燃气掺混系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃气掺混系统，包括喷射混合管、多个共轨管、多个压力/温度传感器以及掺混比例控制单元。喷射混合管连通主燃气体源；多个共轨管对称地设置在喷射混合管的两侧，每个共轨管包括多个喷射器，多个喷射器探入到喷射混合管内，多个喷射器在喷射混合管相互错位布置；多个压力/温度传感器设置在每个共轨管和喷射混合管内，用以随时监测压力和温度；掺混比例控制单元连接多个压力/温度传感器以及多个喷射器，接收多个压力/温度传感器的监控数据，并根据监控数据给每个喷射器发出喷射量或停止命令，每个喷射器喷出的掺混介质与主燃气体混合。本实用新型专利技术的燃气掺混系统的混合精度高、混合均匀度好、比例范围灵活可调，成本低。

Gas blending system

【技术实现步骤摘要】
燃气掺混系统
本技术是关于发动机开发领域，特别是关于一种适用于燃气发动机的高精度宽比例范围的燃气掺混系统。
技术介绍
近年来，随着国家对分布式能源的倡导及相关激励政策的不断出台，发动机行业已经不再局限于对天然气的应用范畴内，不断开发新的替代燃料、进入新的能源应用领域。如沼气、垃圾填埋气、生物质气、低浓度瓦斯等等这些特殊燃料的利用已成为行业研究的热门课题。然而目前国内外很多发动机厂家或研究机构想精确模拟类似气源进行试验开发还存在很大难度。市场上虽然有些掺混设备但价格相当昂贵，一般发动机厂商不愿意投入这个成本。另外，掺混比例可调范围较小灵活性不高。目前市场现成的掺混系统很少，对掺混比例的控制也比较粗糙，一般分以下几种：1、通过手动或电动阀门的开度来大致估算掺混比例。如下图5所示，图5是现有技术的燃气掺混系统的原理图。该燃气掺混系统能够保证掺入的气体与被掺混气体压力一致，管径大小一致，通过阀门开度比例来控制掺混比例。优点：成本低，结构简单，容易操作。缺点：控制不精确，阀门在不同开度下，根据前后压差不同有效流通面积会有变化，导致控制偏差大。2、通过流量比例进行掺混，分别在掺混气体与被掺混气体管道上安装流量器，通过节气门调节控制。优点：加入了电子实时调整，控制精确。缺点：流量器成本高、故障率高且不易校准，另外比例可调范围小，混合不均匀。因此研发一种既能达到混合精度高、混合均匀度好、比例范围灵活可调，又能降低成本的燃气掺混系统乃成为本领域亟待解决的问题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种燃气掺混系统，其能够克服现有技术的缺陷，达到既能混合精度高、混合均匀度好、比例范围灵活可调，又能降低成本的效果。为实现上述目的，本技术提供了一种燃气掺混系统，包括喷射混合管、多个共轨管、多个压力/温度传感器以及掺混比例控制单元。喷射混合管连通主燃气体源；多个共轨管对称地设置在喷射混合管的两侧，每个共轨管包括多个喷射器，多个喷射器探入到喷射混合管内，多个喷射器在喷射混合管相互错位布置；多个压力/温度传感器设置在每个共轨管和喷射混合管内，用以随时监测压力和温度；掺混比例控制单元电性连接多个压力/温度传感器以及多个喷射器，接收多个压力/温度传感器的监控数据，并根据监控数据给每个喷射器发出喷射或停止命令，每个喷射器喷出的掺混介质与主燃气体混合。在一优选的实施方式中，燃气掺混系统还包括扰流装置，其设置于喷射混合管的中部，扰流装置中部具有呈锯齿形状的扰流片，从多个喷射器喷出的掺混介质以及主燃气体经过扰流片的扰流作用后充分混合。在一优选的实施方式中，燃气掺混系统还包括第一缓冲罐，其一端与喷射混合管的后端连通，另一端连接发动机的供气管路，第一缓冲罐用以储存经喷射混合管充分混合的混合气体，并稳定地向发动机供应混合气体。在一优选的实施方式中，燃气掺混系统还包括掺混气罐组、汇流排、稳压器以及第二缓冲罐。掺混气罐组包括多个掺混气罐；汇流排通过多路管道将多个掺混气罐的掺混介质汇集在一处；稳压器与汇流排连通，稳压器用以对掺混介质进行减压和稳压；第二缓冲罐与稳压器连通，第二缓冲罐用以将经稳压器减压和稳压后的掺混介质进行储存和缓冲后，分别稳定地输送给多个共轨管。在一优选的实施方式中，燃气掺混系统还包括高压气软管，其用于掺混气罐组与汇流排之间、汇流排与稳压器之间、稳压器与第二缓冲罐之间以及第二缓冲罐与多个共轨管之间的连通输气。在一优选的实施方式中，燃气掺混系统还包括连接线束，其用于掺混比例控制单元与多个压力/温度传感器和多个喷射器之间的连接和数据传输。在一优选的实施方式中，燃气掺混系统还包括台架气管，其与喷射混合管的前端连通，台架气管连通主燃气源，并给喷射混合管输送主燃气体。与现有技术相比，本技术的燃气掺混系统具有以下有益效果：其采用错位布置方式的喷射混合装置，并配合扰流片及各元件的布置方案，可达到混合气混合充分、混合比例控制精确、宽范围比例可调以及低成本和整体布置灵活移动方便的特点。附图说明图1是根据本技术一实施方式的燃气掺混系统的构造原理图。图2是根据本技术一实施方式的燃气掺混系统的喷射混合装置原理图。图3是根据本技术一实施方式的扰流装置的主视示意图。图4是根据本技术一实施方式的扰流装置的侧视示意图。图5是现有技术的燃气掺混系统的原理图。主要附图标记说明：1-共轨管，2-喷射器，3-压力/温度传感器，4-喷射混合管，5-扰流装置，51-扰流片，6-第一缓冲罐，7-掺混比例控制单元，8-连接线束，9-第二缓冲罐，10-稳压器，11-汇流排，12-掺混气罐组，13-台架气管，14-高压气软管。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1至图4所示，根据本技术优选实施方式的一种燃气掺混系统，包括喷射混合管4、多个共轨管1、多个压力/温度传感器3以及掺混比例控制单元7。请详细参阅图1，图1是根据本技术一实施方式的燃气掺混系统的构造原理图。在一些实施方式中，喷射混合管4的前端通过台架气管13连通主燃气体源，并接收主燃气体。喷射混合管4主要为两种介质的充分混合提供了空间。多个共轨管1对称地设置在喷射混合管4的两侧，每个共轨管1都包括多个喷射器2，多个喷射器2探入到喷射混合管4内，多个喷射器2在喷射混合管4相互错位布置。共轨管1的主要作用是储需要掺混的介质，实际上也起到了缓冲压力波动的作用。请参阅图2，图2是根据本技术一实施方式的燃气掺混系统的喷射混合装置原理图。在喷射混合管4两侧的喷射器2依次错位分布，能更好地起到瞬态混合作用，另外也避免了两侧同时喷射时背压冲击导致计量不准确现象的发生。多个压力/温度传感器3设置在每个共轨管1和喷射混合管4内，用以随时监测压力和温度；主要传递当前管内气体的压力及温度，使掺混比例控制单元7(ECM)可以计算当前管内介质流量。掺混比例控制单元7电性连接多个压力/温度传感器3以及多个喷射器2，接收多个压力/温度传感器3的监控数据，并根据监控数据给每个喷射器2发出喷射或停止命令，每个喷射器2喷出的掺混介质与主燃气体混合。掺混比例控制单元7是整个控制的核心、根据压力/温度传感器3计算当前喷射混合管4内的燃气流量，再根据目标比例计算出所需要喷射的掺混介质的多少，最终发出执行喷射的控制信号。在一些实施方式中，燃气掺混系统还包括连接线束8，其用于掺混比例控制单元7与多个压力/温度传感器3和多个喷射器2之间的连接和数据传输。如图3至图4所示，图3是根据本技术一实施方式的扰流装置的主视示意图。图4是根据本技术一实施方式的扰流装置的侧视示意图。在一些实施方式中，燃气掺混系统还包括扰流装置5，其设置于喷射混合管4的中部，扰流装置5中部具有呈不规则锯齿形状的扰流片51，从多个喷射器2喷出的掺混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气掺混系统，其特征在于，包括：喷射混合管，其连通主燃气体源；多个共轨管，其对称地设置在所述喷射混合管的两侧，每个所述共轨管包括多个喷射器，所述多个喷射器探入到所述喷射混合管内，所述多个喷射器在所述喷射混合管相互错位布置；多个压力/温度传感器，其设置在每个所述共轨管和所述喷射混合管内，用以随时监测压力和温度值；以及掺混比例控制单元，其电性连接所述多个压力/温度传感器以及所述多个喷射器，接收所述多个压力/温度传感器的监控数据，并根据所述监控数据给每个所述喷射器发出喷射或停止命令，每个所述喷射器喷出的掺混介质与所述主燃气体混合。

