一种甲醇基燃料高压供料设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种甲醇基燃料高压供料设备，包括分别设有醇、水和二甲醚的甲醇罐、水罐以及二甲醚罐，甲醇罐和水罐均连接有预增压系统，二甲醚罐连接有混合计量系统，预增压系统与混合计量系统相连接，混合计量系统依次与增压系统和发动机相连接，并且增压系统和预增压系统均连接有压缩空气装置。本实用新型专利技术的有益效果为：实现了不同比例的甲醇，二甲醚和水的混合，并且实现了可在线调控；实现高压100MPa下不同压力的供料需求，同时实现在一定范围内流量可调，提高了甲醇基燃料的可利用率；供料系统输出压力范围广，可直接进入内燃机等能耗设备，无需减压，降低能耗；实现自冷却，独立运行，杜绝污染源，实现长时间安全稳定可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇基燃料高压供料设备
本技术涉及一种甲醇基燃料高压供料设备。
技术介绍
随着经济的飞速发展，环境污染的程度日益加重，使得人们越来越重视对于环境的保护，针对日益严峻的能源供应和环境保护双重压力，国内外正在积极研究新的清洁能源，甲醇基燃料作为内燃机(柴油机)清洁的代用燃料，显示了其巨大的发展潜力；目前国内外正在积极的研究甲醇基燃料的燃烧性能及排放，并取得了重大成果；但和研究配套的供料设备，仍然处在传统阶段。 现有甲醇基燃料供料系统存在的问题和缺陷: I)功能单一，操作复杂，体积重量大，自动化程度低； 2)甲醇基燃料的各成分混合时使用电子称，比例不精确，无法在线可调； 3)直接由电动机驱动，循环速度不可调，流量不可变，不能灵活用于多种压力供料； 4)进口压力范围窄，当进口压力较高一般需要减压装置减压工作，或者是采用溢流阀，浪费能量，属于盲加，安全系数不高； 5)需要额外配备电力和冷却设备辅助，成本高，容易造成污染； 6)目前无10MPa高压供料系统。 以上问题存在的主要原因在于电动泵技术的局限性以及国内在此领域的投入和研究相对过少，对多功能、自动化系统、环保型产品的重视程度不够高。 针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种甲醇基燃料高压供料设备，能够满足甲醇在不同比例、不同压力等级下的供料要求，特别是实现10Mpa稳定供料，同时兼容系统控制、安全监控报警的多项技术要求，有效克服目前现有技术存在的上述不足。 本技术的目的是通过以下技术方案来实现: 一种甲醇基燃料高压供料设备，包括分别设有醇、水和二甲醚的甲醇罐、水罐以及二甲醚罐，所述甲醇罐和水罐均连接有预增压系统，所述二甲醚罐连接有混合计量系统，所述预增压系统与所述混合计量系统相连接，所述混合计量系统依次与增压系统和发动机相连接，并且，所述增压系统和预增压系统均连接有压缩空气装置。 进一步的，所述混合计量系统包括混合器，所述混合器连接有相并联的开关阀一、开关阀二和开关阀三，所述开关阀一、开关阀二以及开关阀三分别通过流量控制器一、流量控制器二以及流量控制器三连接水罐、甲醇罐以及二甲醚罐。 进一步的，所述流量控制器一、流量控制器二以及流量控制器三均包括流量计、流量控制阀以及比例/积分/微分PID反馈装置。 进一步的，所述增压系统包括增压泵，所述增压泵连接有经混合器混合后的燃料，并且所述增压泵连接发动机，所述发动机通过背压阀连接混合燃料回流装置。 进一步的，所述增压泵与发动机之间并联连接有安全阀和缓冲罐。 进一步的，所述增压泵为气动增压泵。 进一步的，所述发动机与增压系统之间设有自动冷却装置。 本技术的有益效果为:增加了质量流量控制器，实现了不同比例的甲醇，二甲醚和水的混合，并且实现了可在线调控；实现高压10MPa下不同压力的供料需求，同时实现在一定范围内流量可调，提高了甲醇基燃料的可利用率；供料系统输出压力范围广，可直接进入内燃机等能耗设备，无需减压，降低能耗；实现自冷却，独立运行，杜绝污染源，实现长时间安全稳定可靠运行。 【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是根据本技术实施例的一种甲醇基燃料高压供料设备的流程示意图； 图2是根据本技术实施例的一种甲醇基燃料高压供料设备的混合计量系统的流程示意图； 图3是根据本技术实施例的一种甲醇基燃料高压供料设备的增压系统的流程不意图； 图4是根据本技术实施例的一种甲醇基燃料高压供料设备的电控系统的示意图。 