用于双壁管的切断阀、气体供应系统和大型发动机技术方案

本文涉及用于双壁管的切断阀、气体供应系统和大型发动机。提出了用于气体供应系统的双壁管的切断阀，切断阀具有阀壳体，阀壳体具有用于第一流体的居中布置的第一流体通道，第一流体通道沿轴向方向延伸完全穿过阀壳体，切断阀还具有阀体，阀体在关闭位置时阻挡通过第一流体通道的通路，并且阀体在打开位置时打开通过第一流体通道的通路，切断阀具有致动构件，阀体能够利用致动构件从关闭位置移动至打开位置和从打开位置移动至关闭位置，其中，设有用于第二流体的多个第二流体通道，第二流体能够通过多个第二流体通道流过阀壳体，并且其中，各个第二流体通道分别被设计成阀壳体中的孔。此外，提出了用于大型发动机的气体供应系统和大型发动机。统和大型发动机。统和大型发动机。

【技术实现步骤摘要】
用于双壁管的切断阀、气体供应系统和大型发动机


[0001]本专利技术涉及一种用于气体供应系统的双壁管的切断阀，以及一种用于大型发动机的气体供应系统，并且涉及一种大型发动机。

技术介绍

[0002]大型发动机通常作为利用重质燃料油的大型柴油发动机而工作，大型发动机可以被设计成二冲程或四冲程发动机(例如，被设计成纵向扫气的二冲程大型柴油发动机)的大型柴油发动机通常用作船舶的驱动单元或者甚至用于固定操作中，例如用于驱动大型发电机以生成电能。发动机通常在连续操作中运行相当长的时段，这对操作安全性和可用性提出了高要求。因此，对于操作者而言，特别长的维护间隔、低磨损和操作材料的经济处理是中心标准。大型柴油发动机通常具有内径(缸径)至少为200mm的汽缸。现在，使用具有高达960mm或甚至更大缸径的大型发动机。
[0003]关于经济和有效的操作、符合废气排放阈值和资源的可用性，现在也正在针对大型发动机寻求重质燃料油的替代品。在这方面，既使用液体燃料(即，以液态引入燃烧室中的燃料)，又使用气体燃料(即，以气态引入燃烧室中的燃料)。
[0004]作为重质燃料油的已知替代品的液体燃料的示例特别是作为炼油的残渣遗留的其它重质烃、醇(尤其是甲醇或乙醇)、汽油、柴油、或者还有乳液或悬浮液。例如，已知被称为MSAR(多相超细雾化残渣)的乳液被用作燃料。众所周知的悬浮物是煤粉和水的悬浮物，其也用作大型发动机的燃料。诸如LNG(液化天然气)的天然气已知为气体燃料。
[0005]特别是，还已知这样的大型发动机，其可以利用至少两种不同燃料来工作，由此根据工作情况或环境，发动机可以利用一种燃料或利用另一种燃料来工作。
[0006]可以利用至少两种或甚至更多种不同液体或气体燃料工作的大型发动机通常根据当前使用的燃料在不同操作模式下工作。在通常被称为柴油操作的操作模式下，燃料的燃烧通常基于燃料的压缩点火或自燃的原理。在通常被称为奥托操作的模式下，燃烧通过可点燃的预混合空气-燃料混合物的火花点火而发生。例如，这种火花点火可以通过(例如，利用火花塞的)电火花而发生，或者也可以通过少量喷射燃料的自燃(其然后引起另一燃料的火花点火)发生。旨在自燃的少量燃料通常被喷射到连接至燃烧室的预燃室中。
[0007]此外，还已知奥托操作和柴油操作的混合形式。
[0008]可以利用两种不同燃料工作的大型发动机的一个示例是纵向扫气的大型柴油发动机，该纵向扫气的大型柴油发动机被设计成双燃料大型柴油发动机。这可以在液体模式下以及在气体模式下工作，在该液体模式下，将液体燃料引入汽缸中以供燃烧，在该气体模式下，将气体作为燃料引入汽缸中。
[0009]在本申请的框架内，术语“大型柴油发动机”是指至少可以在柴油机操作下工作的那些发动机。具体地，术语“大型柴油发动机”因此还包括这样的双燃料或多燃料大型发动机，该双燃料或多燃料大型发动机除了在柴油机操作下工作之外还可以在另一模式(例如，奥托操作)下工作。
[0010]当然，大型发动机也可以被设计成气体发动机，该气体发动机只能利用一种或更多种气体作为燃料来工作。
[0011]针对利用气体作为燃料的操作，大型发动机必须具有气体供应系统，利用该气体供应系统，可以将用作燃料的气体供应至汽缸。出于安全原因，用于气体的双壁管用于这样的气体供应系统。这样的管包括供气体流过的内通道以及被设计成与内通道同轴的环形外通道。第二流体作为保护介质(例如，空气)在外通道中流动。通常，外通道中的第二流体按照相对于内通道中的第一流体(这里为气体)相反流动(counterflow)的方式被引导。另外，操作双壁管，使得外通道中的压力低于内通道中的压力。如果在输气管系统中(例如，在内通道中)发生泄漏，则气体从内通道逸出并进入外通道，在外通道中，该气体被保护介质逆着气体内通道中的流动方向运走。为了确保始终保证这种保护功能，必须确保输气内部系统始终被承载保护介质的外部系统围绕。
[0012]然而，例如，在切断阀(利用该切断阀，可以阻挡气体流动)的情况下会出现困难，因为还必须确保在这样的切断阀处，供用作燃料的气体流过的部件受到保护介质的保护，以防止气体逸出到环境中。
[0013]为此，在WO 2019/052624中提出了一种切断阀，该切断阀具有两个凸缘，利用所述凸缘可以将切断阀安装在两个双壁管的两个端部凸缘之间。切断阀具有用于气体的内通道，该内通道延伸穿过两个凸缘。该内通道由布置在两个凸缘之间的第一圆柱形套筒界定。第二套筒绕第一套筒同轴布置在两个凸缘之间，使得在第一套筒与第二套筒之间形成环形通道，该环形通道在两个凸缘之间延伸并且保护介质被引导通过该环形通道。然后，分别在两个凸缘中设置多个开口，保护介质可以通过这些开口流入或流出环形通道。封闭体可旋转地布置在内通道中，以选择性地打开或关闭通过内通道的通路。封闭体可以借助于致动构件旋转，该致动构件沿径向方向延伸穿过第一套筒并穿过第二套筒，并且接合在封闭体中。
[0014]该切断阀的设计非常复杂。例如，必须始终提供四个凸缘来将切断阀安装在管系统中，即，切断阀上有两个凸缘，并且在其间安装有切断阀的管的各个端部处有一个凸缘。

