一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置
技术领域
本发明涉及LNG车载气瓶增压技术，尤其涉及一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置。
背景技术
液化天然气（简称LNG）是当今世界公认的清洁能源，具有热值高、燃烧充分、价格低、运输经济性好、安全性好等优点，深受广大用户喜爱。以LNG为燃料的液化天然气汽车已投入运行，LNG车载气瓶作为液化天然气汽车车载燃料系统的关键部分，也受到广泛关注。
LNG车载气瓶在使用过程中，随着内胆中液位的下降，内胆中的压力也会下降，当内胆中液位下降到一定位置时会导致气瓶压力不足，因而需要对LNG车载气瓶进行增压。现有的LNG车载气瓶增压装置通过设置裸露于外界环境中的带翅片的增压管来实现增压目的，内胆中的液体通过增压管时吸热气化为气体后再回到内胆中，从而完成增压过程。但上述增加过程受外界环境温度影响非常大，因而很难保证内胆内压力的稳定性。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是：提供一种增压稳定可靠、加热装置维修更换方便的可拆卸式LNG车载气瓶增压装置。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，包括：横卧设置的LNG车载气瓶，LNG车载气瓶包括外壳体和内胆，在外壳体的任一外封头下部开设有第一安装孔，在与第一安装孔位于同侧的内胆的内封头下部开设有第二安装孔，双层套管前端依次密封穿过第一安装孔、第二安装孔后伸入内胆中，且双层套管与第一安装孔处的外封头、第二安装孔处的内封头分别固定连接，在双层套管的中间夹层中填充有绝热层；在位于内胆中的双层套管前端固定设置有接头，在位于外壳体外的双层套管后端固定设置有电源信号转接头，在双层套管中设置有加热装置，所述的加热装置包括：支撑件、以及固定于支撑件前端的带温度传感器的加热元件，支撑件穿插于双层套管中时、带温度传感器的加热元件伸入接头内腔中，加热元件的电源线及温度传感器的信号线连接于电源信号转接头上。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，在LNG车载气瓶的内胆的下方内侧壁上固定设置有气体收集罐，双层套管前端密封穿过气体收集罐侧壁通孔后伸入气体收集罐内腔中；在双层套管下方的气体收集罐侧壁、沿圆周方向上开设有至少一个进液孔；在气体收集罐顶部开设有与气体收集罐内腔连通的连接孔，气体导管竖向设置于内胆中，且气体导管下端管口与气体收集罐顶部的连接孔密封连通，气体导管上端管口与内胆的上方内侧壁固定连接，在气体导管上部侧壁上开设有至少一个出气孔。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，气体收集罐的罐底敞开形成敞开口，敞开口与内胆的内侧壁固定连接。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，其中一个进液孔与气体收集罐侧壁通孔贯通形成拱形门框形状的贯通孔。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，所述的双层套管由外套管和内套管构成，内套管穿插设置于外套管中，且内套管与外套管之间间隙形成填充绝热层的中间夹层；外套管前端与接头固定连接，外套管后端密封穿过第二安装孔后伸出内胆外，内套管前端与接头固定连接，内套管后端密封穿过第一安装孔后伸出外壳体外，电源信号转接头固定连接于内套管后端，加热装置设置于内套管与接头内腔中。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，绝热层从中间夹层后端伸出后向后延伸覆盖于内套管上。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，第一安装孔的轴线和第二安装孔的轴线均与内胆的轴线平行。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，在接头上固定设置有导热元件。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，所述的导热元件包括：套于接头上的导热套，在导热套上设置有至少一片导热片；各导热片竖向均匀间隔排列于导热套下侧侧壁上，且各导热片相互平行。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，在每个导热片上均开设有若干贯通的第一通孔。
进一步地，前述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，其中，在LNG车载气瓶外设置有控制装置，加热元件的电源线及温度传感器的信号线通过电源信号转接头与控制装置相连接；在LNG车载气瓶中还设置有检测内胆压力的压力传感器，压力传感器的信号线与控制装置相连接，液化天然气汽车的点火开关与控制装置相连接；控制装置能根据点火开关的状态、压力传感器检测的压力值、温度传感器检测的温度值控制使加热装置通电加热或不通电，具体如下：