图中: 1、水罐；2、甲醇罐；3、二甲醚罐；4、预增压系统；5、混合计量系统；6、增压系统；7、发动机；8、混合器；9、开关阀一 ；10、开关阀二 ；11、开关阀三；12、流量控制器一 ；13、流量控制器二 ；14、流量控制器三；15、增压泵；16、安全阀；17、缓冲罐；18、背压阀；19、PLC控制器；20、输入模块；21、输出模块；22、工控机；23、传感器单元。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 根据本技术的实施例，提供了一种甲醇基燃料高压供料设备。 如图1-3所示，根据本技术实施例的一种甲醇基燃料高压供料设备，包括分别设有醇、水和二甲醚的甲醇罐2、水罐I以及二甲醚罐3，所述甲醇罐2和水罐I均连接有预增压系统4，所述二甲醚罐3连接有混合计量系统5，所述预增压系统4与所述混合计量系统5相连接，所述混合计量系统5依次与增压系统6和发动机7相连接，并且，所述增压系统6和预增压系统4均连接有压缩空气装置。 所述预增压系统4由两台气动隔膜泵组成，所述气动隔膜泵下游配置有蓄能器，起到稳定下游压力作用，可以更好的保证流量控制器测量精度。 由于设置有二甲醚的二甲醚罐3内自身具有饱和蒸汽压，常温20°C时压力为0.5MPa，为了使二甲醚、甲醇和水顺利充分混合，需要将甲醇罐2内的甲醇和水罐I内的水增压至0.5MPa，通过预增压系统4进行实现，所述预增压系统4包括气动隔膜泵，所述气动隔膜泵将甲醇和水增压至0.5MPa，气动隔膜泵的优点是压缩空气驱动，无需用电，压力可平稳输出，压力波动较小。 所述混合计量系统5包括混合器8，所述混合器8连接有相并联的开关阀一 9、开关阀二 10和开关阀三11，所述开关阀一 9、开关阀二 10以及开关阀三11分别通过流量控制器一 12、流量控制器二 13以及流量控制器三14连接水罐1、甲醇罐2以及二甲醚罐3 ；所述流量控制器一 12、流量控制器二 13以及流量控制器三13均包括流量计、流量控制阀以及比例/积分/微分PID反馈装置。 所述混合计量系统5主要由5台流量控制器和配套的阀门管件，混合器8组成，流量控制器可精确控制各个介质种类的流量值；所述混合器8可以保证甲醇、二甲醚和水更充分更均匀的行程混合燃料，在发动机7内燃烧时燃烧值更高，并且有助于降低尾气排放中的污染物含量。 由于甲醇是燃料测试系统的主燃料，二甲醚和水的混合比例都是以甲醇的流量为基数，再乘以适当的比例系数进行混合配比，测试二甲醚和水的各个混合比例下的燃烧特性，从而得出最优混合配比。 甲醇的流量控制是通过所述流量控制器二 13来完成的，所述流量控制器二 13是将质量流量计和流量调节阀集成为一体，并且所述流量控制器二 13内部还设有PID反馈装置，通过PID反馈装置来实时调整流量值，具有反应时间快，流量更准确的效果。 其中，流量控制器的流量指令是通过电控系统的界面输入的，同时还可以输入水和二甲醚的混合比例系数，输入完成后，系统运行时流量控制可根据甲醇的实际流量随时调整水和二甲醚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇基燃料高压供料设备，包括分别设有醇、水和二甲醚的甲醇罐（2）、水罐（1）以及二甲醚罐（3），其特征在于，所述甲醇罐（2）和水罐（1）均连接有预增压系统（4），所述二甲醚罐（3）连接有混合计量系统（5），所述预增压系统（4）与所述混合计量系统（5）相连接，所述混合计量系统（5）依次与增压系统（6）和发动机（7）相连接，并且，所述增压系统（6）和预增压系统（4）均连接有压缩空气装置。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇基燃料高压供料设备，包括分别设有醇、水和二甲醚的甲醇罐(2^水罐(1)以及二甲醚罐(3),其特征在于，所述甲醇罐(2)和水罐(1)均连接有预增压系统(4),所述二甲醚罐(3)连接有混合计量系统(5),所述预增压系统(4)与所述混合计量系统(5)相连接，所述混合计量系统(5)依次与增压系统(6)和发动机(7)相连接，并且，所述增压系统(6)和预增压系统(4)均连接有压缩空气装置。2.根据权利要求1所述的甲醇基燃料高压供料设备，其特征在于，所述混合计量系统(5)包括混合器(8),所述混合器(8)连接有相并联的开关阀一(幻、开关阀二(10)和开关阀三(11),所述开关阀一(幻、开关阀二(10)以及开关阀三(11)分别通过流量控制器一(12),流量控制器二(13)以及流量控制器三(14)连接水罐(丨)、甲醇罐(2)以及二甲醚罐0。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂连升，
申请(专利权)人：北京海德利森科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11