一种LNG车载气瓶增压系统及其增压缸
技术领域
本发明涉及LNG增压技术领域，尤其是涉及一种LNG车载气瓶增压系统及其增压缸。
背景技术
增压系统原理:
汽车用液化天然气(LNG)气瓶由内容器、外壳、绝热层、支撑结构、加液系统、增压系统和汽化系统等7个主要部分，实现储存、运输供液和供气四大功能，内胆用于储存液态的天然气，结构材料为奥氏体不锈钢，外壳的主要作用为真空绝热提供密闭的真空腔，内胆的外壁和外壳的内壁构成密闭的真空腔，真空腔中填充多层绝热材料和具有反作用的铝箔，绝热材料和真空形成一个高效的绝热系统。
低温储罐的出液以储罐的自压为动力。液体送出后，液位下降，气相空间增大，导致罐内压力下降。因此，必须不断向罐内补充气体，维持罐内压力不变，才能满足工艺要求，在储罐的下面设有一个增压气化器和一个增压阀。增压气化器是空温式气化器，它的安装高度要低于储罐的最低液位。增压阀与减压阀的动作相反，当阀的出口压力低于设定值时打开，而压力回升到设定值以上时关闭。当罐内压力低于增压阀的设定值时，增压阀打开，罐内液体靠液位差缓流入增压气化器，液体气化产生的气体流经增压阀和气相管补充到储罐内。气体的不断补充使得罐内压力回升，当压力回升到增压阀设定值以上时，增压阀关闭。这时，增压气化器内的压力会阻止液体继续流入，增压过程结束。
增压系统现状：
现有的LNG车载气瓶的增压系统为机械增压，气瓶内液体在重力作用下流出气瓶，液体经过增压阀，流经翅片盘管吸热气化为气体，再经过管路进入气瓶内，从而完成增压的过程。但现有的LNG车载气瓶增压系统故障多，难以保证气瓶压力的稳定性，控制不稳定，在停车后容易出现压力不断升高导致安全阀频繁起跳的问题，使得燃料向空气中排放，造成燃料浪费，污染空间。
发明内容
本发明提供一种LNG车载气瓶增压系统及其增压缸。采用如下技术方案：一种增压缸，其特征在于，依次包括第一压缩缸、第一气缸、第二气缸、第二压缩缸，还包括依次贯穿所述的第一压缩缸、第一气缸、第二气缸、第二压缩缸的活塞杆；所述的活塞杆上依次设置有第一活塞、第二活塞、第三活塞和第四活塞；所述的第一活塞设置在所述的第一压缩缸内，所述的第二活塞设置在所述的第一气缸内，所述的第三活塞设置在所述的第二气缸内，所述的第四活塞设置在所述的第二压缩缸内；所述的第一压缩缸的一端设置有第一气体入口和第一气体出口，其另一端设置有第一气孔；所述的第一气缸的一端设置有第一空气孔，其另一端设置有第二空气孔；所述的第二气缸的一端设置有第三空气孔，其另一端设置有第四空气孔；所述的第二压缩缸的一端设置有第二气孔，其另一端设置有第二气体入口和第二气体出口；还包括气体进气管和气体出气管；所述的气体进气管分别连通第一进气分路和第二进气分路，所述的第一进气分路和第二进气分路上分别设置有第一单向阀和第二单向阀；所述的第一进气分路分别连通第一进气支路和第二进气支路，所述的第一进气支路连通所述的第一气体入口，所述的第二进气支路连通所述的第二气孔；所述的第二进气分路分别连通第三进气支路和第四进气支路，所述的第三进气支路连通所述的第二气体入口，所述的第四进气支路连通所述的第一气孔；还包括压缩空气管，所述的压缩空气管上设置有电磁阀，所述的压缩空气管分别连通第一压缩空气分路和第二压缩空气分路；所述的第一压缩空气分路分别连通所述的第一空气孔和第三空气孔，所述的第二压缩空气分路分别连通所述的第二空气孔和第四空气孔；所述的气体出气管分别连通第一出气分路和第二出气分路，所述的第一出气分路和第二出气分路上分别设置有第三单向阀和第四单向阀；所述的第一出气分路连通所述的第一气体出口，所述的第二出气分路连通所述的第二气体出口。
优选的，所述的第一压缩缸和第二压缩缸的内径均小于所述的第一气缸和第二气缸的内径。
优选的，述的第一压缩缸、第一气缸、第二气缸、第二压缩缸的工作行程均相等。
一种LNG车载气瓶增压系统，包括LNG气瓶、水浴气化器、缓冲罐和所述的增压缸，所述的LNG气瓶管路连接所述的水浴气化器，所述的水浴气化器管路连接所述的缓冲罐，所述的缓冲罐分别管路连接汽车发动机和所述增压缸的气体进气管；所述增压缸的气体出气管连接所述的LNG气瓶。
本发明对现有技术进行改进，提供一种LNG车载气瓶增压系统，解决目前技术中的传统的LNG车载气瓶增压系统受环境温度影响大，难以保证气瓶压力的稳定性，还容易造成压力不断升高浪费燃料，污染环境的问题。
附图说明
图1为增压缸的结构示意图；
图2为LNG车载气瓶增压系统结构示意图；
其中，1-加气座；2-充液单向阀；3-液位计密封接头；4-信号盒；5-第一安全阀；6-第二安全阀；7-增压缸；701-第一压缩缸；702-第一气缸；703-第二气缸；704第二压缩缸；705-活塞杆；706-第一活塞；707-第二活塞；708- 第三活塞；709-第四活塞；710第一气体入口；711-第一气体出口；712-第一气孔；713-第一空气孔；714-第二空气孔；715-第三空气孔；716-第四空气孔； 717-第二气孔；718-第二气体入口；719-第二气体出口；720-气体进气管；721- 第一进气分路；722-第二进气分路；723-第二进气支路；724-第一进气支路；725-第三进气支路；726-第四进气支路；727-气体出气管；731-第一单向阀； 732-第二单向阀；733-第三单向阀；734-第四单向阀；740-第二压缩空气分路； 741-第一压缩空气分路；750-进气压力表；760-出气压力表；8-压力传感器； 9-压力表；10-回气座；11-手动出液阀；12-经济调节阀；13-过流阀；14-第三安全阀；15-第五单向阀；16-过滤器；17-水浴气化器；18-缓冲罐；19-增压回气截止放空阀；20-电磁阀；21-LNG气瓶。