本實(shí)用新型涉及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水管路，尤其涉及一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置，具體適用于優(yōu)化水流循環(huán)、減少管路長度。

背景技術(shù)：

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷高，其增壓器需要進(jìn)行冷卻，增加了一個(gè)水冷腔；另外，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)需要汽化器，對(duì)LNG（液化天然氣）進(jìn)行加熱，使之氣化成為氣態(tài)供給發(fā)動(dòng)機(jī)燃用；隨著排放加嚴(yán)，其中一種技術(shù)路線為冷型EGR(廢氣再循環(huán))，需要EGR冷卻器對(duì)廢氣進(jìn)行冷卻后使用。

這三種熱交換器（水冷式增壓器、汽化器、EGR冷卻器）均使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液作為介質(zhì)，目前市場(chǎng)上對(duì)這三個(gè)熱交換器的布置沒有進(jìn)行整體的考慮，水流被孤立設(shè)計(jì)，管路復(fù)雜，流阻大，功耗高。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)和熱機(jī)過程中，汽化器與EGR冷卻器并不要求工作，此時(shí)應(yīng)該關(guān)閉水流，縮短熱機(jī)時(shí)間。

中國專利授權(quán)公告號(hào)為CN203702377U，授權(quán)公告日為2014年7月9日的實(shí)用新型專利公開了一種大功LNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。該燃?xì)夤┙o系統(tǒng)包括：LNG 氣瓶；汽化器，與所述LNG 氣瓶的出液口連通；穩(wěn)壓閥；燃料切斷閥，用于對(duì)燃?xì)夤苈愤M(jìn)行開關(guān)；以及燃?xì)鈿廛墸浒ǎ喝細(xì)鈬娮旌吞烊粴鉁囟葌鞲衅?，所述燃?xì)鈬娮旄鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，對(duì)燃?xì)鈬娚涿}寬進(jìn)行控制；同時(shí)所述天然氣溫度傳感器監(jiān)測(cè)天然氣溫度，對(duì)燃?xì)鈬娚涿}寬做修正。雖然該實(shí)用新型具有簡單的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，但其仍存在以下缺陷：

該實(shí)用新型循環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，不能根據(jù)不同情況調(diào)節(jié)管路循環(huán)，所有冷卻液必需通過汽化器降低了啟動(dòng)時(shí)的熱機(jī)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的啟動(dòng)時(shí)熱機(jī)效率低的問題，提供了一種啟動(dòng)時(shí)高效熱機(jī)的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)和LNG汽化器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液出口通過節(jié)溫器與LNG汽化器相通；

所述節(jié)溫器設(shè)置有節(jié)溫器進(jìn)口、節(jié)溫器第一出口和節(jié)溫器第二出口，所述節(jié)溫器進(jìn)口與冷卻液出口相連通，所述節(jié)溫器第二出口與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液第一入口相通，所述節(jié)溫器第一出口與LNG汽化器的水流入口相通，所述LNG汽化器的水流出口通過EGR冷卻器與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液第二入口相通。

所述冷卻液出口與節(jié)溫器進(jìn)口之間設(shè)置有增壓器。

所述節(jié)溫器進(jìn)口與節(jié)溫器第二出口垂直相通，節(jié)溫器第二出口的上方設(shè)置有閥芯，所述閥芯的頂部與節(jié)溫器第一出口相通，所述閥芯的底部與節(jié)溫器第二出口的頂部密封配合，所述閥芯的中部與節(jié)溫器進(jìn)口相通。

所述閥芯包括上支架和下支架，所述上支架的與下支架固定連接，所述下支架的腔壁上均勻開設(shè)有至少三個(gè)進(jìn)液孔，下支架的腔體內(nèi)設(shè)置有上閥片和回位彈簧，所述上閥片和回位彈簧均套設(shè)于蠟丸腔外部，回位彈簧設(shè)置于上閥片與下支架底板之間，蠟丸腔的一端與上閥片限位配合，蠟丸腔的另一端與下支架底板滑動(dòng)配合，所述上支架頂部設(shè)置有進(jìn)液腔，所述進(jìn)液腔的腔壁上均勻開設(shè)有至少三個(gè)出液孔，所述上閥片與進(jìn)液腔的底部密封配合，所述蠟丸腔頂部設(shè)置有與其密封配合的膠管座，所述膠管座與蠟丸腔之間填充有石蠟填料，所述膠管座中部設(shè)置有推桿，推桿的頂部與上支架頂板限位配合，所述蠟丸腔的底部固定連接有支柱，所述支柱與蠟丸腔同軸設(shè)置，支柱的外部套設(shè)有下閥片，所述下閥片與蠟丸腔的底板之間設(shè)置有壓緊彈簧，所述下閥片與節(jié)溫器第二出口的頂部密封配合。

