不能掌有鐵釘以及其它有可能摩擦出火花的物件、工具。4、拆卸零件維修時(shí)需給LNG車用瓶排空、卸壓；操作時(shí)工具不能產(chǎn)生火花。5、保護(hù)眼睛和暴露的皮膚；6、保持LNG設(shè)備所在地區(qū)通風(fēng)良好；7、在維修或保養(yǎng)設(shè)備時(shí)確認(rèn)系統(tǒng)已泄壓；8、天然氣是一種窒息劑,在空氣中含高濃度的天然氣時(shí)由于缺氧會(huì)產(chǎn)生惡心和頭暈情況。9、在處理LNG失火時(shí),使用干粉〔最好是碳酸鈣滅火器。在-160℃時(shí),碳鋼的抗斷裂韌性是很低的,與LNG接觸的材料選用含Ni的不銹鋼或銅和銅合金。10、對(duì)于明顯受到低溫影響,體溫過低的人,應(yīng)迅速從寒冷地帶移開并用熱水洗浴使體溫恢復(fù),水溫應(yīng)在40℃至42℃之間,不應(yīng)該用干熱方法提升體溫。二、、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)別：濰柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)是在相應(yīng)型號(hào)濰柴柴油機(jī)基礎(chǔ)上改制,采用燃?xì)怆娍叵到y(tǒng)。1、取消了柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)<高壓油泵、噴油器、高壓油管等件,增加了燃?xì)夤┙o系統(tǒng)〔氣瓶、濾清器、高壓切斷閥、減壓器、燃?xì)鉄峤粨Q器和節(jié)溫器、噴射閥等件。2、采用點(diǎn)燃式燃燒方式〔氣缸蓋上的噴油器安裝孔改為火花塞安裝孔,增加了點(diǎn)火控制系統(tǒng)〔點(diǎn)火ECU、點(diǎn)火線圈、高壓線、火花塞。3、為了防止爆震,壓縮比要比柴油機(jī)小,燃燒室形式〔活塞與柴油機(jī)不同。4、增加了信號(hào)發(fā)生器,用于判缸和測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。5、增加了混合器和節(jié)氣門,使燃?xì)夂涂諝庠诨旌掀髦谢旌稀?、排氣溫度高,增壓器采用水冷中間殼,進(jìn)、排氣門座采用耐磨、耐高溫材料,采用帶隔熱材料的排氣管。7、采用單點(diǎn)噴射系統(tǒng),閉環(huán)控制稀薄燃燒。三、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：LNG從氣瓶體通過管路進(jìn)入汽化器加熱汽化,經(jīng)過穩(wěn)壓罐穩(wěn)壓后由燃?xì)鉃V清器濾清,之后通過電磁切斷閥控制通斷進(jìn)入穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,穩(wěn)壓后的燃?xì)膺M(jìn)入熱交換器。燃?xì)饨?jīng)過熱交換器加熱后通過節(jié)溫器進(jìn)入FMV,由FMV控制噴射入混合器中與增壓后的空氣混合。電子節(jié)氣門控制混合氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒做功。第二節(jié)LNG液化天然氣供氣系統(tǒng)LNG液化天然氣客車供氣系統(tǒng)由氣瓶、汽化器、管路降壓調(diào)壓閥、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成。氣瓶簡介氣瓶是作為一種用以替代客車油箱盛裝、貯存、供給燃料〔液化天然氣,并且可以多次重復(fù)充裝的低溫絕熱壓力容器。其主要結(jié)構(gòu)是雙層容器。膽能夠承受一定的壓力用來貯存和供給低溫液態(tài)的液化天然氣。在膽外壁纏繞由玻璃纖維紙和光潔的鋁箔組成的多層絕熱材料,多層材料在高真空條件下具有熱導(dǎo)率低、隔熱性能高、重量輕的特點(diǎn)。外殼主要用來與膽形成夾層空間〔兩層容器之間的空間和把膽支撐起來的作用。夾層空間被抽成高真空與多層絕熱材料共同形成良好的絕熱系統(tǒng),用以延長液化天然氣的貯存時(shí)間。氣瓶外殼和膽之間設(shè)置支撐系統(tǒng)將膽外殼合理固定。支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠承受車輛在行駛時(shí)所產(chǎn)生的加速、減速,運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)。氣瓶所有的外部管路、閥件都設(shè)置在氣瓶的一端,并用保護(hù)環(huán)或保護(hù)罩進(jìn)行防護(hù)。閥門系統(tǒng)的設(shè)置能夠滿足液化天然氣的充裝和供給。