LNG车用瓶供气系统培训(汽车修理)

LNG车用瓶供气系统培训资料张家港富瑞特种装备股份有限公司2011年8月前言欢迎您使用张家港富瑞特种装备股份有限的产品！我公司将竭诚为您提供贯穿产品寿命周期的全过程服务!目录一、LNG车用瓶及供气系统简介二、LNG车用瓶及其供气系统安装推荐做法三、LNG车用瓶加液及调试的操作方法四、常见故障及处理方法一、LNG车用瓶供气系统简介1、气瓶简介2、供气系统流程简介3、阀门结构及维修4、汽化器简介5、液位计简介1、气瓶简介气瓶是作为一种用以替代汽车油箱盛装、贮存、供给燃料（液化天然气），并且可以多次重复充装的低温绝热压力容器。其主要结构是双层容器。内胆能够承受一定的压力用来贮存和供给低温液态的液化天然气。在内胆外壁缠绕由玻璃纤维纸和光洁的铝箔组成的多层绝热材料，多层材料在高真空条件下具有热导率低、隔热性能高、重量轻的特点。外壳主要用来与内胆形成夹层空间（两层容器之间的空间）和把内胆支撑起来的作用。夹层空间被抽成高真空与多层绝热材料共同形成良好的绝热系统，用以延长液化天然气的贮存时间。外壳和内胆之间设置支撑系统将内胆外壳合理固定。支撑系统的设计能够承受车辆在行驶时所产生的加速、减速，运行时的振动。气瓶所有的外部管路、阀件都设置在气瓶的一端，并用保护环或保护罩进行防护。阀门系统的设置能够满足液化天然气的充装和供给。内胆设置了两级安全阀（管路系统中）会在内胆超压时起到保护的作用。在超压情况下主安全阀(Svp)（开启压力为1.75MPa，250psi）首先打开，其作用泄放由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升、或真空遭破坏后以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。副安全阀(Svs)（开启压力为2.9MPa，420psi）的压力设定比主安全阀高，在主安全阀失效或发生堵塞时，副安全阀启动。在夹层超压条件下，外壳的保护是通过一个环形的真空塞来实现的。正常情况下，真空塞被大气压压紧在真空塞座内，使大气与夹层空间隔绝，保证夹层的真空度。由于低温液体或蒸汽受热后体积变化比较大，即使少量的低温液体或蒸汽泄漏进入夹层，也会导致夹层压力迅速升高。当夹层压力超过0.17MPa（表压）左右，真空塞将会打开泄压。设置了经济阀(Er)，在使用过程中（长时间停驶除外）经济阀能够优先使用气瓶内胆顶部由于自然蒸发被汽化而形成的天然气蒸汽，从而降低气瓶内部的压力，使得只要在使用气瓶的压力就不会升至安全阀的开启压力，因而不用放空。还设置了过流阀（Ef），当外部管路发生破裂，管路流量大于设定值时，过流阀自动关闭；当关闭过流阀前的液体使用阀后，过流阀自动回位。通过过流阀自动关闭，从而可以有效避免次生危险的发生。整套系统中的独到之处是设置了自增压系统。自增压系统包括：增压截止阀（Pv）、升压调节阀（PBr)、自增压盘管（Pr）及相应的管路。该系统能够保证且稳定地提供气瓶的正常供液压力和流量的要求，仅仅通过与空气进行热交换，而不需额外的能源。稳定的压力是通过调节升压调节阀来控制的，当气瓶顶部的压力低于升压调节阀设定的压力（也就是系统需要的压力）时，液化天然气通过增压截止阀和升压调节阀后进入自增压盘管与空气进行热交换，液体变成蒸汽回到气瓶的顶部。由于液化天然气的液气比较大，因此使得压力升高。当压力等于升压调节阀的压力后，升压调节阀自动关闭，气瓶压力不再继续升高。LNG液化天然气车用瓶系列规格150L/175L/200L/240L/275L/330L/335L/375L/450L/450DL/500L该车用瓶系列可适用于小轿车、微型客车、中巴、城市公交、城际客车、重型卡车匹配使用，并按加液方式不同可选择是否带自增压系统，一次充液行驶里程在500至700公里左右。LNG汽车燃料供应系统LNG车用瓶铭牌2、流程简介2.1流程图及符号液化天然气汽车燃料系统由气瓶、汽化器、管路降压调压阀、发动机系统组成。