車用液化天然氣氣瓶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣瓶結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別涉及一種車用液化天然氣氣瓶。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣具有非常好的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和安全性。在世界能源日趨緊張、大氣污染極為嚴(yán)重的今天，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其是重型卡車上大力推廣天然氣清潔能源，降低石油消耗，減少排放污染，將是未來發(fā)展的趨勢，“新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展”將是“十二五”期間中國發(fā)展重點(diǎn)之一。天然氣重卡HC降低了 71%、CO含量降低近90%、NOX含量降低了 35.6%、固體顆粒物含量幾乎降低100%。
[0003]隨著國家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和對環(huán)境保護(hù)要求的提高，天然氣的應(yīng)用將越來越廣泛，天然氣汽車將越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞。2012年液化天然氣汽車的井噴式發(fā)展讓各個企業(yè)看到了發(fā)展商機(jī)，但是性能幾乎一致的產(chǎn)品投放到市場上總是會出現(xiàn)各種意想不至IJ問題。
[0004]目前，通用的車用液化天然氣氣瓶多采用內(nèi)、外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽與外殼之間填充絕熱材料，夾層空間抽真空；其內(nèi)膽通過前端的硬支撐和后端的軟支撐結(jié)構(gòu)固定于外殼內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)要求支撐結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，能夠承受氣瓶使用過程中產(chǎn)生的作用力。液化天然氣充裝是加液槍連接充裝口，通過低溫進(jìn)液單向閥進(jìn)入瓶體內(nèi)部，使用液化天然氣時通過低溫短桿閥，經(jīng)過流閥進(jìn)入汽化裝置，將液化天然氣汽化為天然氣進(jìn)入緩沖罐，最終通過穩(wěn)壓閥進(jìn)入發(fā)動機(jī)供作為汽車燃料使用。帶自增壓結(jié)構(gòu)的車用液化天然氣氣瓶存在很多的不足:自增壓系統(tǒng)供氣不穩(wěn)定，當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)動機(jī)急加速時會產(chǎn)生供氣不足現(xiàn)象，而當(dāng)瓶內(nèi)液面過低時，自增壓設(shè)備存在失效風(fēng)險；自增壓系統(tǒng)受環(huán)境溫度影響，表現(xiàn)在當(dāng)加液站加液壓力過低時，帶自增壓設(shè)備的LNG氣瓶在充液后需要等待15?30分鐘升壓；自增壓設(shè)備操作不便，需要司機(jī)親自動手操作；自增壓系統(tǒng)的控制無法實(shí)現(xiàn)自動化，對發(fā)動機(jī)需求的性能指標(biāo)依賴于駕駛員的經(jīng)驗(yàn)及操作；自增壓設(shè)備存在安全隱患，氣瓶增加自增壓設(shè)備后成為整個供氣系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)，并影響氣瓶的絕熱等其他性能。目前所有廠家氣瓶配套過流閥通徑一樣，在普通路段使用時沒有異常，若是在爬坡時間較久時就會出現(xiàn)供氣不足現(xiàn)象?，F(xiàn)有氣瓶均是通過瓶內(nèi)壓力使得液化天然氣流出瓶體供發(fā)動機(jī)使用，但在高原地區(qū)，外界壓力本身就小，就使得現(xiàn)有氣瓶無法出液，從而不能正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種集成低溫泵的液化天然氣的氣瓶，通過對低溫泵支撐套筒進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和合理布置，不但能夠穩(wěn)固安裝低溫泵又能有效降低漏熱。
[0006]在此基礎(chǔ)之上，為了進(jìn)一步降低漏熱，本發(fā)明還對液化天然氣的氣瓶中的前端支撐結(jié)構(gòu)和后端支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。
[0007]此外，本發(fā)明的液化天然氣的氣瓶在合理位置設(shè)置有吸附裝置，可保持瓶內(nèi)絕熱空間內(nèi)的真空度并可有效去除有毒氣體。
[0008]為了解決上述問題，該種車用液化天然氣氣瓶，包括外殼、內(nèi)膽和低溫泵，外殼與內(nèi)膽之間形成絕熱空間，內(nèi)膽分別通過前端支撐裝置、低溫泵套筒裝置和后端支撐裝置連接在外殼上，
