吳慶明
(南寧公共交通有限責(zé)任公司保修分公司 530031)
LNG汽車汽化器結(jié)霜的研究
吳慶明
(南寧公共交通有限責(zé)任公司保修分公司 530031)
汽化器是一種用于工業(yè)的節(jié)能設(shè)備,可以將液態(tài)的氣體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氣體,長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生水垢而被堵塞,如果不進(jìn)行清洗的話,就會(huì)降低凈化器的工作效率,縮短使用壽命。本文介紹了LNG的基本特性、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽化器的結(jié)構(gòu)形式與工作原理,以及汽化器的維護(hù),希望對(duì)同行有一定的指導(dǎo)借鑒作用。
LNG客車;汽化器;結(jié)霜
汽化器是使用在LNG車輛上,將液態(tài)氣體在汽化器中加熱直到汽化的設(shè)備。如果出現(xiàn)汽化器結(jié)霜,將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、熄火、汽化器爆裂等故障現(xiàn)象。因此作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)中的一個(gè)構(gòu)件,其作用不可小視,各種緣由值得研究。
液化天然氣(Liquefied Natural Gas,簡(jiǎn)稱LNG)主要成分是甲烷(CH4),是天然氣經(jīng)過凈化、壓縮、冷卻至其沸點(diǎn)(-162℃)溫度后變成的液體,其無色、無味、無毒并且不溶于水,對(duì)金屬?zèng)]有腐蝕性。LNG在大氣壓力下具有極低的溫度,并且具有很大的氣液體積比,1 m3的液化天然氣能夠轉(zhuǎn)化成600~625 m3的氣體,燃點(diǎn)達(dá)650℃,具有一定的安全性。
LNG發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理:液態(tài)的LNG從儲(chǔ)氣鋼瓶出來,經(jīng)過汽化器汽化。液化天然氣在汽化過程中由于體積膨脹,需要吸收大量的熱量,為防止汽化器結(jié)冰,需將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液引出到汽化器,對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行加熱。汽化的燃?xì)膺M(jìn)入穩(wěn)壓器后,將燃?xì)鈮毫φ{(diào)壓到0.4~0.9 MPa,在發(fā)動(dòng)機(jī)承受的正常工作范圍內(nèi)即可。
調(diào)壓后的燃?xì)饨?jīng)緩沖罐、低壓濾清后,由控制燃料供給或關(guān)閉的低壓電磁閥進(jìn)入到燃?xì)鈬娚洳考?,燃?xì)鈬娚洳考淖饔檬歉鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況精確控制天然氣供給量。天然氣與空氣在混合器內(nèi)充分混合,進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi),經(jīng)火花塞點(diǎn)燃進(jìn)行燃燒。火花塞的點(diǎn)火時(shí)刻由控制器控制,氧傳感器即時(shí)監(jiān)控燃燒后尾氣的氧濃度,計(jì)算出空燃比,控制器根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)及時(shí)修正天然氣供給量[1]。
汽化器有空溫、電加熱、水浴式等結(jié)構(gòu),目前公交車采用的多為水浴式汽化器。其結(jié)構(gòu)采用繞管形式,由外筒、繞管、進(jìn)出液管和進(jìn)排水管等組成[2]。
液態(tài)天然氣經(jīng)過汽化器內(nèi)部繞管時(shí),利用汽化器里循環(huán)流動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱液態(tài)天然氣進(jìn)行熱交換,然后把液態(tài)天然氣變成氣態(tài)天然氣,作為氣體燃料供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)。
(1)使用符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)合格的防凍液,不得使用劣質(zhì)的防凍液,從而防止冷卻系統(tǒng)水垢的生成。傳統(tǒng)防凍液為綠色或藍(lán)綠色,長(zhǎng)效防凍液為橙黃色或紅色,主要區(qū)別在于抗腐蝕性。長(zhǎng)效防凍液采用有機(jī)酸類鹽,化學(xué)性能更穩(wěn)定,使用壽命更長(zhǎng)。兩者防凍液不能混用,以免破壞各自的綜合防腐能力。
(2)出車前或進(jìn)行各級(jí)維護(hù)保養(yǎng)時(shí),檢查冷卻系統(tǒng)有無漏水,水管是否壓癟,冷卻液是否充足。同時(shí)需檢查水泵皮帶是否松動(dòng),水泵是否有異響。最后還要檢查供氣管路是否存在漏氣現(xiàn)象,當(dāng)發(fā)現(xiàn)不正常情況應(yīng)及時(shí)檢修。
(3)按整車技術(shù)要求每年定期更換發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液,并對(duì)汽化器進(jìn)行拆卸清洗。同時(shí)每3個(gè)月擰開汽化器排污口螺栓檢查汽化器水垢沉積情況,發(fā)現(xiàn)水垢沉積嚴(yán)重時(shí),要立即對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗。
(4)在車輛使用過程中發(fā)現(xiàn)汽化器結(jié)霜,要立即靠邊熄火停止行駛,用常溫的水淋浴汽化器結(jié)霜的部位,待霜消失后方可繼續(xù)行駛。
LNG汽車在安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性等方面都具有優(yōu)越性,近年來在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展,我國也在大力發(fā)展LNG汽車。汽化器的正確使用與合理維護(hù),將延長(zhǎng)其使用壽命,降低液化氣的消耗,提升經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),也可提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。
[1]袁世定.淺談LNG蒸汽型汽化器的設(shè)計(jì).[J]《瀘天化科技》,2008,32(1):61-63.
[2]曉軍,張洪軍.直接蒸汽加熱液氯汽化器的設(shè)計(jì).[J]《節(jié)能》,2012,31(5):64-66.
U472文獻(xiàn)標(biāo)示碼:A
吳慶明(1977—),男,本科,助理工程師,研究方向?yàn)樾履茉垂财嚬?jié)能技術(shù)、清潔能源公共汽車應(yīng)用技術(shù)、電動(dòng)汽車電控技術(shù)。