節(jié)溫器第二出口33的頂部設(shè)置有密封環(huán)臺(tái)，所述下閥片與密封環(huán)臺(tái)的頂面密封配合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置中的利用節(jié)溫器來控制水流的流向，在在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)和熱機(jī)過程中，LNG汽化器與EGR冷卻器并不要求工作，利用節(jié)溫器將冷卻液直接回流至發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠減少冷卻液的熱損耗，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率，在發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)完成后，LNG汽化器與EGR冷卻器開始工作，此時(shí)冷卻液溫度升高打開節(jié)溫器，節(jié)溫器將冷卻液輸入到串聯(lián)布置的LNG汽化器和EGR冷卻器中進(jìn)行熱交換后回流至發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜管路布置，本設(shè)計(jì)采用簡單的串聯(lián)布置方式，有效簡化管路。因此，本設(shè)計(jì)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)溫控水流管理，而且管路簡單，水流阻力小。

2、本實(shí)用新型一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置中的增壓器、LNG汽化器和EGR冷卻器采用串聯(lián)布置方式，其管路結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，水流阻力小，本設(shè)計(jì)的管路能夠合理組織冷卻液流向，最大程度的發(fā)揮冷卻液的介質(zhì)作用，使管路中的冷卻液溫度、溫變處于平穩(wěn)狀態(tài)，有利于延長管路的使用壽命。因此，本設(shè)計(jì)管路設(shè)計(jì)合理，冷卻液溫度、溫變平穩(wěn)、熱交換效率高。

3、本實(shí)用新型一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置中節(jié)溫器閥芯的設(shè)計(jì)，利用節(jié)溫器內(nèi)冷卻液的溫度變化，控制冷卻液的流向，有效縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí)間，節(jié)約了能耗，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能。因此，本設(shè)計(jì)通過節(jié)溫器對(duì)冷卻液管路進(jìn)行溫控管理，有效縮短熱機(jī)時(shí)間、提高效益。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中閥芯的開啟狀態(tài)示意圖。

圖中：發(fā)動(dòng)機(jī)1、冷卻液出口11、冷卻液第一入口12、冷卻液第二入口13、LNG汽化器2、水流入口21、水流出口22、節(jié)溫器3、節(jié)溫器進(jìn)口31、節(jié)溫器第一出口32、節(jié)溫器第二出口33、推桿34、支柱35、下閥片36、壓緊彈簧37、密封環(huán)臺(tái)38、EGR冷卻器4、增壓器5、閥芯6、上支架61、下支架62、上閥片63、回位彈簧64、蠟丸腔65、下支架底板66、進(jìn)液腔67、出液孔68、膠管座69、進(jìn)液孔60。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參見圖1至圖3，一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)1和LNG汽化器2，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液出口11通過節(jié)溫器3與LNG汽化器2相通；

所述節(jié)溫器3設(shè)置有節(jié)溫器進(jìn)口31、節(jié)溫器第一出口32和節(jié)溫器第二出口33，所述節(jié)溫器進(jìn)口31與冷卻液出口11相連通，所述節(jié)溫器第二出口33與發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液第一入口12相通，所述節(jié)溫器第一出口32與LNG汽化器2的水流入口21相通，所述LNG汽化器2的水流出口22通過EGR冷卻器4與發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液第二入口13相通。

所述冷卻液出口11與節(jié)溫器進(jìn)口31之間設(shè)置有增壓器5。

所述節(jié)溫器進(jìn)口31與節(jié)溫器第二出口33垂直相通，節(jié)溫器第二出口33的上方設(shè)置有閥芯6，所述閥芯6的頂部與節(jié)溫器第一出口32相通，所述閥芯6的底部與節(jié)溫器第二出口33的頂部密封配合，所述閥芯6的中部與節(jié)溫器進(jìn)口31相通。

所述閥芯6包括上支架61和下支架62，所述上支架61的與下支架62固定連接，所述下支架62的腔壁上均勻開設(shè)有至少三個(gè)進(jìn)液孔60，下支架62的腔體內(nèi)設(shè)置有上閥片63和回位彈簧64，所述上閥片63和回位彈簧64均套設(shè)于蠟丸腔65外部，回位彈簧64設(shè)置于上閥片63與下支架底板66之間，蠟丸腔65的一端與上閥片63限位配合，蠟丸腔65的另一端與下支架底板66滑動(dòng)配合，所述上支架61頂部設(shè)置有進(jìn)液腔67，所述進(jìn)液腔67的腔壁上均勻開設(shè)有至少三個(gè)出液孔68，所述上閥片63與進(jìn)液腔67的底部密封配合，所述蠟丸腔65頂部設(shè)置有與其密封配合的膠管座69，所述膠管座69與蠟丸腔65之間填充有石蠟填料，所述膠管座69中部設(shè)置有推桿34，推桿34的頂部與上支架61頂板限位配合，所述蠟丸腔65的底部固定連接有支柱35，所述支柱35與蠟丸腔65同軸設(shè)置，支柱35的外部套設(shè)有下閥片36，所述下閥片36與蠟丸腔65的底板之間設(shè)置有壓緊彈簧37，所述下閥片36與節(jié)溫器第二出口33的頂部密封配合。

