可回收冷能的LNG发动机冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了可回收冷能的LNG发动机冷却系统，汽化器内设有加热元件，发动机与汽化器之间设有冷却循环回路，冷却循环回路包括进水支路和回水支路，进水支路上依次串联有进水温度变送器、进水单向阀、循环泵、进水阀以及与进水阀并联的冷能补偿阀和冷能补偿器，回水支路上依次串联有回水温度变送器、节温器、回水单向阀、回水阀以及与回水阀并联的热能补偿阀和热能补偿器。该冷却系统可充分利用发动机的热能和LNG气化的冷能，减少能源消耗；通过在发动机和汽化器之间的外部冷却循环回路上的热能补偿支路和冷能补偿支路的辅助作用下，发动机和汽化器内的冷却液温度变化幅度小，有利于控制天然气气体稳定性和保持发动机良好的工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气发动机
，尤其涉及一种可回收冷能的LNG发动机冷却系统。
技术介绍
LNG发动机就是以液态天然气为燃料的动力发动机，在液态天然气供给发动机燃烧时，需要升温膨胀气化，LNG在气化时释放大量冷能；而发动机工作时，产生大量热能，需要冷却液带走热量防止发动机内润滑液失效；因此，可利用LNG汽化器采集的冷能冷却发动机内的冷却液，但是发动机冷却系统对天然气的输入压力和流量以及冷却液水温也有严格的要求，一方面，汽化器从发动机体内取水，某些工况下易导致进发动机水温度过低，偏离发动机最佳工作温度区间，另一方面，某些工况下LNG发动机机体温度较高，汽化器回收的冷能无法满足发动机对冷却液的温度要求，再者，冷却液温度变化大，汽化器的气化能力不断变化，导致气化的天然气压力稳定性差，汽化器下游需要设置多级调压阀进行稳定；因此，现有技术的可回收冷能的LNG发动机冷却系统的冷却液温度浮动幅度过大，无法很好地平衡各种工况下冷却稳定需求和供气稳定需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种可平衡各种工况下冷却稳定需求和供气稳定需求的可回收冷能的LNG发动机冷却系统。本专利技术是通过以下技术方案予以实现：一种可回收冷能的LNG发动机冷却系统，汽化器内设有加热元件，发动机与汽化器之间设有冷却循环回路，冷却循环回路包括连接汽化器出水口与发动机进水口的进水支路和连接汽化器进水口与发动机出水口的回水支路，进水支路上依次串联有进水温度变送器、进水单向阀、循环泵、进水阀以及与进水阀并联的冷能补偿支路，回水支路上依次串联有回水温度变送器、节温器、回水单向阀、回水阀以及与回水阀并联的热能补偿支路，冷能补偿支路上串联有冷能补偿阀和冷能补偿器，热能补偿支路上串联有热能补偿阀和热能补偿器，进水温度变送器分别与加热元件、进水阀和冷能补偿阀电性连接，回水温度变送器分别与循环泵、加热元件、回水阀和热能补偿阀电性连接。进一步地，热能补偿器为感应加热元件或热水箱，冷能补偿器为冷水箱或与LNG气瓶连接的汽化器。进一步地，热能补偿器为热水箱，热能补偿器与发动机出水口之间设有热水补偿支路，热水补偿支路上设有热水补偿阀，热水补偿阀与回水温度变送器电性连接；冷能补偿器为热水箱，冷能补偿器与汽化器出水口之间设有冷水补偿支路，冷水补偿支路上设有冷水补偿阀，冷水补偿阀与进水温度变送器电性连接。与现有技术相比，本专利技术的可回收冷能的LNG发动机冷却系统可充分利用发动机的热能和LNG气化的冷能，减少能源消耗；通过在发动机和汽化器之间的外部冷却循环回路上的热能补偿支路和冷能补偿支路的辅助作用下，发动机和汽化器内的冷却液温度变化幅度小，有利于控制天然气气体稳定性和保持发动机良好的工作状态。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1.LNG气瓶，2.汽化器，3.发动机，4.节温器，5.回水单向阀，6.回水温度变送器，7.回水阀，8.热水补偿阀，9.热能补偿器，10.热能补偿阀，11.进水阀，12.冷能补偿器，13.冷水补偿阀，14.循环泵，15.进水单向阀，16.冷能补偿阀，17.进水温度变送器。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术的一种可回收冷能的LNG发动机冷却系统，汽化器2为水浴式汽化器2，其内设有加热元件，发动机3与汽化器2之间设有冷却循环回路，冷却循环回路包括连接汽化器2出水口与发动机3进水口的进水支路和连接汽化器2进水口与发动机3出水口的回水支路，进水支路上依次串联有进水温度变送器17、进水单向阀15、循环泵14、进水阀11以及与进水阀11并联的冷能补偿支路，进水支路还与水箱连通，回水支路上依次串联有回水温度变送器6、节温器4、回水单向阀5、回水阀7以及与回水阀7并联的热能补偿支路，冷能补偿支路上串联有冷能补偿阀16和冷能补偿器12，热能补偿支路上串联有热能补偿阀10和热能补偿器9，进水温度变送器17分别与加热元件、进水阀11和冷能补偿阀16电性连接，回水温度变送器6分别与循环泵14、加热元件、回水阀7和热能补偿阀10电性连接；当然，进水支路上还可外接空调系统等制冷设备，回水支路上还可外接制暖设备或者散热器，充分利用热能和冷能资源。