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1、(10)申请公布号 CN 103470406 A(43)申请公布日 2013.12.25CN103470406A*CN103470406A*(21)申请号 201310447751.3(22)申请日 2013.09.27F02M 21/06(2006.01)F02N 19/04(2010.01)F02N 19/10(2010.01)(71)申请人徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司地址 221004 江苏省徐州市经济开发区驮蓝山路8号(72)发明人魏加洁 韩嫔 展文涛 李寒光(74)专利代理机构徐州市淮海专利事务所 32205代理人胡亚辉(54) 发明名称液化天然气冷起动系统及其方法(57)。
2、 摘要一种液化天然气冷起动系统及其方法，储液罐通过手动阀连接水浴气化器，水浴气化器连接缓冲罐，缓冲罐一路进入发动机，另一路连接电磁阀，电磁阀连接带电子打火器的天然气火焰预热器，发动机连接电动离心泵，电动离心泵连接预热瓶，预热瓶连接水浴气化器，水浴气化器连接发动机，电动离心泵与预热瓶之间有连接预热继电器的温度开关，预热继电器一路连接电磁阀，另一路连接电动离心泵。本发明解决了液化天然气发动机低温条件下起动困难的问题，实现了液化天然气发动机的快速预热，保证了液化天然气发动机的快速可靠起动，提高了工作效率，同时通过对水浴气化器的预热，实现了初起动时的快速气化，保证了液化天然气发动机的正常可靠运行。(5。
3、1)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 103470406 ACN 103470406 A1/1页21.一种液化天然气冷起动系统，储液罐通过手动阀连接水浴气化器，水浴气化器连接缓冲罐，缓冲罐分两路，一路进入发动机，其特征是：缓冲罐的另一路连接电磁阀，电磁阀连接带电子打火器的天然气火焰预热器，天然气火焰预热器的上方是预热瓶，发动机连接电动离心泵，电动离心泵连接预热瓶，预热瓶连接水浴气化器，水浴气化器连接发动机，电动离心泵与预热瓶之间有温度开关，检测电动离心泵与预热瓶。
4、之间水温，温度开关连接预热继电器的线圈端，电源连接预热继电器，预热继电器一路连接电磁阀的线圈端，另一路连接电动离心泵。2.一种利用权利要求1实现的液化天然气冷起动方法，其特征是：发动机正常工作时，经水浴气化器气化后的气化天然气通过缓冲罐进入发动机，冷起动预热时，气化天然气进入天然气火焰预热器中，电子打火器点燃天然气，加热预热瓶，电动离心水泵工作，发动机中的冷却水经电动离心水泵进入预热瓶中，经过预热瓶的加热作用，进入到水浴气化器中，通过水浴气化器后再进入发动机中完成本次循环，连接在电动离心泵与预热瓶8之间温度开关检测循环水的温度，通过继电器控制电动离心泵工作、电磁阀打开，温度开关设置为发动机起动。
5、的适宜温度，当温度达到设置值时，温度开关断开，继电器断开，离心泵停止工作、电磁阀闭合。权 利 要 求 书CN 103470406 A1/3页3液化天然气冷起动系统及其方法技术领域0001 本发明涉及一种装载机发动机冷起动的设备和方法，特别是涉及以天然气作燃料的液化天然气发动机的快速气化与冷起动预热系统和方法。背景技术0002 近几十年内，经济的快速发展，造成了能源的过度使用与浪费，石油、煤炭等非可再生能源的日益短缺将直接影响各国经济的持续发展，天然气是当今世界能源的重要组成部分，储量丰富，管道运输，安全便捷。同时，天然气是一种清洁能源，其主要组成成份是甲烷，燃烧后的主要生成物是水和二氧化碳，近。
