CN204420563U - 天然气增压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天然气增压装置，所述天然气增压装置包括控制阀，所述控制阀设有进油口、回油口、第一输出口和第二输出口；还包括增压泵，所述增压泵的进口连接有油箱，所述增压泵的出口连接所述进油口；还包括第一压缩缸和第二压缩缸，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的一端分别与所述第一输出口和所述第二输出口相连接，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的另一端分别连接有低压天然气容器和高压天然气容器；所述第一压缩缸和所述第二压缩缸分别安装有位置传感器；所述位置传感器连接控制所述控制阀。本实用新型通过控制阀带动两个压缩缸交替工作持续增压，能够将天然气压力增压至320bar，从而满足发动机对高压气源的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气发动机技术领域，尤其涉及一种天然气增压装置。
背景技术
天然气作为车载能源，主要有两种贮存形态，一种是液化天然气（LNG），最大压力约为15bar；一种是压缩天然气（CNG），压力较高约为220bar，但压缩天然气（CNG）的使用压力会随着消耗而不断降低。对于高压直喷型的天然气发动机，天然气需要持续满足一定的压力，因此高压气源的压力及保压措施非常重要。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够持续增压天然气，满足发动机对高压气源需要的的天然气增压装置，可以将天然气压力增压至320bar。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：天然气增压装置，用于将低压天然气增压为高压天然气，包括控制阀，所述控制阀设有进油口、回油口、第一输出口和第二输出口；还包括增压泵，所述增压泵的进口连接有油箱，所述增压泵的出口连接所述进油口，所述油箱与所述回油口相连通；还包括第一压缩缸和第二压缩缸，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的一端分别与所述第一输出口和所述第二输出口相连接，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的另一端分别设有天然气进口和天然气出口，所述天然气进口连接低压天然气容器，所述天然气出口连接高压天然气容器；所述天然气进口和所述天然气出口分别设有进口单向阀和出口单向阀；所述第一压缩缸和所述第二压缩缸位于所述天然气进口和天然气出口的一端分别安装有检测压缩缸内活塞位置信号的位置传感器；所述位置传感器连接控制所述控制阀。
作为优选的技术方案，所述控制阀为三位四通换向阀，且所述三位四通换向阀处于中位时，所述进油口、回油口、第一输出口和第二输出口均处于封闭状态；所述三位四通换向阀处于上位时，所述进油口、回油口、第一输出口和第二输出口均处于打开状态，且所述进油口与所述第二输出口连通，所述回油口与所述第一输出口连通；所述三位四通换向阀处于下位时，所述进油口、回油口、第一输出口和第二输出口均处于打开状态，且所述进油口与所述第一输出口连通，所述回油口与所述第二输出口连通。
作为对上述技术方案的改进，所述天然气出口与所述高压天然气容器之间设有天然气冷却器。
作为对上述技术方案的改进，所述回油口与所述油箱之间设有油冷却器。
作为对上述技术方案的改进，所述增压泵的出口设有泄压管，所述泄压管连接所述油箱，所述泄压管上设有泄压阀。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述增压泵的出油管路上、所述低压天然气容器的出气管路上和所述高压天然气容器的进气管路上分别设有压力温度传感器。
由于采用了上述技术方案，天然气增压装置，包括控制阀，所述控制阀设有进油口、回油口、第一输出口和第二输出口；还包括增压泵，所述增压泵的进口连接有油箱，所述增压泵的出口连接所述进油口，所述油箱与所述回油口相连通；还包括第一压缩缸和第二压缩缸，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的一端分别与所述第一输出口和所述第二输出口相连接，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的另一端分别设有天然气进口和天然气出口，所述天然气进口连接低压天然气容器，所述天然气出口连接高压天然气容器；所述天然气进口和所述天然气出口分别设有进口单向阀和出口单向阀；所述第一压缩缸和所述第二压缩缸位于所述天然气进口和天然气出口的一端分别安装有检测压缩缸内活塞位置信号的位置传感器；所述位置传感器连接控制所述控制阀；本实用新型具有以下有益效果：通过所述控制阀带动两个压缩缸交替工作持续增压天然气，能够将天然气压力增压至320bar，并储存在高压气瓶中，从而满足发动机对高压气源的需求；通过所述位置传感器和所述压力温度传感器检测装置的工作状态，并控制所述控制阀的开关状态，可以实现自动化增压作业并保障作业安全；整体结构设计简单，使用方法简便，适于推广应用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型实施例的结构原理示意图；
图中：100-控制阀；101-进油口；102-回油口；103-第一输出口；104-第二输出口；200-增压泵；201-泄压管；202-泄压阀；300-油箱；400-第一压缩缸；500-第二压缩缸；401、501-天然气进口；402、502-天然气出口；403、503-进口单向阀；404、504-出口单向阀； 600-低压天然气容器；700-高压天然气容器；801、802-位置传感器；900-天然气冷却器；1000-油冷却器；2000-压力温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1 所示，天然气增压装置，用于将低压天然气增压为高压天然气，包括控制阀100，所述控制阀100设有进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104；还包括增压泵200，所述增压泵200的进口连接有油箱300，所述增压泵200的出口连接所述进油口101，所述油箱300与所述回油口102相连通；所述增压泵200的出口设有泄压管201，所述泄压管201连接所述油箱300，所述泄压管201上设有泄压阀202；还包括第一压缩缸400和第二压缩缸500，所述第一压缩缸400和所述第二压缩缸500的一端分别与所述第一输出口103和所述第二输出口104相连接，所述第一压缩缸400和所述第二压缩缸500的另一端分别设有天然气进口401、501和天然气出口402、502，所述天然气进口401、501分别连接低压天然气容器600，所述天然气出口402、502分别连接高压天然气容器700；所述天然气进口401、501和所述天然气出口402、502分别设有进口单向阀403、503和出口单向阀404、504；所述第一压缩缸400和所述第二压缩缸500位于所述天然气进口和天然气出口的一端分别安装有检测压缩缸内活塞位置信号的位置传感器801、802；所述位置传感器801、802分别连接控制所述控制阀100。