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示，一种LNG车载气瓶增压系统，包括LNG气瓶21、水浴气化器 17、缓冲罐18和增压缸7，LNG气瓶21管路连接水浴气化器17，水浴气化器17管路连接缓冲罐18，缓冲罐18分别管路连接汽车发动机和增压缸7的气体进气管；增压缸7的气体出气管连接LNG气瓶21。增压缸7的结构如图1所示，依次包括第一压缩缸701、第一气缸702、第二气缸703、第二压缩缸704，还包括依次贯穿第一压缩缸701、第一气缸702、第二气缸703、第二压缩缸704的活塞杆705；活塞杆705上依次设置有第一活塞706、第二活塞707、第三活塞708和第四活塞709；第一活塞706设置在第一压缩缸701内，第二活塞707 设置在第一气缸702内，第三活塞708设置在第二气缸703内，第四活塞709 设置在第二压缩缸704内；第一压缩缸701的一端设置有第一气体入口710和第一气体出口711，其另一端设置有第一气孔712；第一气缸702的一端设置有第一空气孔713，其另一端设置有第二空气孔714；第二气缸703的一端设置有第三空气孔715，其另一端设置有第四空气孔716；第二压缩缸704的一端设置有第二气孔717，其另一端设置有第二气体入口718和第二气体出口719；还包括气体进气管720和气体出气管727；气体进气管720分别连通第一进气分路 721和第二进气分路722，第一进气分路721和第二进气分路722上分别设置有第一单向阀731和第二单向阀732；第一进气分路721分别连通第一进气支路 724和第二进气支路723，第一进气支路724连通第一气体入口710，第二进气支路723连通第二气孔717；第二进气分路722分别连通第三进气支路725和第四进气支路726，第三进气支路725连通第二气体入口718，第四进气支路726 连通第一气孔712；还包括压缩空气管，压缩空气管上设置有电磁阀20，压缩空气管分别连通第一压缩空气分路741和第二压缩空气分路742；第一压缩空气分路741分别连通第一空气孔713和第三空气孔715，第二压缩空气分路740分别连通的第二空气孔714和第四空气孔716；气体出气管727分别连通第一出气分路728和第二出气分路729，第一出气分路728和第二出气分路729上分别设置有第三单向阀733和第四单向阀734；第一出气分路728连通第一气体出口711，第二出气分路729连通第二气体出口719。第一压缩缸701和第二压缩缸 704的内径均小于第一气缸702和第二气缸703的内径。第一压缩缸701、第一气缸702、第二气缸703、第二压缩缸704的工作行程均相等。体进气管720和气体出气管727分别安装有进气压力表750和出气压力表760。
本使用新型还包括一个加气座1管路连接至LNG气瓶21，其连接管路上安装有充液单向阀2。还包括一个回气座10，管路连接LNG气瓶21，其连接管路上安装有增压回气截止放空阀19，增压缸7的气体出气管727与上述管路连通并安装有第三安全阀14。LNG气瓶21内安装有液位计，液位计通过液位计密封接头3与外部的信号盒4连接。LNG气瓶21内部设置有过滤器16，LNG气瓶与水浴气化器之间的管路上依次安装有单向阀15、手动出液阀11和过流阀13。单向阀15与手动出液阀11之间连接有一个管道支路，其上分别安装有经济调节阀12、第一安全阀5、第二安全阀6以及压力表9与压力传感器8。
本增压系统的工作流程为：打开手动出液阀，LNG气瓶内LNG在瓶内压力作用下至水浴气化器首先进行热交换达到气化目的，水浴气化器接入发动机冷却系统冷却液，经车载管路循环带走发动机热量与低温LNG在此装置内进行热量交换同时达到LNG气化升温与发动机降温的目的，使其LNG气化并达到发动机供气温度要求。在手动出液阀管口之后缓冲罐之前此段管路之间增设过流阀，当供气管路受到破坏使供气管路中的流量超过阀门的设定流量时，阀门会立即关闭阻止气瓶内LNG燃料大量外泄造成危害，提高安全保护性能。水浴气化器之后接入缓冲罐，缓冲罐的目的是缓冲存储一定气体、稳定供气，防止瞬时耗气过大造成供气不足，或供气系统收到冲击波动，影响发动机正常工作。缓冲罐上设置仪表实时监测罐内气体压力，进一步加强对供气系统的控制、确保供气稳定。缓冲罐之后分两支供气管路，一路连接发动机进行供气。另一路接入增压缸设置增压功能，该增压装置以车载压缩空气为动力驱动活塞工作，压缩空气管路设置电磁阀进行智能控制，设置在LNG车载气瓶上的压力传感器实时检测罐内及整个供气系统的压力将其转换成电信号传递至控制系统根据预设值完成自动控制功能，电磁阀通过接收来自控制系统的信号及时准确的来完成阀门开关，确保压缩空气快速精确的接通和断开，当LNG气瓶及供气系统压力低于压力设定值，控制系统立即接通电磁阀驱动压缩缸活塞工作直到压力达到供气要求，并维持稳定。
