多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，包括雙層燃氣總管(3)、雙層引流管(6)和燃氣噴射閥(8)，雙層燃氣總管(3)的內、外層管分別與雙層引流管(6)入口端的內、外層管密封連接，雙層引流管(6)出口端的內層管通過燃氣噴射閥(8)與噴嘴(9)截斷或者導通，且雙層燃氣總管(3)的內、外層管分別與雙層引流管(6)的內、外層管相通，但雙層燃氣總管(3)和雙層引流管(6)的內層管與外層管之間均相互隔絕。本發明可以有效地避免燃氣外泄，并防止泄漏的燃氣聚集到一定濃度后造成安全隱患，提高了雙燃料發動機的燃氣輸送系統的安全性、可靠性，有利于提高發動機的安全系數。
【專利說明】多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃料發動機【技術領域】，尤其是涉及一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統。
【背景技術】
[0002]隨著船機雙燃料技術改造以及內運航運使用液化天然氣(LNG)的日益廣泛，船用雙燃料發動機的市場前景非常可觀。常用的雙燃料發動機主要有單點預混合進氣和多點噴射進氣兩種主要的燃氣進氣方式。現有的雙燃料發動機多采用單點預混合進氣方式，但采用此種進氣方式，會造成掃氣浪費的燃氣量大，發動機易發生回火等，致使發動機的安全性較差。而多點噴射進氣方式則可以有效地解決上述問題，大大提高了發動機的經濟性和安全性。
[0003]但是，現有的多點進氣雙燃料發動機的燃氣輸送系統均為單層管燃氣輸送管路系統，采用這種單層管結構輸送燃氣很容易發生燃氣泄露，由于發動機的安裝空間即機艙的空間有限，在有限的機艙空間，泄露的燃氣很容易聚集，當機艙的燃氣累積到一定的濃度后，一旦遇到火源或者高溫，極易發生火災甚至是爆炸，從而威脅到發動機和整個燃氣輸送系統的安全。因此，現有的多點進氣雙燃料發動機的燃氣輸送系統存在較大的安全隱患，不能保證燃氣輸送的安全可靠性。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:針對現有技術存在的問題，提供一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，杜絕燃氣泄露所導致的安全隱患，提高燃氣輸送系統的安全性。
[0005]本發明要解決的技術問題采用以下技術方案來實現:一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，包括雙層燃氣總管、雙層引流管和燃氣噴射閥，所述雙層燃氣總管的內、外層管分別與雙層引流管入口端的內、外層管密封連接，所述雙層引流管出口端的內層管通過燃氣噴射閥與噴嘴截斷或者導通，且所述雙層燃氣總管的內、外層管分別與雙層引流管的內、外層管相通，但雙層燃氣總管和雙層引流管的內層管與外層管之間均相互隔絕。
[0006]進一步地，所述雙層燃氣輸送系統還包括雙層波紋管，所述雙層波紋管連接在雙層引流管與燃氣噴射閥之間，且雙層波紋管一端的內、外層管分別與雙層引流管出口端的內、外層管密封連接且相通。
[0007]進一步地，所述雙層燃氣輸送系統還包括雙層彎管，所述雙層彎管連接在雙層波紋管與燃氣噴射閥之間，且雙層彎管一端的內、外層管分別與雙層波紋管的內、外層管密封連接且相通。
[0008]進一步地，所述雙層燃氣輸送系統還包括通風裝置，所述通風裝置與雙層彎管的外層管密封連接且相通，但與雙層彎管的內層管隔絕。
[0009]進一步地，所述的雙層燃氣總管的內、外層管均為方形管。[0010]進一步地，所述雙層燃氣總管上設置有調整螺栓，所述調整螺栓與雙層燃氣總管的外層管組成螺紋活動連接。
[0011]進一步地，所述雙層燃氣輸送系統還包括鎖緊螺母，所述鎖緊螺母與雙層燃氣總管上的調整螺栓組成螺紋活動連接。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:由于雙層燃氣總管與雙層引流管組成了內層管、外層管相互獨立且隔絕的輸送系統，燃氣通過由內層管組成的輸送通道進行輸送，并通過燃氣噴射閥控制燃氣進入發動機的噴嘴，從而可以有效地避免燃氣外泄，并防止泄漏的燃氣聚集到一定濃度后造成安全隱患，提高了雙燃料發動機的燃氣輸送系統的安全性、可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統的構造圖。