汽化器主要是利用发动机循环冷却水把液化天然气进行加热汽化，使天然气达到满足发动机使用温度、流量要求。管路降压调节阀主要作用是将汽化器汽化后的天然气进行减压，使之满足发动机的使用压力要求，且保持压力稳定。缓冲罐的作用是储备一定量的气体，以备不时之需。当汽车功率较大，启动时需要较多的天然气时，可以在管路降压调节阀后配备一只缓冲罐。如果受到汽车安装空间的限制，且汽车功率不大且供气管路的长度（其作用相当于缓冲罐）满足需要的情况下，可以不用配备此容器。系统中需要配备安全阀（用户自备），安全阀的开启压力要小于或等于图1所示系统中工作压力最小的设备。电磁阀的作用是当发动机点火开关关闭或处于次要位置、以及发动机熄火点火开关仍处于开启状态时，阀门处于关闭状态能够阻止天然气流向发动机，防止天然气泄漏。注意：流程示意图中虚线框内的部件根据用户需要进行相应配置，不是标准配置。压力表加液口回气口稳压阀出水口NG出口LNG进口发动机自带调压阀2.2流程介绍2.2.1进液管路进液管路由低温进液口（C1）、进液单向阀（FCV）以及连接的管道。C1FCv图2.进液示意图加气站用加气枪的机械力量把低温进液口（C1）顶开，液化天然气被加气站装备的低温泵泵入加气管道，由于泵的压力进液单向阀（FCV）被打开，此时整条进液管路处于开启状态。当液体进入过程中，由于喷淋作用，瓶内顶部气相空间的蒸汽会部分被重新液化回收以避免放空损失，使得加液过程中气瓶的压力维持不变甚至降低。当气瓶内部快加满的瞬间，由于液体的不可压缩性，瓶内的压力会迅速升高，达到加气机设定的停机压力时，加气机停止加气，加气的过程完成。由于低温进液口（C1）和进液单向阀（FCV）都只允许流体单相流动（只能流向瓶内，不能流向瓶外），因此停留在低温进液口（C1）和进液单向阀（FCV）之间管道内的液化天然气被汽化成蒸汽后会进入瓶内，不会引起管道超压破裂的危险。2.2.2自增压管路自增压管路由增压截止阀（Pv）、升压调节阀（PBr）、自增压盘管（Pr）组成。PrPvVvC2PBr图3.自增压示意图在自增压时，需要保证除增压截止阀（PV）外的所有截止阀处于关闭状态，这样气瓶和自增压管路可以形成一个密闭的循环空间。开启增压截止阀（PV），低温液体通过升压调节阀（PBr），然后经过自增压盘管（Pr）被加热成饱和蒸汽，进入气瓶气相空间（顶部），由于液化天然气的液气比较大，因此输出较少的液体会变成大量的蒸汽，同时这是个密闭的循环空间，也就是说增加的气体体积远远大于输出的液体体积，再有气体具有可压缩性，从而使得气瓶的压力升高。当气瓶压力升至需要的压力（升压调节阀的设定压力）时，升压调节阀（PBr）自动关闭，气瓶压力不再升高，压力维持稳定。2.2.3出液管路出液管路由出液单向阀（DCv）、出液截止阀（Vu）、过流阀（Ef）组成。DCvEfVu图4.出液示意图在没有使用的情况下，出液截止阀（Vu）应当处于关闭状态。汽车进行燃气供给时，开启出液截止阀（Vu），液化天然气通过出液单向阀（DCV）然后流经出液截止阀（Vu）和过流阀（Ef）进入供气系统。当过流阀（Ef）的进口的压力与出口的压力差值大于设计的值时，过流阀（Ef）会迅速关闭停止对外供液。关闭出液截止阀（Vu），过流阀（Ef）很快又回到开启状态。2.2.4经济回路经济回路由经济阀（Er）、出液截止阀（Vu）、过流阀（Ef）组成。DCvEfErVu图5.经济回路示意图当瓶内压力高于经济阀（Er）设定的压力时，如果又在供气过程中，经济阀（Er）开启，气瓶顶部气相空间的饱和蒸汽通过经济阀（Er）进入供气管路，此时出液单向阀（DCV）基本处于关闭状态。供气管路中的是汽液混合物。随着气体的不断使用，瓶内压力会逐渐降低至经济阀（Er）的设定压力，此时，经济阀（Er）关闭，又回到液体供应状态。不供气时，经济阀（Er）不能起到降低瓶内压力的作用2.2.6安全系统安全系统主要由主安全阀（Svp）、副安全阀（Svs）、气瓶压力表（P1）、液位计（LG）、手动放空口（Vv）组成。