液化天然气车用瓶

Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ
（Ｆｏｓｈａｎ Ｊｉｅｃｈａｏ
Ｇａｓ（ＬＮＧ）Ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ＯＵ
Ｊｉａｎｘｉａ
Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｏｓｈａｎ，５２８５ １ １）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｖｅｈｉｃｌｅ ｆｕｅｌ，Ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｃａｌｏｒｉｆｉｃ ｖａｌｕｅ，ｅｘｈａｕｓｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｒｅｌｉａｂｌｅ ｓｕｐｐｌｙ，ｌｏｗ ｐｒｉｃｅ ｅｔｃ，ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｆｕｅｌ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｗｈｉｌｅ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｆａｓｔｅｓｔ ｇｒｏｗｉｎｇ，ｍｏｓｔ ｕｓｅ ｏｆ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｉｓ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｃｏｏｌｅｄ ｔｏ ｍｉｎｕｓ １６１ ｄｅｇｒｅｅｓ Ｃｅｌｓｉｕｓ ｔｏ ｂｅｃｏｍｅ ｌｉｑｕｉｄ，ｔｈｅｎ ｂｅ ｓｔｏｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ ｉｎ ａ ｓｐｅｃｉａｌ，ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｂｏｔｔｌｅｉｓ ｎｏｔ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃａｎ ｍａｉｎｔａｉｎ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｗｏ ｗｅｅｋｓ ｏｒ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ；ｎｅｗ
．操作架；２一管路阀门系统；３．内胆；４＿夕ｈ壳；５．缓冲罐 ６－称重计量仪（或内置电容液位计１；７－水浴汽化器： ８．增压器；９．支座：１０一仪表板；１１．液位变送
１概况
天然气燃料是各种替代燃料中最早广泛使用的一种，它分为 压缩天然气（ＣＮＧ）和液化天然气（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ，简称ＬＮＧｌ 两种。液化天然气的主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的 能源。作为汽车燃料，天然气具有单位热值高、排气污染小、供 应可靠、价格低等优点，已成为世界车用清洁燃料的发展方向， 而天然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。 液化天然气汽车是将天然气冷却到零下１６１摄氏度后成为液 态，这时将其储存在特制的储藏罐内。ＬＮＧ的储藏罐相当于一个 保温瓶，保证瓶内的液态天然气不被气化，并能维持天然气的液 化状态达到两周甚至更长的时间。 车用天然气燃料具有较高的经济效益与社会效益。天然气比 石油更加便宜，如果以等热值换算，当天然气价格在１美元／百万 英热单位时，一桶石油的价格应该是５．８美元。而现在在一些市 场（比如北美市场），天然气与石油的价格比低到了１：３０。与汽柴 油燃料相比，车用天然气燃料燃烧排放物中一氧化碳减少９７％， 碳氢化合物减少７２％，氮氧化物减少３９％，粉尘减少１００％。因 此，推广使用车用天然气燃料对饱受雾霾困扰的中国各地城市而 言，无疑是平衡汽车数量增长与减少尾气排放的有效途径，具有 广阔的市场前景。
图２供气系统流程
Ｔｈｅ ａｉｒ ｆｅｅｄｉｎｇ
＼＼＝！二三三三三！！三三三二三二三三三三／，７
材质，设计有双层（真空）结构。内胆用来储存低温液态的天然气，
在其外壁缠有多层绝热材料，具有超强的隔热性能，同时夹套（两 层容器之间的空间）被抽成高真空，共同形成良好的绝热系统。外 壳和支撑系统的设计能够承受车辆在行驶时所产生的相关外力。 所有的管路、阀件都设置在瓶头，并用护环或保护罩进行安全防 护。
ｓｙｓｔｅｍ
２．２．２气瓶各零部件的名称与功能（见下表）
［收稿日期】２０１４—０２—２７ ［作者简介】区建霞（１９８６－），女，广东佛山人，大学本科生，主要研究方向为压力容器的设计。
万方数据
２０１４年第６期 第４１卷总第２７２期
广东化工
ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ
１６９
表１名称与功能
ｍｌｂ．１
Ｎａｌｎｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
２０１４，４１（６）：１６８—１６９）
பைடு நூலகம்
３
ＬＮＧ车用瓶的应用
万方数据
一级１．６：二级２．４ 重量（或电容）传感器
一级１．６；二级２．４ 重量（或电容）传感器
２．４主要部件 ２．４．１水浴汽化器
Ｅｊ台
伊
