[发明专利]应用于气体发动机的燃料过滤和温控的多功能系统

说明书

技术领域

本发明涉及应用于气体发动机的燃料过滤和温度调节的多功能系统，特别涉及一种适用于气体燃料利用多功能块整合具有过滤与温控功能的系统。 

背景技术

天然气作为清洁且廉价的能源，越来越受到广泛的重视。特别是汽车发动机行业，使用天然气发动机比使用传统的柴油发动机有明显的经济效益和环境效益。 

天然气进入发动机燃烧室前需要进行预处理。如图1所示，现有技术的预处理过程如下：高压的天然气经高压减压到一预设值后，进入到一滤清器2，用以去除掉天然气中的固体颗粒、液态油和水分。经过滤的天然气经由一外置的天然气管路5进入一板式换热器1与其中的高温的发动机冷却水进行换热，从而将天然气的温度加热至所需的温度范围内。经加热的天然气从板式换热器1经由另一天然气管路7进入一温控器3，该温控器3包括有气侧和水侧。气侧通过感温包感测天然气的温度，进而控制水侧阀门的开度用以调节冷却水的流量，以便将天然气的温度控制在所需的温度范围内。冷却水进入板式换热器1后与板式换热器1中的天然气形成逆流换热，离开板式换热器1后经由一外置的冷却水管路6进入温控器3的水侧入口，然后从温控器3的水侧出口排出。 

图1所示的是目前应用于气体发动机的燃料的滤清器2、板式换热器1与温控器3的典型结构。滤清器2、板式换热器1和温控器3是三个完全独立的组件，它们之间先通过三根外置的管路（即两天然气管路5、7和一冷却水管路6）和若干接头相连接，再通过一额外的安装支架固定在气体发动机上。在实际应用中，这种结构设计有几个明显的缺陷：首先，该结构整体体积大，所需的安装空间也大，由于发动机容置空间有限且布置困难，不同的气体发动机均需特定的布置；其次，滤清器2、板式换热器1和温控器3均通过外置的管路相连接，管路连接的工作量大，易产生碎屑，且泄漏点多，因而成本高，质量风险也大；再者，对于不同排量的气体发动机，管路与安装支架均不相同，所需的物料多而不利于组织生产。 

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于气体发动机的整合燃料杂质过滤和温度调节功能的多功能系统，在不改变现有功能和工艺流程的前提下，该多功能系统具有较为紧凑的结构以达到较小的体积用以适用于容置空间有限的气体发动机，也具备较强的通用性适用于不同排气量的气体发动机。 

为解决上述问题，本发明的应用于气体发动机的燃料过滤和温控的多功能系统，其包括内置的水路和气路相连通的过滤器组件、多功能块、板式换热器和温控阀，其中，所述的过滤器组件、板式换热器和温控阀经由所述的多功能块整合为所述的多功能系统。 

作为本发明的较佳实施方式，所述的多功能块包括用以天然气的流入和排出的天然气出、入口，连通所述的天然气出、入口的内置气路用以使天然气在所述过滤器组件和板式换热器之间流通，以及用以使冷却水在所述温控阀和板式换热器之间流通的内置水路。 

作为本发明的较佳实施方式，所述的温控阀进一步包括：温控阀气路组件，其外接于所述的多功能块且与所述的板式换热器相连通；温控阀水路组件，其整合于所述的多功能块且通过所述的内置水路与所述的板式换热器相连通，用以使冷却水自所述的板式换热器组件经由所述的内置水路进入所述的多功能块；以及温控阀控制组件，其整合于所述的多功能块且位于所述的温控阀气路组件和温控阀水路组件之间，用以感应所述的温控阀气路组件中天然气的温度变化进而调节所述的温控阀水路组件中冷却水的流量。 

作为本发明的较佳实施方式，所述的温控阀控制组件包括：温度感应元件，其进一步包括与所述的温控气路组件相连的感温包，用以感受温控气路组件中的天然气温度；以及动作执行元件，其进一步包括依次相连的弹簧和活塞，其中，所述弹簧还连接所述的温度感应元件，所述活塞还连接所述的温控阀水路组件用以调节温控阀水路组件中冷却水的流量。 

作为本发明的较佳实施方式，还包括外置气路，用以使天然气在所述板式换热器和温控阀气路组件之间流通。 

作为本发明的较佳实施方式，还包括过滤器组件接口，该过滤器组件接口与所述的过滤器组件相可拆式连接用以形成过滤腔体。 

作为本发明的较佳实施方式，所述的过滤腔体通过所述的内置气路与所述的板式换热器相连通；天然气经所述的天然气入口进入过滤腔体，经由所述的内置气路进入所述的板式换热器，经换热后通过所述的外置气路经所述的温控阀气路组件从所述的天然气出口排出。 

作为本发明的较佳实施方式，还包括有安装部，其位于所述板式换热器的背部，用以将所述的多功能系统安装在气体发动机上。