液化天然气汽车的点火开关处于未启动状态时，控制装置控制使加热装置断电，不对LNG车载气瓶的内胆中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
当通过钥匙启动点火开关或无钥匙启动点火开关后，控制装置根据压力传感器检测的压力值、温度传感器检测的温度值进行实时判断：
若压力传感器检测的压力值超过控制装置的设定压力值，则控制装置控制使加热装置断电，不对LNG车载气瓶的内胆中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
若温度传感器检测的温度值超过控制装置的设定温度值，则控制装置控制使加热装置断电，不对LNG车载气瓶的内胆中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
若压力传感器检测的压力值和温度传感器检测的温度值均未超过控制装置的设定值，则控制装置控制使加热装置通电，对LNG车载气瓶的内胆中的低温液体进行加热，增压装置运行。
本发明的有益效果是：①无需额外增设带翅片的增压管，结构紧凑，且增压过程不受外界环境温度影响，增压稳定可靠；②加热元件、温度传感器发生故障时，只需将加热装置从双层套管后端抽出即可快速维修更换，维修更换十分方便，降低维修更换成本。
附图说明
图1是本发明所述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置的第一种结构示意图。
图2是图1中A部分的局部放大结构示意图。
图3是双层套管和加热装置的安装结构示意图。
图4是本发明所述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置的另一种结构示意图。
图5是图4中气体收集罐与双层套管、加热装置的安装结构示意图。
图6是图5中气体收集罐上各进液孔的结构示意图。
图7是图5中气体收集罐上各进液孔的另一种结构示意图。
图8是图5中加装有导热元件的结构示意图。
图9是图8中导热元件的结构示意图。
图10是图9右视方向的结构示意图。
图11是导热元件的另一种结构示意图。
图12是图11右视方向的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例中所述的一种可拆卸式LNG车载气瓶增压装置，包括：横卧设置的LNG车载气瓶1，LNG车载气瓶1包括外壳体12和内胆11。在外壳体12的任一外封头120下部开设有第一安装孔121，在与第一安装孔121位于同侧的内胆11的内封头110下部开设有第二安装孔111，双层套管2前端依次密封穿过第一安装孔121、第二安装孔111后伸入内胆11中，且双层套管2与第一安装孔121处的外封头120、第二安装孔111处的内封头110分别固定连接，在双层套管2的中间夹层中填充有绝热层22。在实际加工制造中，第一安装孔121通常设置于带瓶口分配器的外封头120上，第一安装孔121的轴线和第二安装孔111的轴线均与内胆11的轴线平行。
如图3所示，在位于内胆11中的双层套管2前端固定设置有接头3，在位于外壳体12外的双层套管2后端固定设置有电源信号转接头4，在双层套管2中设置有加热装置5，所述的加热装置5包括：支撑件51、以及固定于支撑件51前端的带温度传感器的加热元件52，支撑件51穿插于双层套管2中时、带温度传感器的加热元件51伸入接头内腔中，加热元件的电源线及温度传感器的信号线连接于电源信号转接头4上。
如图2和图3所示，所述的双层套管2由外套管21和内套管23构成，内套管23穿插设置于外套管21中，且内套管23与外套管21之间间隙形成填充绝热层22的中间夹层。外套管21前端与接头3固定连接，外套管21后端密封穿过第二安装孔111后伸出内胆11外。内套管23前端与接头3固定连接，内套管23后端密封穿过第一安装孔121后伸出外壳体12外，电源信号转接头4固定连接于内套管23后端，加热装置5设置于内套管23与接头内腔中。
为更好地保证LNG车载气瓶的绝热性能，本实施例中绝热层22从中间夹层后端伸出后向后延伸覆盖于内套管23上。
为使加热装置5产生的热量能更好地传导于低温液体中，参见图8所示，在接头3上固定设置有导热元件8。如图9和图10所示，本实施例中所述的导热元件8包括：套于接头3上的导热套81，在导热套81上设置有至少一片导热片82，各导热片82竖向均匀间隔排列于导热套81下侧侧壁上，且各导热片82相互平行。在实际加工制造中，各导热片82均与导热套81的轴线平行。
为使低温液体能顺利与各导热片82接触的同时，吸热气化产生的气体能够顺利逸出，如图11和图12所示，本实施例在每个导热片82上均开设有若干贯通的第一通孔820。