[0014]圖2為本發明一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統的剖視圖。
[0015]圖中標記:1-連接法蘭，2-調整螺栓，3-雙層燃氣總管，4-雙層波紋管，5-雙層彎管，6-雙層引流管，7-通風裝置，8-燃氣噴射閥，9-噴嘴，10-進氣支管，11-氣缸，12-鎖緊螺母。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0017]如圖1、圖2所示的一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其中的雙層燃氣總管3的內、外層管分別與雙層引流管6入口端的內、外層管焊接且密封，在雙層燃氣總管3的外層管上設置有調整螺栓2和鎖緊螺母12，所述調整螺栓2與雙層燃氣總管3的外層管組成螺紋活動連接，且鎖緊螺母12與調整螺栓2之間也是螺紋活動連接。通過調整螺栓2可以方便地調節雙層燃氣總管3外層管與內層管之間的間距并進行安裝定位，當定位確定之后，再通過鎖緊螺母12鎖緊調整螺栓2，以防止發動機工作過程中因雙層燃氣輸送系統的振動而導致調整螺栓2松動，避免雙層燃氣總管3的外層管與內層管之間的間距處于不穩定狀態，確保雙層燃氣總管3與雙層引流管6之間連接的可靠性。
[0018]在雙層引流管6出口端連接雙層波紋管4，所述雙層波紋管4進口端的內、外層管分別與雙層引流管6出口端的內、外層管密封連接且相通，雙層波紋管4出口端的內、外層管則分別與雙層彎管5入口端的內、外層管密封連接且相通，雙層彎管5內層管的出口端設置有燃氣噴射閥8，通過燃氣噴射閥8來控制雙層彎管5內層管中的燃氣進入發動機的噴嘴9中。所述雙層彎管5出口端的外層管則與通風裝置7密封連接且相通，同時，該通風裝置7與雙層彎管5的內層管隔絕。在燃氣輸送過程中，可以利用通風裝置7向雙層燃氣輸送系統的內、外層管之間的通道區域鼓入惰性氣體或者其他非可燃性氣體，防止來自內層管道泄漏的燃氣聚集，并及時排出發動機的雙層燃氣輸送系統，從而增強燃氣輸送系統的安全性。所述雙層彎管5上的兩個開口端面之間的夾角為90度，這樣可以使得雙層引流管6和雙層波紋管4的內層管均與噴嘴9的燃氣通道相互垂直，并且同時與通風裝置7的輸出管道相互平行，如圖2所示，這樣的設計布局既有利于減少燃氣輸送系統的占用空間，又可以使燃氣輸送系統的內層管中的燃氣流向與外層管中的氣流方向相反，從而提高燃氣輸送系統的經濟性和安全性。另外，雙層引流管6與雙層波紋管4之間通過法蘭相互連接，雙層彎管5與雙層波紋管4之間也通過法蘭相互連接，極大地方便了燃氣輸送系統的安裝和拆卸，便于日常維護和修理、保養。由于發動機工作過程中會引起燃氣輸送系統的振動，利用雙層波紋管4有利于燃氣輸送系統的減震，從而提高其安全系數。
[0019]由于燃氣輸送系統的內層管是燃氣通道，必須保證雙層燃氣總管3內層管與雙層引流管6內層管之間的焊接密封性良好。為此，所述雙層燃氣總管3的內、外層管均采用方形管，而雙層引流管6的內層管采用圓管，在雙層燃氣總管3的內、外層管上分別開設切口，并且外層管上的切口口徑大于內層管上的切口 口徑，這樣就可以使得雙層引流管6的內層圓管端面能夠與雙層燃氣總管3內層方形管上的切口所在端面充分接觸，既保證了管道連接的密封效果，又方便了焊接操作。在雙層燃氣總管3外層方形管的不包含切口的三個側面上均設置有調整螺栓2與之組成螺紋活動連接，鎖緊螺母12與調整螺栓2之間也是螺紋活動連接，因此，只需要在三個方向上調節調整螺栓2，就可以便捷地調整雙層燃氣總管3的外層管與內層管之間的間距，并通過鎖緊螺母12進行相應位置的鎖緊定位。
[0020]在多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統中，由于設置有多個雙層引流管6分別與雙層燃氣總管3連接相通，且每一個雙層引流管6又是通過法蘭與雙層波紋管4密封連接，如圖1所示。因此，雙層燃氣總管3通常比較長，而發動機的安裝空間有限，為了在有限的空間中安裝燃氣輸送系統，可以采用喇叭形狀的雙層引流管6，并將其中的相對較小一端與雙層燃氣總管3連接，相對較大一端則與雙層波紋管4連接，這樣可以極大地方便雙層引流管6與雙層燃氣總管3之間的焊接操作，并保證焊接密封效果。在燃氣輸送系統安裝過程中，由于雙層波紋管4自身具有一定的彈性伸縮量，因此，可以通過微調雙層波紋管4，以使雙層波紋管4分別與雙層引流管6、雙層彎管5的安裝連接更加容易，提高了安裝作業效率。
