LNG不能直接进入发动机混合器混合燃烧,必须将LNG汽化转变为气态天然气。
发动机燃烧中需要气态气体与经过滤后的洁净空气混合。由于LNG的蒸发性,它的储存温度为-162℃,当其温度上升至约-113℃时,就会形成蒸气和空气的混合物,若温度继续上升会很快形成气态天然气。因此,当LNG从气瓶经输液管道流出时,由于输液管道的温度高于-113℃,此时,在输送LNG的同时,已经开始LNG的汽化过程了。
1.LNG汽化过程
根据LNG的蒸发特性,在LNG供气系统中设置了汽化器,如图2-26所示。它利用发动机燃烧工作中产生的热能(发动机冷却系统的冷却液)对LNG进行加热。通过加热LNG,既达到了汽化LNG的目的,同时又降低了发动机冷却液的温度,提高了发动机的散热能力。
图2-26 汽化器
汽化器的主要作用是将LNG经过加热,汽化成气态的天然气。汽化器一般安装在汽车(底盘)大梁上,或者布置在气瓶框架上。布置汽化器时,应尽可能靠近发动机,以减少低压管路流程阻力。汽化器使用发动机冷却液来加热LNG,设计汽化器支架时,应注意汽化器的安装位置不能高于发动机散热器顶部,否则会导致加热水不能流经汽化器,造成汽化器结冰冻裂故障。
汽化器进液口端为冷却液进口,另一端为冷却液出口。LNG南汽化器进液口进入汽化器,在汽化器中汽化后,形成气态天然气,经由稳压阀恒定压力后进入缓冲罐。气态天然气最终由缓冲罐出气口供给发动机。
装配要求:汽化器冷却液进、出水口与液化气进、出气口同向相接,即汽化器进水管口接进液管口,出水管口端接出气管口。
选择汽化器时,应本着够用即可的原则,因为汽化能力大的汽化器,其内用于热交换的螺旋管路长度会增加,可能导致流程阻力增加,影响气瓶最低使用压力,并且会导致汽化后的天然气温度过高,密度下降。以下信息供选型时参考:
汽化器散热量计算参考数据
汽化器入口冷却液温度:85~96℃
汽化器出口冷却液温度:70~75℃
汽化器压降:<30~40kPa
汽化器出口燃气温度:30~50℃(www.xing528.com)
2.LNG的过滤
由于LNG里含有一些细微的杂质、粉尘颗粒,为有效防止这些杂质进入电磁阀,导致电控燃气零部件失效,LNG供气系统在低压电磁阀之前的管路上加装有低压燃气滤清器(图2-27),以过滤LNG,如图2-28所示,保护低压电磁阀不因其产生早期损坏。由于低压燃气滤清器需要经常维护保养,在设计安装位置时,要考虑其安装位置应方便维护、拆装。
低压燃气滤清器技术要求
工作环境温度范围:-40~107℃
标定流量:1415L/min
过滤器初始压降:≤20.7kPa
容尘量:198g
过滤效率:0.3~0.6μm≥95%
许用最大工作压力:3.5MPa
爆破压力:10MPa
图2-27 低压燃气滤清器安装
图2-28 低压燃气滤清器作用
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