本专利技术的工作原理为：当LNG发动机冷却系统的冷却液温度低于节温器4开启温度时蜡封节温器4的开启温度为81-85℃，发动机3只进行内部的小循环冷却，出水温度变送器开启汽化器2内的加热元件，保持汽化器2内热交换介质的恒定温度，LNG气瓶1输出的液体天然气被加热气化，具有稳定压力的气体天然气被输送至发动机3；当冷却液温度高于节温器4开启温度时，出水温度变送器开启循环泵14和回水阀7，进水阀11处于常开状态，发动机3和汽化器2之间形成一封闭回路，发动机3的冷却液进行外部的大循环冷却，冷却液进入汽化器2内与液体天然气进行热交换，同时实现天然气的气化和冷却液的冷却；若发动机3出水口的冷却液温度降幅过大时，热能补偿支路的热能补偿阀10开启，回水阀7关闭，冷却液进入热能补偿器9中加热后再输送至汽化器2中进行热交换；若进水支路的冷却液温度过高时，则进水温度变送器17控制进水阀11关闭、冷能补偿阀16开启，冷却液进入冷能补偿器12中进一步冷却后再输送至发动机3中循环；若进水支路的冷却液温度低于发动机3工作水温要求时，进水温度变送器17控制加热元件加热冷却液。因此，综上所述，该冷却系统可充分利用发动机3的热能和LNG气化的冷能，减少能源消耗；通过在发动机3和汽化器2之间的外部冷却循环回路上的热能补偿支路和冷能补偿支路的辅助作用下，发动机3和汽化器2内的冷却液温度变化幅度小，有利于控制天然气气体稳定性和保持发动机3良好的工作状态。本例中，热能补偿器9为感应加热元件或热水箱，热能补偿器9为热水箱时，热能补偿器9与发动机3出水口之间设有热水补偿支路，热水补偿支路上设有热水补偿阀8，热水补偿阀8与回水温度变送器6电性连接，当回水温度较高时，热水补偿阀8开启切通热水补偿支路，自动补偿热能补偿器9；冷能补偿器12为冷水箱或与LNG气瓶1连接的汽化器2，冷能补偿器12为热水箱时，冷能补偿器12与汽化器2出水口之间设有冷水补偿支路，冷水补偿支路上设有冷水补偿阀13，冷水补偿阀13与进水温度变送器17电性连接，当进水温度较低时，冷水补偿阀13切通冷水补偿支路进行分流，自动补偿冷能补偿器12。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可回收冷能的LNG发动机冷却系统，其特征在于：汽化器(2)内设有加热元件，发动机(3)与汽化器(2)之间设有冷却循环回路，所述冷却循环回路包括连接汽化器(2)出水口与发动机(3)进水口的进水支路和连接汽化器(2)进水口与发动机(3)出水口的回水支路，所述进水支路上依次串联有进水温度变送器(17)、进水单向阀(15)、循环泵(14)、进水阀(11)以及与进水阀(11)并联的冷能补偿支路，所述回水支路上依次串联有回水温度变送器(6)、节温器(4)、回水单向阀(5)、回水阀(7)以及与回水阀(7)并联的热能补偿支路，所述冷能补偿支路上串联有冷能补偿阀(16)和冷能补偿器(12)，所述热能补偿支路上串联有热能补偿阀(10)和热能补偿器(9)，进水温度变送器(17)分别与加热元件、进水阀(11)和冷能补偿阀(16)电性连接，回水温度变送器(6)分别与循环泵(14)、加热元件、回水阀(7)和热能补偿阀(10)电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种可回收冷能的LNG发动机冷却系统，其特征在于：汽化器(2)内设有加热元件，发动机(3)与汽化器(2)之间设有冷却循环回路，所述冷却循环回路包括连接汽化器(2)出水口与发动机(3)进水口的进水支路和连接汽化器(2)进水口与发动机(3)出水口的回水支路，所述进水支路上依次串联有进水温度变送器(17)、进水单向阀(15)、循环泵(14)、进水阀(11)以及与进水阀(11)并联的冷能补偿支路，所述回水支路上依次串联有回水温度变送器(6)、节温器(4)、回水单向阀(5)、回水阀(7)以及与回水阀(7)并联的热能补偿支路，所述冷能补偿支路上串联有冷能补偿阀(16)和冷能补偿器(12)，所述热能补偿支路上串联有热能补偿阀(10)和热能补偿器(9)，进水温度变送器(17)分别与加热元件、进水阀(11)和冷能补偿阀(16...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴文，张健婷，杨萍，
申请(专利权)人：金益翔天津新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12