[0021]本發明的工作原理如下:雙層燃氣總管3通過連接法蘭I與燃氣的調壓過濾管道連接，經過調壓及過濾后的燃氣首先進入雙層燃氣總管3中，然后分流進入到各個雙層引流管6的內層管中，并沿著雙層波紋管4、雙層彎管5的內層管輸送；燃氣輸送系統中的燃氣噴射閥8采用電噴閥，電噴閥可以根據發動機的燃氣控制系統發出的指令定時、定量地向噴嘴9中噴射燃氣。空氣從發動機的進氣支管10進入，并與噴嘴9噴出的燃氣混合，該混合氣最終進入到氣缸11中。在內層管道正常輸送燃氣的同時，通風裝置7向內、外層管道之間的管道空間中鼓入惰性氣體，該惰性氣體依次經過電噴閥的箱體腔、雙層彎管5外層腔、雙層波紋管4外層腔、雙層引流管6外層腔、雙層燃氣總管3外層腔，最終排至發動機的機艙之外的安全地方。
[0022]本發明的雙層燃氣輸送系統中的雙層燃氣總管3舍棄了傳統的圓管結構，采用無縫方形管結構，工藝上無需鑄造，通過采用焊接工藝來避免傳統結構的鑄造缺陷，同時也降低了工藝難度，節省了雙層燃氣總管3的成本。與傳統的燃氣輸送單層管道系統相比，本發明中的雙層燃氣總管3、雙層引流管6以及雙層波紋管4和雙層彎管5依次相互密封連接，形成了具有內層、外層兩條獨立的氣流腔的雙層燃氣輸送系統，且其中的內層腔與外層腔之間均相互隔絕。因此，本發明極大地提高了燃氣管路的防泄漏等級，簡化了發動機的機艙布置，同時也提高了燃氣輸送的安全性、可靠性，有利于提高發動機的安全系數。
[0023]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，應當指出的是，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統,其特征在于:包括雙層燃氣總管(3)、雙層引流管(6)和燃氣噴射閥(8)，所述雙層燃氣總管(3)的內、外層管分別與雙層引流管(6)入口端的內、外層管密封連接，所述雙層引流管(6)出口端的內層管通過燃氣噴射閥(8)與噴嘴(9)截斷或者導通，且所述雙層燃氣總管(3)的內、外層管分別與雙層引流管(6)的內、外層管相通，但雙層燃氣總管(3)和雙層引流管(6)的內層管與外層管之間均相互隔絕。
2.根據權利要求1所述的多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其特征在于:還包括雙層波紋管(4)，所述雙層波紋管(4)連接在雙層引流管(6)與燃氣噴射閥(8)之間，且雙層波紋管(4) 一端的內、外層管分別與雙層引流管(6)出口端的內、外層管密封連接且相通。
3.根據權利要求2所述的多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其特征在于:還包括雙層彎管(5)，所述雙層彎管(5)連接在雙層波紋管(4)與燃氣噴射閥(8)之間，且雙層彎管(5) —端的內、外層管分別與雙層波紋管(4)的內、外層管密封連接且相通。
4.根據權利要求3所述的多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其特征在于:還包括通風裝置(7)，所述通風裝置(7)與雙層彎管(5)的外層管密封連接且相通，但與雙層彎管(5)的內層管隔絕。
5.根據權利要求1-4任一項所述的多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其特征在于:所述的雙層燃氣總管(3)的內、外層管均為方形管。
6.根據權利要求5所述的多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其特征在于:所述的雙層燃氣總管(3)上設置有調整螺栓(2)，所述調整螺栓(2)與雙層燃氣總管(3)的外層管組成螺紋活動連接。
7.根據權利要求6所述的多點進氣雙燃料發動機的雙層燃氣輸送系統，其特征在于:還包括鎖緊螺母(12)，所述鎖緊螺母(12)與雙層燃氣總管(3)上的調整螺栓(2)組成螺紋活動連接。
【文檔編號】F02M21/02GK103939240SQ201410112756
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】陳建春, 冷水紅, 魏勇, 王飛, 于建衛, 馮霜 申請人:南車玉柴四川發動機股份有限公司