膽設(shè)置了兩級(jí)安全閥〔管路系統(tǒng)中會(huì)在膽超壓時(shí)起到保護(hù)的作用。在超壓情況下主安全閥<Svp>〔開啟壓力為1.75MPa,250psi首先打開,其作用泄放由于絕熱層和支撐正常的漏熱損失導(dǎo)致的壓力上升、或真空遭破壞后以及在失火條件下的加速漏熱導(dǎo)致的壓力上升。副安全閥<Svs>〔開啟壓力為2.9MPa,420psi的壓力設(shè)定比主安全閥高,在主安全閥失效或發(fā)生堵塞時(shí),副安全閥啟動(dòng)。在夾層超壓條件下,外殼的保護(hù)是通過一個(gè)環(huán)形的真空塞來實(shí)現(xiàn)的。正常情況下,真空塞被大氣壓壓緊在真空塞座,使大氣與夾層空間隔絕,保證夾層的真空度。由于低溫液體或蒸汽受熱后體積變化比較大,即使少量的低溫液體或蒸汽泄漏進(jìn)入夾層,也會(huì)導(dǎo)致夾層壓力迅速升高。當(dāng)夾層壓力超過0.17MPa〔表壓左右,真空塞將會(huì)打開泄壓。設(shè)置了經(jīng)濟(jì)閥<Er>,在使用過程中〔長時(shí)間停駛除外經(jīng)濟(jì)閥能夠優(yōu)先使用氣瓶膽頂部由于自然蒸發(fā)被汽化而形成的天然氣蒸汽,從而降低氣瓶部的壓力,使得正在使用氣瓶的壓力不會(huì)升至安全閥的開啟壓力,因而不用放空。還設(shè)置了過流閥〔Ef,當(dāng)外部管路發(fā)生破裂,管路流量大于設(shè)定值時(shí),過流閥自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)關(guān)閉過流閥前的液體使用閥后,過流閥自動(dòng)回位。通過過流閥自動(dòng)關(guān)閉,從而可以有效避免次生危險(xiǎn)的發(fā)生。整套系統(tǒng)中的獨(dú)到之處是設(shè)置了自增壓系統(tǒng)。自增壓系統(tǒng)包括：增壓截止閥〔Pv、升壓調(diào)節(jié)閥〔PBr>、自增壓盤管〔Pr及相應(yīng)的管路。該系統(tǒng)能夠保證且穩(wěn)定地提供氣瓶的正常供液壓力和流量的要求,僅僅通過與空氣進(jìn)行熱交換,而不需額外的能源。穩(wěn)定的壓力是通過調(diào)節(jié)升壓調(diào)節(jié)閥來控制的,當(dāng)氣瓶頂部的壓力低于升壓調(diào)節(jié)閥設(shè)定的壓力〔也就是系統(tǒng)需要的壓力時(shí),液化天然氣通過增壓截止閥和升壓調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入自增壓盤管與空氣進(jìn)行熱交換,液體變成蒸汽回到氣瓶的頂部。由于液化天然氣的液氣比較大,因此使得壓力升高。當(dāng)壓力等于升壓調(diào)節(jié)閥的壓力后,升壓調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉,氣瓶壓力不再繼續(xù)升高。2、汽化器簡介汽化器主要是利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)冷卻水把液化天然氣進(jìn)行加熱汽化,使天然氣達(dá)到滿足發(fā)動(dòng)機(jī)使用溫度、流量要求。汽化器是一種水浴蛇管式換熱器。利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水作為加熱介質(zhì)對(duì)液化天然氣進(jìn)行加熱。液化天然氣和冷卻水的流動(dòng)方向是并流。部是盤管作為換熱器的管程,低溫的液化天然氣經(jīng)過后被汽化成適合的溫度供給發(fā)動(dòng)機(jī)。外部是一根套管作為換熱器的殼程,與客車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水系統(tǒng)相連形成閉合的回路。外殼保證其間流動(dòng)的冷卻水不會(huì)外泄。汽化器3、管路降壓調(diào)節(jié)閥管路降壓調(diào)節(jié)閥主要作用是將汽化器汽化后的天然氣進(jìn)行減壓,使之滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壓力要求,且保持壓力穩(wěn)定。緩沖罐的作用是儲(chǔ)備一定量的氣體,以備不時(shí)之需。當(dāng)客車功率較大,啟動(dòng)時(shí)需要較多的天然氣時(shí),可以在管路降壓調(diào)節(jié)閥后配備一只緩沖罐。如果受到客車安裝空間的限制,客車功率不大且供氣管路的長度〔其作用相當(dāng)于緩沖罐滿足需要的情況下,可以不用配備此容器。