6、年来以天然气为主要燃料的机动车辆在全球发展很快，相比于传统汽油机或柴油机，天然气车尾气中CO、HC、NOx以及微粒的排放大幅度降低。随着国家节能减排政策的颁发，天然气作为一种低成本、低污染的能源，已逐渐应用于工程机械领域。0003 天然气在机动车辆上的使用主要有气化天然气和液化天然气两种，其中气化天然气由于所需存储空间较大，无法满足长时间行走与作业，在装载机中多数使用液化天然气，在低温环境中，发动机机油的粘性系数增加，流动性变差，曲轴旋转阻力矩增大，且低温使电瓶电解液工作性能降低，火花塞火花强度减弱，极易造成发动机起动困难，同时由于低温造成液化天然气气化速度慢，在发动机初起动时无法提供充足燃气。
7、，造成整机动力不足，甚至无法正常工作，工作效率降低。发明内容0004 本发明的目的在于提供一种在低温环境中气化速度快、能提高发动机工作效率的液化天然气冷起动系统及其方法。本发明解决当前液化天然气发动机冷起动时机油粘性系数增加，曲轴旋转阻力增加，以及发动机初起动时由于冷却水温度较低，液化天然气气化缓慢造成的发动机进气量不足等问题，进而提高了液化天然气发动机工作效能。0005 解决其技术问题的设备是：储液罐通过手动阀连接水浴气化器，水浴气化器连接缓冲罐，缓冲罐分两路，一路进入发动机，缓冲罐的另一路连接电磁阀，电磁阀连接带电子打火器的天然气火焰预热器，天然气火焰预热器的上方是预热瓶，发动机连接电动离。
8、心泵，电动离心泵连接预热瓶，预热瓶连接水浴气化器，水浴气化器连接发动机，电动离心泵与预热瓶之间有温度开关，检测电动离心泵与预热瓶之间水温，温度开关连接预热继电器的线圈端; 电源连接预热继电器，预热继电器一路连接电磁阀的线圈端，另一路连接电动离心泵。0006 解决其技术问题采用的方法是：发动机正常工作时，经水浴气化器气化后的气化天然气通过缓冲罐进入发动机，冷起动预热时，气化天然气进入天然气火焰预热器中，电子打火器点燃天然气，加热预热瓶，电动离心水泵工作，发动机中的冷却水经电动离心水泵进入预热瓶中，经过预热瓶的加热作用，进入到水浴气化器中，通过水浴气化器后再进入发动机中完成本次循环，连接在电动离心。
9、泵与预热瓶之间温度开关检测循环水的温度，通过继说 明 书CN 103470406 A2/3页4电器控制电动离心泵工作、电磁阀打开，温度开关设置为发动机起动的适宜温度，当温度达到设置值时，温度开关断开，继电器断开，离心泵停止工作、电磁阀闭合。0007 有益效果：上述方案中，本发明解决了液化天然气发动机低温条件下起动困难的问题，能够实现液化天然气发动机的快速预热，保证了液化天然气发动机的快速可靠起动，提高了工作效率，同时通过对水浴气化器的预热，实现了初起动时液化天然气的快速气化，保证了液化天然气发动机的正常可靠运行。附图说明0008 图1是本发明液化天然气冷起动系统的结构图。0009 图中1储液罐。
10、、2手动阀、3水浴气化器、4缓冲罐、5发动机、6电动离心水泵、7温度开关、8预热瓶、9电磁阀、10天然气火焰预热器、11电子打火器、12预热继电器。具体实施方式0010 实施例：储液罐1通过手动阀连接水浴气化器3，水浴气化器3连接缓冲罐4，缓冲罐4分两路，一路进入发动机5，缓冲罐4的另一路连接电磁阀9，电磁阀9连接带电子打火器11的天然气火焰预热器10，天然气火焰预热器10的上方是预热瓶8，发动机5连接电动离心泵6，电动离心泵6连接预热瓶8，预热瓶8连接水浴气化器3，水浴气化器3连接发动机5，电动离心泵6与预热瓶8之间有温度开关7，检测电动离心泵6与预热瓶8之间水温，温度开关7连接预热继电器1。
