吴庆明
(南宁公共交通有限责任公司保修分公司 530031)
LNG汽车汽化器结霜的研究
吴庆明
(南宁公共交通有限责任公司保修分公司 530031)
汽化器是一种用于工业的节能设备,可以将液态的气体转化为气态的气体,长时间使用会产生水垢而被堵塞,如果不进行清洗的话,就会降低净化器的工作效率,缩短使用寿命。本文介绍了LNG的基本特性、发动机原理、汽化器的结构形式与工作原理,以及汽化器的维护,希望对同行有一定的指导借鉴作用。
LNG客车;汽化器;结霜
汽化器是使用在LNG车辆上,将液态气体在汽化器中加热直到汽化的设备。如果出现汽化器结霜,将会导致发动机动力不足、熄火、汽化器爆裂等故障现象。因此作为发动机燃气供给系统中的一个构件,其作用不可小视,各种缘由值得研究。
液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)主要成分是甲烷(CH4),是天然气经过净化、压缩、冷却至其沸点(-162℃)温度后变成的液体,其无色、无味、无毒并且不溶于水,对金属没有腐蚀性。LNG在大气压力下具有极低的温度,并且具有很大的气液体积比,1 m3的液化天然气能够转化成600~625 m3的气体,燃点达650℃,具有一定的安全性。
LNG发动机工作原理:液态的LNG从储气钢瓶出来,经过汽化器汽化。液化天然气在汽化过程中由于体积膨胀,需要吸收大量的热量,为防止汽化器结冰,需将发动机冷却液引出到汽化器,对燃气进行加热。汽化的燃气进入稳压器后,将燃气压力调压到0.4~0.9 MPa,在发动机承受的正常工作范围内即可。
调压后的燃气经缓冲罐、低压滤清后,由控制燃料供给或关闭的低压电磁阀进入到燃气喷射部件,燃气喷射部件的作用是根据发动机运行工况精确控制天然气供给量。天然气与空气在混合器内充分混合,进入发动机缸内,经火花塞点燃进行燃烧。火花塞的点火时刻由控制器控制,氧传感器即时监控燃烧后尾气的氧浓度,计算出空燃比,控制器根据氧传感器的反馈信号及时修正天然气供给量[1]。
汽化器有空温、电加热、水浴式等结构,目前公交车采用的多为水浴式汽化器。其结构采用绕管形式,由外筒、绕管、进出液管和进排水管等组成[2]。
液态天然气经过汽化器内部绕管时,利用汽化器里循环流动的发动机冷却液加热液态天然气进行热交换,然后把液态天然气变成气态天然气,作为气体燃料供应给发动机。
(1)使用符合技术标准优质合格的防冻液,不得使用劣质的防冻液,从而防止冷却系统水垢的生成。传统防冻液为绿色或蓝绿色,长效防冻液为橙黄色或红色,主要区别在于抗腐蚀性。长效防冻液采用有机酸类盐,化学性能更稳定,使用寿命更长。两者防冻液不能混用,以免破坏各自的综合防腐能力。
(2)出车前或进行各级维护保养时,检查冷却系统有无漏水,水管是否压瘪,冷却液是否充足。同时需检查水泵皮带是否松动,水泵是否有异响。最后还要检查供气管路是否存在漏气现象,当发现不正常情况应及时检修。
(3)按整车技术要求每年定期更换发动机冷却液,并对汽化器进行拆卸清洗。同时每3个月拧开汽化器排污口螺栓检查汽化器水垢沉积情况,发现水垢沉积严重时,要立即对发动机冷却系统进行清洗。
(4)在车辆使用过程中发现汽化器结霜,要立即靠边熄火停止行驶,用常温的水淋浴汽化器结霜的部位,待霜消失后方可继续行驶。
LNG汽车在安全性、环保性、经济性等方面都具有优越性,近年来在世界范围内得到迅速发展,我国也在大力发展LNG汽车。汽化器的正确使用与合理维护,将延长其使用寿命,降低液化气的消耗,提升经济性的同时,也可提升发动机的动力。
[1]袁世定.浅谈LNG蒸汽型汽化器的设计.[J]《泸天化科技》,2008,32(1):61-63.
[2]晓军,张洪军.直接蒸汽加热液氯汽化器的设计.[J]《节能》,2012,31(5):64-66.
U472文献标示码:A
吴庆明(1977—),男,本科,助理工程师,研究方向为新能源公共汽车节能技术、清洁能源公共汽车应用技术、电动汽车电控技术。