[0009]該低溫泵套筒裝置包括內(nèi)側(cè)套筒和外側(cè)套筒,該內(nèi)側(cè)套筒為一體式結(jié)構(gòu),其上部設(shè)有法蘭盤，下部設(shè)有底座，在內(nèi)側(cè)套筒的外壁上，且在法蘭盤與底座之間設(shè)有隔熱層；該外側(cè)套筒的底部與內(nèi)側(cè)套筒上的底座焊接，所述低溫泵固定在該法蘭盤上。
[0010]優(yōu)選地，所述低溫泵套筒裝置與氣瓶軸線方向的夾角為10°?29°，所述外側(cè)套筒通過第一支撐板支撐固定。
[0011]優(yōu)選地，所述低溫泵套筒裝置與氣瓶軸線方向的夾角為25°，所述第一支撐板與外側(cè)套筒垂直并且固定在所述內(nèi)膽的前封頭上。
[0012]優(yōu)選地，所述隔熱層為玻璃纖維紙并且該隔熱層與所述外側(cè)套筒之間設(shè)有間隙層；所述內(nèi)側(cè)套筒的底座外圍設(shè)有一圈凹槽；該內(nèi)側(cè)套筒的法蘭盤頂面上設(shè)有一圈密封圈槽和多個螺紋孔，用于與所述低溫泵連接。
[0013]優(yōu)選地，所述凹槽底部對應(yīng)的內(nèi)側(cè)套筒壁厚H為1.5?5_ ;所述內(nèi)側(cè)套筒的中部筒身壁厚為I?3mm ;所述外側(cè)套筒的壁厚為3?5mm ;所述隔熱層的壁厚為10?14mm ;所述螺紋孔的數(shù)量為3?6個，沿所述法蘭盤的周向均勻布置。
[0014]優(yōu)選地，所述前端支撐裝置包括:閥座、第一支撐管、中間支撐管和第二支撐管，閥座與第一支撐管的一端部焊接，中間支撐管設(shè)置在第一支撐管與第二支撐管之間，使得第一支撐管與第二支撐管具有一定間距。
[0015]優(yōu)選地，所述中間支撐管由環(huán)氧玻璃鋼制成，且該中間支撐管的壁厚分別大于第一支撐管和第二支撐管的壁厚；所述中間支撐管的外壁上開設(shè)有抽真空通孔。
[0016]優(yōu)選地，所述閥座上開設(shè)有進(jìn)液孔、出液孔、放空孔、主安全閥-壓力表孔和副安全閥孔，進(jìn)液孔、出液孔、放空孔分別與閥座的軸線平行并且與支撐管內(nèi)腔連通，該主安全閥-壓力表孔與進(jìn)液孔連通，副安全閥孔與放空孔連通，主安全閥-壓力表孔和副安全閥孔分別與閥座的軸線垂直。
[0017]優(yōu)選地，所述后端支撐裝置包括:支撐軸、支撐管帽、縱向支撐板、支撐軸套和中間支撐軸套；支撐管帽與內(nèi)膽中的內(nèi)后封頭和支撐軸焊接連接，支撐軸套與縱向支撐板焊接連接，縱向支撐板與外殼中的外后封頭焊接連接，中間支撐軸套設(shè)置在支撐軸套與支撐軸之間，該中間支撐軸套套設(shè)在支撐軸上，且該中間支撐軸套的底部形成有凸臺，該凸臺與支撐軸套的內(nèi)側(cè)面相抵。
[0018]優(yōu)選地，所述中間支撐軸套由環(huán)氧玻璃鋼制成，該中間支撐軸套與所述支撐軸之間間隙配合，與所述支撐軸套之間過盈配合；一個支撐限位板套設(shè)在所述支撐軸上的后端，該后端支撐限位板卡住所述中間支撐軸套，并與所述支撐軸套焊接連接；所述支撐管帽的外壁上設(shè)有充液通孔。
[0019]優(yōu)選地，所述內(nèi)膽的前、后封頭外壁上分別設(shè)有分子篩；所述外殼的后封頭內(nèi)壁上設(shè)有氧化鈀。
[0020]優(yōu)選地還包括:防過量充裝裝置，其由防過量充裝封頭和防過量充裝筒體組成；該防過量充裝筒體一端與防過量充裝封頭焊接連接，另一端與所述內(nèi)膽的后封頭焊接連接；所述防過量充裝封頭底部開有小孔；該防過量充裝裝置的容積為氣瓶總?cè)莘e的10%。
[0021]更優(yōu)選地，所述前端支撐裝置通過中間管和一個管冒連接，該管冒上設(shè)置有三個通孔，通孔內(nèi)分別安裝有瓶內(nèi)進(jìn)液管、瓶內(nèi)放空管和瓶內(nèi)備用出液管；該中間管通過第二支撐板支撐固定并且該中間管與所述低溫泵套筒裝置平行。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023]1、低溫泵通過液壓控制系統(tǒng)泵出內(nèi)膽內(nèi)液化天然氣從而供給發(fā)動機(jī)使用，有效解決了現(xiàn)有氣瓶自增壓系統(tǒng)帶來的使用不便和安全隱患等問題，低溫泵工作時不受瓶內(nèi)壓力和環(huán)境壓力的影響，即使在高原地區(qū)或者瓶內(nèi)壓力很低的情況下都可泵出液化天然氣供車使用。
[0024]2、前端支撐由前端支撐裝置和低溫泵套筒裝置共同組成，從而實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度，能夠保證內(nèi)膽穩(wěn)固的支撐于外殼內(nèi)，且便于在內(nèi)膽表面纏繞絕熱紙，有效降低熱傳遞。由于低溫泵套筒裝置中的內(nèi)側(cè)套筒為一整體，可以保證內(nèi)側(cè)套筒的同心度與圓度，可與低溫泵緊密連接，且后端與外側(cè)套筒焊接處增加管子壁厚，能夠有效降低焊接變形量，內(nèi)、夕卜側(cè)雙層套筒支撐結(jié)構(gòu)，大大增長了導(dǎo)熱路徑，另外，內(nèi)側(cè)套筒與外側(cè)套筒之間纏有絕熱層，更加能夠有效降低低溫泵套筒裝置的漏熱。
[0025]3、該前端支撐裝置中的閥座、管冒上設(shè)置有若干功能孔，孔內(nèi)安裝多個功能管路:進(jìn)液管、出液管、放空管、液位計(jì)管或安全閥管，放空管在氣瓶長時間不使用時將瓶內(nèi)殘存的天然氣放空，起到穩(wěn)壓作用，出液管在低溫泵出現(xiàn)故障時可做出液使用，安全閥起到管路穩(wěn)壓安全作用，液位計(jì)