ＬＮＧ从气瓶中被放出，由水浴汽化器将其加热成为气态，供 发动机应用。汽化器安装在气瓶和发动机之间，汽化器所需热能 由发动机循环热水提供。循环热水的流向应与液化天然气的流向 一致，汽化器一般水平安装（天然气进出口处于水平方向），热水 出口应在上方，避免形成气阻。注意：汽化器不会使气瓶内部压 力增高，要保证气瓶压力只能用节气阀来调节。 ２．４．２缓冲罐 缓冲罐安装在供气系统末端，内部盛装气态天然气，车辆发 动机在极端用气情况下，瞬时起到缓冲作用。缓冲罐压力的高低 可通过稳压调压器进行调整。 ２．４．３限充装置 限充装置是一款保护装置，它安装在气瓶内的进液口处，当 气瓶中的ＬＮＧ容量达到最大充装量时，此装置可以起到限制充装 的作用，是在液位计量仪的基础上双重保证限充气瓶中的液体容 量。
公称容积Ｌ 有效容积Ｌ 外型尺寸 主材料 空重 充装介质 充装重量 ｆ密度取０．４６ ｋｇ／Ｌ） 蒸发率 安全阀开启压力 液位指示器
ｋｇ ％／ｄ ＭＰａ
ｎｌｎｌ
ｋｇ
２５８ ＬＮＧ １８７ ＬＮ２≤２．１
一级１．６：二级２．４ 重量（或电容）传感器
一级１．６：二级２．４ 重量（或电容）传感器
一级１．６；二级２．４ 重量（或电容）传感器
广东化工
１６８
ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｔｏｍ
２０１４年第６期 第４１卷总第２７２期
液化天然气（ＬＮＧ）车用瓶
区建霞
（佛山市杰超低温设备有限公司设计部，广东佛山５２８５１１）
［摘要】作为汽车燃料，天然气具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点，已成为世界车用清洁燃料的发展方向，而天然气 汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。液化天然气汽车是将天然气冷却到零下１６１摄氏度后成为液态，这时将其储存在特制的储 藏罐内，保证瓶内的液态天然气不被气化，并能维持天然气的液化状态达到两周甚至更长的时间。 ［关键词】液化天然气；新能源汽车；低温绝热 ［中图分类号］ＴＱ ［文献标识码］Ａ ［文章编ｑ］１００７－１８６５（２０１４）０６－０１６８—０２
２０１２年年底，国家发改委发布了《天然气利用政策》，将天 然气汽车、船舶列入天然气利用的优先发展序列，ＬＮＧ汽车就此 进入了快速发展期。 ２０１３年，广州将首次大规模投放３００辆ＬＮＧ公交车，ＬＮＧ 公交车成为各大城市发展ＬＮＧ汽车的突破口。 江苏徐州的ＬＮＧ公交车发展规划今年３月才开始施行，仅１ 个半月时间，１６３辆ＬＮＧ公交车就已经上路运行，到今年年末， ＬＮＧ公交车将接近７００辆，未来５年或突破２０００辆大关。 华北油田公司致力于生态文明建设，加速ＬＮＧ等清洁能源推 广，截至１２月１１日，已推广应用ＬＮＧ汽车１．３３万辆，率先迈 出了机动车向清洁燃料换代的一步。 四川达州ＬＮＧ汽车的发展备受当地市民及公交运输企业关 注，发展ＬＮＧ汽车，推进“以气代油”，能够起到优化能源使用 结构、有效缓解成品油供应紧张局势的作用。 ＬＮＧ公交车具有普及速度快、同步性较强、效果明显等先天 优势。一个城市几百条公交线路、年客运量几亿人次，如此庞大 的城市交通线路预示着ＬＮＧ公交车的普及将在ＬＮＧ汽车布局中 具有战略性的意义。
ｅｖｅｎ
ｌｏｎｇｅｒ ｔｉｍｅ． ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ；ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ
ｅｎｅｒｇｙ
根据绿色和平组织的研究报告，２０１２年，ＰＭ２．５污染导致北 京、上海、广州、西安等城市大约８５７２人过早死亡，污染造成的 经济损失达６８亿元人民币。能源短缺与环境污染受到国人的普遍 关注，节能减排、控制主要污染物的排放己成为我国城镇化建设 中急需解决的突出问题。根据国家能源委员会专家咨询委员会以 及中国石油相关权威专家分析，在目前电动汽车的商业化推广的 技术条件尚不成熟的情况下，发展车用天然气燃料是一个正确的 途径。 国务院总理李克强称：中国２０１４年将设立专项资金，安排 １００亿元人民币，降低大城市的大气污染水平，完善购买新能源 汽车的补贴政策。我国天然气汽车保有量２０２０年将达到３００万辆， 在节能减排和使用经济性双重因素的作用下，车用天然气燃料具 有巨大的发展潜力。
图ｌ瓶体结构
Ｆｉｇ．．１ Ｂｏｔｔｌｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
２．２工作原理 ２．２．１气瓶的供气系统流程（见下图）
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２气瓶工作原理及参数
２．１气瓶结构 ＬＮＧ车用瓶是一种低温绝热压力容器，内胆、外壳全不锈钢
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２．３技术参数表
表２技术参数
Ｔａｂ．２ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ＣＤＰＷ５００—３３０－１．４
１．４ ３３０ ３１０ ０５５０×１９５０ ＳＵＳ３０４ ２２０ ＬＮＧ １３６ ＬＮ２≤２．１
产品规格（仅部分） 工作压力
单位 ＭＰａ
ＣＤＰＷ６５０－４５０－１．４
１．４ ４５０ ４０８ ０７００ｘ １７６０ ＳＵＳ３０４
ＣＤＰＷ５００—２７５一１．４
１．４ ２７５ ２４７ ０５５６×１７７８ ＳＵ￥３０４ ２０９ ＬＮＧ １１３ ＬＮ２≤２．１
ＣＤＰＷ６５０－３７５一１．４
１．４ ３７５ ３５５ ０７００ｘ １５３０ ＳＵＳ３０４ ２３０ ＬＮＧ １５５ ＬＮ２≤２．１
ＣＤＰＷ６５０－２７５－１．４
１．４ ２７５ ２４７ ０７００ｘ １２４０ ＳＵＳ３０４ ２０９ ＬＮＧ １１３ ＬＮ２≤２．１
参考文献
［１】中国气体．中国工业气体工业协会，２０１２，（３）． 【２】绿色科技．花木盆景杂志社，２０１３，（６）． 【３】能源．国务院国有资产监督管理委员会主管，２０１３，（８） 【４】汽车之友．中国汽车工程学会，２０１２－Ｏｌ一１５，（２）．
（本文文献格式：区建霞．液化天然气（ＬＮＧ）车用瓶［Ｊ］．广东化工