緩沖罐系統(tǒng)中需要配備安全閥〔用戶自備,安全閥的開啟壓力要小于或等于系統(tǒng)中工作壓力最小的設(shè)備。電磁閥的作用是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉或處于次要位置、以及發(fā)動(dòng)機(jī)熄火點(diǎn)火開關(guān)仍處于開啟狀態(tài)時(shí),閥門處于關(guān)閉狀態(tài)能夠阻止天然氣流向發(fā)動(dòng)機(jī),防止天然氣泄漏。4、供氣系統(tǒng)功用及主要部件燃?xì)夤┙o系統(tǒng)的作用:壓力管理:氣罐壓力混合器前極低壓力溫度控制:極低溫度的燃?xì)鈱鼋Y(jié)管路和部件,系統(tǒng)件有效加熱并控制燃?xì)鉁卦诤侠韲?。傳感?提供稀燃燃燒需要的燃?xì)鉁囟刃畔?精確控制噴嘴噴射量.安全性:燃?xì)庑枰姶砰y控制燃?xì)獾拈_斷。1、氣瓶過流保護(hù)閥手動(dòng)放氣閥過流保護(hù)閥手動(dòng)放氣閥主安全閥副安全閥液位傳感器自增壓單向閥自增壓手動(dòng)閥經(jīng)濟(jì)閥手動(dòng)出液閥加液口主安全閥放氣壓力1.75MPa,副安全閥放氣壓力2.9MPa。一般在初次充液后約7天后,瓶壓力會(huì)升高到主安全閥放氣壓力。車輛短期停車時(shí)不必關(guān)閉手動(dòng)出液閥。車輛停駛時(shí),氣瓶的飽和壓力0.8M時(shí),關(guān)閉自增壓閥,可有效防止氣相天然氣的放散。2、燃油濾清器最大工作壓力：35bar流量：85m3/h100psig工作溫度：-40℃～107℃壓降：6.9kPa0.3μm～0.6μm過濾效率≥95%。放水口朝下注意箭頭所指的氣流方向每3000km放一次水3、電磁閥4、穩(wěn)壓器最大進(jìn)口壓力：28bar、出氣壓力圍、7～14bar、工作溫度：-40℃～75℃注意箭頭所指的氣流方向,壓力表安裝在出氣端,怠速時(shí)調(diào)整NGP為8.2bar。熱交換器熱交換器的作用：天然氣從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)導(dǎo)致燃?xì)鉁囟却蠓档?通過發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液給天然氣進(jìn)一步加熱,可防止進(jìn)入燃料計(jì)量閥前的燃?xì)饨Y(jié)晶,以免影響燃料計(jì)量閥性能。結(jié)構(gòu)：換熱器采用叉流結(jié)構(gòu)以避免因燃?xì)膺^冷和冷卻液過熱時(shí)導(dǎo)致的熱沖擊。性能：在冷卻水溫高于0度的發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況,熱交換器能保證燃?xì)馐冀K高于-40℃。冷卻水溫高于82C時(shí)燃?xì)鉁囟雀哂?度。6、節(jié)溫器作用：保持出口燃?xì)庠?-40℃左右,當(dāng)燃?xì)獬隹跍囟?gt;60℃時(shí)會(huì)導(dǎo)致燃?xì)饬髁康臏p少。性能：燃?xì)鉁囟瘸^40℃,30秒鐘關(guān)閉燃?xì)鉁囟鹊陀?0℃,30秒鐘開啟注意事項(xiàng)：節(jié)溫器的開啟與關(guān)閉受燃?xì)鉁囟瓤刂?冷卻液的進(jìn)口與出口不能接反,進(jìn)口處有"IN"標(biāo)記,出口處有"OUT"標(biāo)記。7、混合器工作原理及作用：將天然氣和中冷后的空氣充分混合,使燃燒更充分、柔和。有效降低排氣溫度。結(jié)構(gòu)：采用喉管和十字叉結(jié)構(gòu),天然氣從小孔中進(jìn)入混合器。8、電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門集成有執(zhí)行器,位置傳感器,節(jié)氣閥門等。接收PWM信號(hào)由ECU控制其開度大小,節(jié)氣閥門開度大小控制混合氣進(jìn)氣量,從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。電子節(jié)氣門根據(jù)ECU指令,有三種工作狀態(tài)：1、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度低于怠速目標(biāo)值時(shí),ECU進(jìn)行怠速控制,即控制節(jié)氣門開度位置,保持發(fā)動(dòng)機(jī)速度在怠速目標(biāo)值附近。2、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度超過最大額定轉(zhuǎn)速時(shí),ECU限制節(jié)