【技术特征摘要】
1.一种燃气掺混系统，其特征在于，包括：喷射混合管，其连通主燃气体源；多个共轨管，其对称地设置在所述喷射混合管的两侧，每个所述共轨管包括多个喷射器，所述多个喷射器探入到所述喷射混合管内，所述多个喷射器在所述喷射混合管相互错位布置；多个压力/温度传感器，其设置在每个所述共轨管和所述喷射混合管内，用以随时监测压力和温度值；以及掺混比例控制单元，其电性连接所述多个压力/温度传感器以及所述多个喷射器，接收所述多个压力/温度传感器的监控数据，并根据所述监控数据给每个所述喷射器发出喷射或停止命令，每个所述喷射器喷出的掺混介质与所述主燃气体混合。2.如权利要求1所述的燃气掺混系统，其特征在于，还包括扰流装置，其设置于所述喷射混合管的中部，所述扰流装置中部具有呈锯齿形状的扰流片，从所述多个喷射器喷出的所述掺混介质以及所述主燃气体经过所述扰流片的扰流作用后充分混合。3.如权利要求1所述的燃气掺混系统，其特征在于，还包括第一缓冲罐，其一端与所述喷射混合管的后端连通，另一端连接发动机的供气管路，所述第一缓冲罐用以储存经所述喷射混合管充分混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫员，曾志龙，王家祥，李庆飞，张发雄，吕亦文，盘子林，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45