其中，所述控制阀100采用三位四通换向阀，所述三位四通换向阀处于中位时，所述进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104均处于封闭状态；所述三位四通换向阀处于上位时，所述进进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104均处于打开状态，且所述进油口101与所述第二输出口104连通，所述回油口102与所述第一输出口103连通；所述三位四通换向阀处于下位时，所述进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104均处于打开状态，且所述进油口101与所述第一输出口103连通，所述回油口102与所述第二输出口104连通。
为了避免做功后的液压油和增压后的天然气温度升高，所述天然气出口402、502与所述高压天然气容器700之间设有天然气冷却器900，所述回油口102与所述油箱300之间设有油冷却器1000，通过所述天然气冷却器900和油冷却器1000可以冷却天然气和液压油，保证设备运行安全。
所述增压泵200的出油管路上、所述低压天然气容器600的出气管路上和所述高压天然气容器700的进气管路上分别设有压力温度传感器2000，用于实时监测液压油和天然气的压力、温度等工艺参数，可以传送信号便于控制装置的开停状态。
下面结合附图1，说明利用上述天然气增压装置进行增压的天然气增压方法，增压方法包括如下步骤：
（1）增压准备：启动增压泵200，液压油从油箱300流出增压后流向控制阀100，控制阀100处于中位，进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104均处于封闭状态，油压持续升高至泄压阀202打开，做好增压准备；
（2）持续增压：控制阀切换至上位，此时，进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104均处于打开状态，且进油口101与第二输出口104连通，回油口102与第一输出口103连通；液压油经过进油口101流向第二压缩缸500的左腔，并推动第二压缩缸500内活塞向右运动，进入第二压缩缸500内的低压天然气从天然气出口502经出口单向阀504进入高压天然气容器700实现增压；同时，由于第一压缩缸400的左腔与回油口102连通，低压天然气容器600中的低压天然气经进口单向阀403进入第一压缩缸400的右腔，并推动第一压缩缸400内活塞向左运动；当第二压缩缸500的活塞运动至右端时，位置传感器802被触发，控制阀100切换至下位，此时，进油口101、回油口102、第一输出口103和第二输出口104均处于打开状态，且进油口101与第一输出口103连通，回油口102与第二输出口104连通；液压油经过控制阀100流向第一压缩缸400的左腔，并推动第一压缩缸400内活塞向右运动，进入第一压缩缸400内的低压天然气从天然气出口402经出口单向阀404进入高压天然气容器700，继续增大天然气压力；同时，由于第二压缩缸500的左腔与回油口102连通，低压天然气容器600中的低压天然气经进口单向阀503进入第二压缩缸500的右腔，并推动第二压缩缸500内活塞向左运动；当第一压缩缸400的活塞运动至右端时，位置传感器801被触发，控制阀100切换至上位，进入下一循环，实现持续增压；
（3）增压待命：当天然气压力达到所需压力时，控制阀100切换回到中位，处于待命状态。
本实用新型通过所述控制阀100带动两个压缩缸交替工作持续增压天然气，能够将天然气压力增压至320bar，并储存在天然气高压容器（如高压气瓶）中，从而满足发动机对高压气源的需求。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.天然气增压装置，用于将低压天然气增压为高压天然气，其特征在于：包括控制阀，所述控制阀设有进油口、回油口、第一输出口和第二输出口；还包括增压泵，所述增压泵的进口连接有油箱，所述增压泵的出口连接所述进油口，所述油箱与所述回油口相连通；还包括第一压缩缸和第二压缩缸，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的一端分别与所述第一输出口和所述第二输出口相连接，所述第一压缩缸和所述第二压缩缸的另一端分别设有天然气进口和天然气出口，所述天然气进口连接低压天然气容器，所述天然气出口连接高压天然气容器；所述天然气进口和所述天然气出口分别设有进口单向阀和出口单向阀；所述第一压缩缸和所述第二压缩缸位于所述天然气进口和天然气出口的一端分别安装有检测压缩缸内活塞位置信号的位置传感器；所述位置传感器连接控制所述控制阀。
2.如权利要求1所述的天然气增压装置，其特征在于：所述控制阀为三位四通换向阀，且
所述三位四通换向阀处于中位时，所述进油口、回油口、第一输出口和第二输出口均处于封闭状态；
所述三位四通换向阀处于上位时，所述进油口、回油口、第一输出口和第二输出口均处于打开状态，且所述进油口与所述第二输出口连通，所述回油口与所述第一输出口连通；
所述三位四通换向阀处于下位时，所述进油口、回油口、第一输出口和第二输出口均处于打开状态，且所述进油口与所述第一输出口连通，所述回油口与所述第二输出口连通。
3.如权利要求2所述的天然气增压装置，其特征在于：所述天然气出口与所述高压天然气容器之间设有天然气冷却器。
4.如权利要求2所述的天然气增压装置，其特征在于：所述回油口与所述油箱之间设有油冷却器。
5.如权利要求2所述的天然气增压装置，其特征在于：所述增压泵的出口设有泄压管，所述泄压管连接所述油箱，所述泄压管上设有泄压阀。
6.如权利要求2、3、4或5所述的天然气增压装置，其特征在于：所述增压泵的出油管路上、所述低压天然气容器的出气管路上和所述高压天然气容器的进气管路上分别设有压力温度传感器。
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