11、2的线圈端; 电源连接预热继电器12，预热继电器12一路连接电磁阀9的线圈端，另一路连接电动离心泵6。0011 如图1所示，储液罐中1的液化天然气连接手动阀2开关，手动阀2连接至水浴气化器3，经过水浴气化器3气化后，进入缓冲罐4中，发动机5正常工作时，气化天然气经缓冲罐4进入发动机5，冷起动预热时，气化天然气进入天然气火焰预热器10中，电子打火器11点燃天然气，加热预热瓶8，电动离心水泵6工作，发动机5中的冷却水经电动离心水泵6进入预热瓶8中，经过预热瓶8的加热作用，进入到水浴气化器3中，通过水浴气化器3后进入发动机5中完成本次循环。连接于电动离心泵6与预热瓶8之间温度开关7与预热继电器12连。
12、接，电磁阀9与电动离心泵6并联连接至预热继电器12。0012 液化天然气发动机冷起动系统包括水循环管路、天然气管路与控制回路，所述的水循环管路包括发动机5、电动离心泵6、预热瓶8以及水浴气化器3，所述的天然气管路包括储液罐1、手动阀2、水浴气化器3、缓冲罐4、电磁阀9、天然气火焰预热器10以及电子打火器11，所述的控制回路包括温度开关7、预热继电器12、电磁阀9以及电动离心泵6，所述的手动阀2为系统天然气进气的总开关，系统长时间不工作时需关闭手动阀2，所述的电动离心泵6为离心式水泵，即电动离心泵6不工作时，循环水仍可由电动离心泵6叶片间的缝隙通过。0013 低温环境中，机体达不到适宜的起动温度。
13、，此时液化天然气发动机冷起动系统即可完成对系统的预热以及解决初起动时液化天然气气化不充分的问题。机体预热时，所述的水循环管路中电动离心泵6与预热瓶8工作，电动离心泵6将发动机5中的冷却水抽送入预热瓶8中预热，预热后的冷却水进入水浴气化器3中对其预热，通过水浴气化器3进入到发动机5中进行循环；所述的天然气管路中，电磁阀9打开，缓冲罐4中的气化天然气进说 明 书CN 103470406 A3/3页5入到天然气火焰预热器10中，通过电子打火器11的打火点燃，对预热瓶8进行预热;所述的控制回路中，温度开关7连接在电动离心泵6与预热瓶8之间，检测循环水的温度，通过继电器12控制电动离心泵6工作、电磁阀9。
14、打开，温度开关7设置为发动机起动的适宜温度，当温度达到设置值时，温度开关7断开，继电器12断开，离心泵6停止工作、电磁阀9闭合。由于天然气的液化温度远低于大气温度，在正常寒冷作业环境中，所述的缓冲罐4内的天然气仍以气体状态存在，因此，低温环境需预热时，发动机起动前，天然气火焰预热器10燃烧缓冲罐4中的气化天然气，加热预热瓶8，发动机5的冷却水经过预热后进入水浴气化器3中进行预热，加速液化天然气的气化，以补充缓冲罐4中气化天然气的消耗;同时，对水浴气化器3的预热加速液化天然气的气化，保证在发动机初起动时，冷却水温度低造成的发动机进气量不足的问题。0014 所述的控制回路中，温度开关7实时检测预热水的温度，当预热水的温度达到发动机正常起动的最佳温度时，发动机可以正常起动。此时，温度开关7断开，预热继电器12控制电动离心泵6停止工作、电磁阀9闭合。发动机正常起动，发动机冷却水进行系统原有循环，同时，经过发动机的高温冷却水，通过电动离心泵6，预热瓶8进入到水浴气化器3，进行对液化天然气的气化，此时，电动离心泵6与预热瓶8不工作，只进行冷却水的循环;电磁阀9闭合，即天然气火焰预热器10停止工作，液化天然气从储液罐1通过手动阀2，进入水浴气化器3气化，气化天然气进入缓冲罐4中，再进入发动机5。说 明 书CN 103470406 A1/1页6图1说 明 书 附 图CN 103470406 A。