车用LNG抽真空系统及工艺浅谈-论文.pdf

《车用LNG抽真空系统及工艺浅谈-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《装备制造技术)2o14年第7期车用LNG抽真空系统及工艺浅谈周炳水，章宇庆(中国联合工程公司，浙江杭州310022)摘要：介绍了车用LNG气瓶及其生产工艺流程，重点分析现有抽真空及加热方式存在的问题，提出了加热抽真空系统改进的方案，提高了内外筒节夹层的抽真空效率，缩短了生产周期。关键词：LNG；气瓶；加热抽真空中图分类号：U464文献标识码：B文章编号：1672—545X(2014)07—0177-03随着世界性能源结构的调整，天然气在一次能源消费中所占的比例越来越大，天然气具有资源丰富、利用广泛、使用方便、排放清洁等

2、特点，特别是它作为环保型燃料更为人们所青睐，以代替煤、油等污染较重的燃料。天然气在汽车上的应用，大大降低了尾气有害物质的排放，成为城市解决大气污染的重要途径。近两年笼罩在中国大地上的雾霾天气，极大的加快了LNG(液化天然气)作为汽车动力燃料的应用进程。LNG在汽车上的应用具有很多的优点：(1)LNG通过净化处理几乎除掉了天然气中的全部杂质，纯度高，甲烷含量为97．5％99．5％，LNG燃料成分的单一性和一致性有利于发动机压缩比等设计参数的确定；(2)LNG气瓶为具有绝热夹层的压力气瓶，储存温度为一162℃，储存压力最大为

3、1．50MPa，并且因为真空绝热夹层的存在，安全可靠；(3)使用LNG可以充分利用其低温特性降低混合气的温度，从而降低燃烧温度，提高发动机的热效率，同时降低NOx的排放；：哑巫睡圈区巫亟悃：(4)使用LNG易于使发动机对负荷变化获得更!匦匦—厦垂卜豳：好的响应性。本文针对车用LNG储罐制作过程的夹层抽真空羞茜一系统进行研究，通过实践检验形成一套完整可靠的堡H垫垄H垫垫：垫皇H竖堡系统，达到LNG气瓶制作关键的抽真空工艺能耗小、图1车用t_NG气瓶生产工艺流程成本低、产品质量稳定的目的。2加热抽真空系统1车用LNG气瓶及工

4、艺简介车用LNG气瓶内胆内液体温度为一162℃，外筒车用LNG气瓶是作为一种低温绝热压力容器，节为常温，所以需要低温绝热。高真空加多层绝热收稿日期：2014—04—18作者简介：周炳水(1967-)，男，汉族，浙江杭州人，高级工程师，学士，主要从事专用设备设计研究。177EquipmentManufacturingTechnologyNo．7，2014纸，因绝热性能好、工艺简便获得广泛应用。内不锈钢板表面的水分等角度来讲要比外加热方式在影响多层绝热性能的诸多因素中，真空度起好，但是由于进入内胆内部空间的管子是弯曲的且到十

5、分关键的作用。研究表明，当真空度较低，即管口非常小，直径只有8～13mm，最多只有2个口子P>10Pa时，真空度变化对热导率的影响不大；当真可以利用通入加热空气，因此加热风量非常小，而且空度为1O一1O五Pa区间，随着真空度的提高，热导率由于内胆内部有电容式液位计，瓶内温度一般不超急速下降；当真空度优于1OPa时，热导率趋近恒定过150℃，所以要加热内胆及夹层，加热需要较长的值。因此，一般夹层的表观真空度要优于1OPa，多时间。而且在夹层抽真空后，成了隔热层，外筒内壁层绝热才能充分发挥效果，达到良好的绝热目的，如无法获得

6、较高的温度，水分子等气体分子逸出不充图2所示。分，在工厂内抽真空完成并封瓶后，长期保持真空度性能受到影响。另外内加热方式加热用气体不循环利用，直接排放，能耗高。纯粹的外部加热方式也是目前较常用的方式，但是从目前各家使用的状况来看，效果也不是太好，加热时间还是比较长的，主要是因为与内胆加热方式相比较，外部加热对内胆上的隔热纸不能形成直且艇，ra接的传热，不如内胆加热方式从绝热纸内表面直接图2多层绝热的表观真空度与有效热导率的关系传热给绝热纸使其中的水分逸出效果好，因此加热获取好的真空度成为制造优质高真空多层绝热时间很长，延

7、长了抽真空时间，使得生产效率降低。容器的关键之一，这就对抽真空工艺提出了较高的根据高真空多层绝热的特点，抽真空系统采用要求。现有工艺仅有内加热方式或外加热方式。内胆图3所示方案，采用加热炉给气瓶外加热和内加热内加热方式从蒸发夹层中隔热材料内的水分及夹层结合的形式，同时采用真空夹层高温氮气自动置换。图3抽真空工艺流程2．1系统组成气管路，提高抽真空效率。如图3所示，抽真空系统主要由旋片泵、罗茨泵、系统分左右2个烘箱，每个烘箱放置20个气扩散泵及相应的高真空阀门组成，扩散泵采用进口泵瓶，烘箱热源为燃气直燃气循环加热，使烘箱温

8、度达及高真空油，扩散泵的极限真空可达7×10Pa，到150oC左右加热气瓶外壁，气瓶的内加热通过吸阀门采用高真空阀门，整个系统必须保证漏率<1×取烘箱内热空气，向气瓶内胆吹气，排出的热气重新10Pa·mTs。回到烘箱内，实现热空气在烘箱内循环。图3所示的结构使得系统使用比较灵活，采用1系统中与气瓶抽真空口连接采用推拉