技术实现思路

[0015]因此，从该现有技术出发，本专利技术的目的是提出一种用于气体供应系统的双壁管的切断阀，该切断阀设计简单并且同时确保在双壁管的内通道中流动的流体不会逸出到环境中。此外，本专利技术的目的是提出一种用于大型发动机的气体供应系统，该气体供应系统包括这样的切断阀。本专利技术的另外的目的是提出一种具有这样的气体供应系统的大型发动机。
[0016]根据本专利技术，提出了一种用于气体供应系统的双壁管的切断阀，所述切断阀具有阀壳体，所述阀壳体具有用于第一流体的居中布置的第一流体通道，所述第一流体通道沿轴向方向延伸完全穿过所述阀壳体，所述切断阀还具有阀体，所述阀体在关闭位置时阻挡通过所述第一流体通道的通路，并且所述阀体在打开位置时打开通过所述第一流体通道的通路，并且所述切断阀具有致动构件，所述阀体能够利用所述致动构件从所述关闭位置移动至所述打开位置以及从所述打开位置移动至所述关闭位置，其中，设有用于第二流体的多个第二流体通道，所述第二流体能够通过所述多个第二流体通道流过所述阀壳体，并且
其中，各个第二流体通道分别被设计成所述阀壳体中的孔。
[0017]根据本专利技术的所述切断阀在设计上特别简单，因为设有用于所述第二流体(例如，保护介质)的多个第二流体通道，所述多个第二流体通道中的各个第二流体通道被设计成固体阀壳体中的孔。从制造的角度来看，这是特别简单的设计，因为所述第二流体通道分别仅需要孔。由于这个事实，还可以一体地设计所述阀壳体，其优点在于，在所述阀壳体的不同部分之间没有连接点，所述连接点是潜在的泄漏点。另外，确保了所述第二流体能够流过所述阀壳体，使得可靠地保护所述第一流体(例如，用作燃料的气体)，以免逸出到环境中。
[0018]优选地，各个第二流体通道平行于所述第一流体通道延伸，其中，所述第二流体通道绕所述第一流体通道径向向外布置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于气体供应系统(100)的双壁管(101、102、103)的切断阀，所述切断阀具有阀壳体(2)，所述阀壳体(2)具有用于第一流体的居中布置的第一流体通道(6)，所述第一流体通道(6)沿轴向方向(A)延伸完全穿过所述阀壳体(2)，所述切断阀还具有阀体(3)，所述阀体(3)在关闭位置时阻挡通过所述第一流体通道(6)的通路，并且所述阀体(3)在打开位置时打开通过所述第一流体通道(6)的通路，并且所述切断阀具有致动构件(4)，所述阀体(3)能够利用所述致动构件(4)从所述关闭位置移动至所述打开位置以及从所述打开位置移动至所述关闭位置，其特征在于，设有用于第二流体的多个第二流体通道(7)，所述第二流体能够通过所述多个第二流体通道(7)流过所述阀壳体(2)，其中，各个第二流体通道(7)分别被设计成所述阀壳体(2)中的孔。2.根据权利要求1所述的切断阀，其中，各个第二流体通道(7)平行于所述第一流体通道(6)延伸，并且其中，所述第二流体通道(7)绕所述第一流体通道(6)径向向外布置。3.根据前述权利要求中任一项所述的切断阀，其中，所述阀壳体(2)包括两个环形外壳表面(23)，连接凸缘(110)能够在各个环形外壳表面上包围所述阀壳体(2)。4.根据权利要求3所述的切断阀，其中，在各个外壳表面(23)中布置有密封元件(24)。5.根据前述权利要求中任一项所述的切断阀，在所述切断阀中，所述致动构件(4)垂直于所述轴向方向(A)延伸并接合在所述阀体(3)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的切断阀，在所述切断阀中，所述致动构件(4)包括环形槽(41)，所述第二流体能够通过所述环形槽(41)绕所述致动构件(4)流动。7.根据前述权利要求中任一项所述的切断阀，其中，所述阀壳体(2)具有两个轴向端面(21)，并且其中，各个端面(21)中分别布置有环形盘状密封元件(22)，所述环形盘状密封元件(22)围绕所述第一流体通道(6)，并且所述环形盘状密封元件(22)的外径的尺寸按照如下方式设计：使得所述环形盘状密封元件(22)相对于径向方向在所述第一流体通道(6)与所述第二流体通道(7)之间终止。8.一种用于大型发动机的气体供应系统，利用所述气体供应系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：温特图尔汽柴油公司，
类型：发明
国别省市：