为实时监控增压装置，使LNG车载气瓶1能更安全使用，本实施例在LNG车载气瓶1外设置有控制装置，加热元件的电源线及温度传感器的信号线通过电源信号转接头与控制装置相连接；在LNG车载气瓶中还设置有检测内胆压力的压力传感器，压力传感器的信号线与控制装置相连接，液化天然气汽车的点火开关与控制装置相连接；控制装置能根据点火开关的状态、压力传感器检测的压力值、温度传感器检测的温度值控制使加热装置通电加热或不通电。
本实施例中所述的一种LNG车载气瓶增压装置的工作原理如下：
液化天然气汽车的点火开关处于未启动状态时，控制装置控制使加热装置5断电，此时加热装置5不对LNG车载气瓶2的内胆11中的低温液体进行加热，即停车后增压装置停止工作。
当通过钥匙启动点火开关或无钥匙启动点火开关后，控制装置根据压力传感器检测的压力值、温度传感器检测的温度值进行实时判断：
若压力传感器检测的压力值超过控制装置的设定压力值，则控制装置控制使加热装置5断电，此时不对LNG车载气瓶1的内胆11中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
若温度传感器检测的温度值超过控制装置的设定温度值，则控制装置控制使加热装置5断电，此时不对LNG车载气瓶1的内胆11中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
若压力传感器检测的压力值和温度传感器检测的温度值均未超过控制装置的设定值，则控制装置控制使加热装置5通电，此时加热装置5对LNG车载气瓶1的内胆11中的低温液体进行加热，增压装置运行。
上述结构的LNG车载气瓶增压装置，无需额外增设带翅片的增压管，结构紧凑；此外，将加热装置5设置于LNG车载气瓶1的内胆11中，增压过程不受外界环境温度影响，增压稳定可靠。
当加热元件、温度传感器发生故障时，只需将加热装置5从双层套管后端抽出即可快速维修更换，维修更换十分方便，降低维修更换成本。
实施例二
如图4和图5所示，本实施例在实施例一的基础上还在LNG车载气瓶的内胆11的下方内侧壁上固定设置有气体收集罐6，双层套管2前端密封穿过气体收集罐侧壁通孔62后伸入气体收集罐内腔中。在双层套管2下方的气体收集罐侧壁、沿圆周方向上开设有至少一个进液孔60。在气体收集罐6顶部开设有与气体收集罐内腔连通的连接孔61，气体导管7竖向设置于内胆11中，且气体导管7下端管口与气体收集罐6顶部的连接孔61密封连通，气体导管6上端管口与内胆11的上方内侧壁固定连接，在气体导管7上部侧壁上开设有至少一个出气孔71。
气体收集罐罐底可以设置成封闭罐底，也可以设置成敞开的敞开口，当气体收集罐罐底为敞开的敞开口时，敞开口与内胆11的内侧壁固定连接。
设置于气体收集罐上的各进液孔61可以根据实际需求进行设计。本实施例给出两种各进液孔61的设置方式，但各进液孔61的设置并不局限于给出的二种设置方式。
第一种各进液孔60的设置方式为：如图5和图6所示，其中一个进液孔60与气体收集罐侧壁通孔62贯通形成拱形门框形状的贯通孔601。
第二种各进液孔60的设置方式为：如图7所示，各进液孔60呈层列方式排列：每层的各进液孔60均匀间隔排列，每列的各进液孔60也均匀间隔排列。
本实施例中所述的一种LNG车载气瓶增压装置的工作原理如下：
液化天然气汽车的点火开关处于未启动状态时，控制装置控制使加热装置5断电，此时加热装置5不对气体收集罐内腔中的低温液体进行加热，即停车后增压装置停止工作。
当通过钥匙启动点火开关或无钥匙启动点火开关后，控制装置根据压力传感器检测的压力值、温度传感器检测的温度值进行实时判断：
若压力传感器检测的压力值超过控制装置的设定压力值，则控制装置控制使加热装置5断电，此时加热装置5不对气体收集罐内腔中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
若温度传感器检测的温度值超过控制装置的设定温度值，则控制装置控制使加热装置5断电，此时加热装置5不对气体收集罐内腔中的低温液体进行加热，增压装置停止工作；
若压力传感器检测的压力值和温度传感器检测的温度值均未超过控制装置的设定值，则控制装置控制使加热装置5通电，此时加热装置5对气体收集罐内腔中的低温液体进行加热，增压装置运行。
增压装置运行时，加热装置5对气体收集罐内腔中的低温液体进行加热，低温液体吸热气化为气体，气体通过气体导管7、各出气孔71进入内胆11的气相空间、实现增压。
上述结构的LNG车载气瓶增压装置具有如下优点：
无需额外增设带翅片的增压管，结构紧凑；此外，将加热装置5设置于LNG车载气瓶1的内胆11中，增压过程不受外界环境温度影响，增压稳定可靠。
当加热元件、温度传感器发生故障时，只需将加热装置5从双层套管后端抽出即可快速维修更换，维修更换十分方便，降低维修更换成本。
此外，将各出气孔71设置于气体导管7上部，低温液体吸热气化的气体通过各出气孔71后直接进入内胆11的气相空间，避免气化的气体通过低温液体时产生再液化现象、影响增压效果，进一步提高增压的稳定可靠性能。
以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。