節(jié)溫器第二出口33的頂部設(shè)置有密封環(huán)臺(tái)38，所述下閥片36與密封環(huán)臺(tái)38的頂面密封配合。

本實(shí)用新型的原理說明如下：

閥芯6根據(jù)蠟丸腔65外部液體的溫度開閉，冷卻液低溫時(shí)，石蠟填料未熔融，閥芯1關(guān)閉，此時(shí)上閥片63與進(jìn)液腔67的底部密封配合，節(jié)溫器進(jìn)口31與節(jié)溫器第二出口33相通，冷卻液經(jīng)過節(jié)溫器3直接流回發(fā)動(dòng)機(jī)；冷卻液溫度升高，石蠟填料熔融，閥芯1開啟，此時(shí)下閥片36與節(jié)溫器第二出口33的頂部密封配合，節(jié)溫器進(jìn)口31與節(jié)溫器第一出口32相通，冷卻液依次經(jīng)LNG汽化器2、EGR冷卻器4流回發(fā)動(dòng)機(jī)。

實(shí)施例1：

參見圖1，一種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的水流管理裝置，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)1和LNG汽化器2，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液出口11通過節(jié)溫器3與LNG汽化器2相通；所述節(jié)溫器3設(shè)置有節(jié)溫器進(jìn)口31、節(jié)溫器第一出口32和節(jié)溫器第二出口33，所述節(jié)溫器進(jìn)口31與冷卻液出口11相連通，所述節(jié)溫器第二出口33與發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液第一入口12相通，所述節(jié)溫器第一出口32與LNG汽化器2的水流入口21相通，所述LNG汽化器2的水流出口22通過EGR冷卻器4與發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液第二入口13相通；所述節(jié)溫器進(jìn)口31與節(jié)溫器第二出口33垂直相通，節(jié)溫器第二出口33的上方設(shè)置有閥芯6，所述閥芯6的頂部與節(jié)溫器第一出口32相通，所述閥芯6的底部與節(jié)溫器第二出口33的頂部密封配合，所述閥芯6的中部與節(jié)溫器進(jìn)口31相通。

實(shí)施例2：

實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同其不同之處在于：

所述冷卻液出口11與節(jié)溫器進(jìn)口31之間設(shè)置有增壓器5。

實(shí)施例3：

實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同其不同之處在于：

參見圖2、圖3，所述閥芯6包括上支架61和下支架62，所述上支架61的與下支架62固定連接，所述下支架62的腔壁上均勻開設(shè)有至少三個(gè)進(jìn)液孔60，下支架62的腔體內(nèi)設(shè)置有上閥片63和回位彈簧64，所述上閥片63和回位彈簧64均套設(shè)于蠟丸腔65外部，回位彈簧64設(shè)置于上閥片63與下支架底板66之間，蠟丸腔65的一端與上閥片63限位配合，蠟丸腔65的另一端與下支架底板66滑動(dòng)配合，所述上支架61頂部設(shè)置有進(jìn)液腔67，所述進(jìn)液腔67的腔壁上均勻開設(shè)有至少三個(gè)出液孔68，所述上閥片63與進(jìn)液腔67的底部密封配合，所述蠟丸腔65頂部設(shè)置有與其密封配合的膠管座69，所述膠管座69與蠟丸腔65之間填充有石蠟填料，所述膠管座69中部設(shè)置有推桿34，推桿34的頂部與上支架61頂板限位配合，所述蠟丸腔65的底部固定連接有支柱35，所述支柱35與蠟丸腔65同軸設(shè)置，支柱35的外部套設(shè)有下閥片36，所述下閥片36與蠟丸腔65的底板之間設(shè)置有壓緊彈簧37，所述下閥片36與節(jié)溫器第二出口33的頂部密封配合。

實(shí)施例4：

實(shí)施例4與實(shí)施例3基本相同其不同之處在于：

節(jié)溫器第二出口33的頂部設(shè)置有密封環(huán)臺(tái)38，所述下閥片36與密封環(huán)臺(tái)38的頂面密封配合。