LG0.00MPaFECbC2VvSvpP1PtSvs图7.安全系统示意图3、阀门结构及维修3.1低温截止阀123456789101112FLOWAA图8.流向图零部件名称：①垫片②螺钉③弹簧罩④衬套⑤弹簧⑥手轮⑦垫圈⑧螺套⑨阀杆⑽密封垫⑾阀瓣⑿阀体泄漏的处理：如果阀门发生泄漏，首先拧下②，按照顺序卸掉序号①、序号③、序号④、序号⑤、序号⑥、序号⑦，用扳手拧紧序号⑧；然后按照逆序装配回复原状。截止阀关闭不严后只用更换易损件，其余部分不用更换。易损部件：图9中标示A：⑽密封垫、⑾阀瓣。3.2出液单向阀FLOW1234图11.剖面图12.开启状态图零部件名称：①阀体②压盖③弹簧④钢球易损部件：本阀门属于整体更换。3.3低温进液口12345678910BBAAFLOWC图14.开启状态零部件名称：①上盖②螺钉③密封圈A④弹簧⑤弹簧座⑥密封圈B⑦密封圈压盖⑧弹性挡圈⑨接头⑩保护帽泄漏处理：如果易损件（图13中标示A）或者易损面（图13中标示B）受损，会造成泄漏；当然弹簧（序号④）发生故障也会造成泄漏，不过这种情况不常见。如果序号①和序号⑨之间发生泄漏，拧紧序号②（应当采取对角线拧紧方式）；如果拧紧不能解决问题，更换序号③。如果进口处发生泄漏，主要是由于序号⑥损坏，或者序号⑨的密封面（图14中标示C处）被杂物（细砂子、冰块等）堵塞或者划伤。序号⑥损坏情况：拧去所有序号②，然后依次取出序号③、序号④、序号⑤（序号⑥~⑧已安装在⑤上），再次依次取出序号⑧、序号⑦、序号⑥；更换序号⑥，按照逆序方向装配回复原状。发生堵塞情况：细砂子等固体堵塞且没有划伤密封面，拧去所有序号②，然后依次取出序号③、序号④、序号⑤（序号⑥~⑧已安装在⑤上），清除杂物，按照逆序方向装配回复原状。冰块堵塞时，按照以上述步骤取出零部件，然后对零部件上的水分进行干燥（干燥过程中不得使用火焰），最后按照逆序方向装配回复原状。发生划伤情况：按照序号⑥损坏情况的步骤拆卸阀门，然后对序号⑨的内部密封面进行研磨，或者更换序号⑨和序号⑥，最后按照逆序方向装配回复原状。如果加气枪与进液口的接触面发生泄漏，是序号⑨的密封面或者是加气枪的密封面受损。如果序号⑨受损，那么按照序号⑥损坏情况的步骤拆卸阀门，更换序号⑨，最后按照逆序方向装配回复原状。易损部件：图13中标示A：③密封圈A、⑥密封圈B3.4进液单向阀12345678FLOWBBAC零部件名称：①压紧螺母②垫片一③弹簧压帽④弹簧⑤止回活门⑥垫片二⑦阀体⑧软管球面接头泄漏的处理：如果序号⑥和密封线受到损伤，或者在这两者之间（图16中表示C处）有杂物（细砂子、铁屑、冰块等）会造成密封失效。如果序号⑦的锥面或序号⑧的球面有贯穿性裂纹或划痕，这两者之间的连接处会出现泄漏。如果泄漏发生在序号①和序号⑦之间：首先拧紧序号⑦；如果还是继续泄漏，拧下序号⑦（序号④~⑥也同时拧下）更换序号②，再拧紧序号⑦。序号⑥损坏情况：拧去序号①和序号③，然后依次取出序号②、序号④、序号⑤（序号⑥已安装在⑤上），再次；更换序号⑤（序号⑥已安装在上），按照逆序方向装配回复原状。发生堵塞情况：细砂子等固体堵塞且没有划伤密封面，拧去序号①和序号③，然后依次取出序号②、序号④、序号⑤（序号⑥已安装在⑤上），清除杂物，按照逆序方向装配回复原状。冰块堵塞时，按照以上述步骤取出零部件，然后对零部件上的水分进行干燥（干燥过程中不得使用火焰），最后按照逆序方向装配回复原状。发生划伤情况：按照序号⑥损坏情况的步骤拆卸阀门，然后对序号⑦的内部密封面（图8中表示放大图B处）进行研磨，或者更换序号⑦，其次更换序号⑤（已装序号⑥），最后按照逆序方向装配回复原状。如果泄漏发生在序号⑦和序号⑧之间：首先拧下序号⑧，查看是何处密封面受损，研磨受损面或者更换受损面的相应部件。易损部件：图中15标示A：②垫片一、⑥垫片二。3.5安全阀4123554321FLOW零部件名称：①