CN103899440A - 一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机lng气化***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***及其控制方法,包括换热介质箱、排气换热器、散热器、发动机膨胀水箱、LNG气化器、集液盘,换热介质箱里的换热介质通过第一可调节流量泵进入排气换热器,经散热器后进入LNG气化器再流回换热介质箱,外接水源通过集液盘经三通阀分别进入发动机膨胀水箱、散热器后排出,进入散热器的外接水源与换热介质不掺混,即按照各自对应的管路流动。本发明不仅换热能力强,LNG气化效果好,而且能够充分回收发动机排气热量,提高发动机燃料利用效率,并能明显改善机舱轮机操作员的工作环境。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种发动机附加装置及控制方法,具体地说是船用发动机附加装置及控制方法。
背景技术
随着能源短缺和环境污染问题的日益突出,实施能源多元化战略和发展新能源技术成为未来发展的必然趋势,在所有替代能源中天然气是最为丰富的一次能源,并且燃烧非常清洁,是替代石油的最理想方案。
LNG是天然气的液态形式,在常压下气态的天然气冷却至-162℃,便凝结成液体,天然气液化后体积约为同量气态天然气体积的1/625,可以大大节约储运空间,因此在船舶上应用时基本都是采用LNG。但LNG是一种低温液体,对金属具有强烈的冷脆危害,因此在进入发动机之前需要对其进行加热,将之气化成接近环境温度的气体。目前最常用的LNG的气化器有两种:空温式气化器和水浴式气化器。为了增加与空气的接触面积,空温式气化器体积较大,而且气化效果对环境温度的变化很敏感,例如申请号:201010168855.7涉及的一种空温式气化器;水浴式气化器可以通过控制加热水温度和流量实现预期的气化效果,与空温式气化器相比,水浴式气化器气化效果好、结构比较紧凑,但需要外接热源,例如申请号:201010571678.7涉及的一种水浴式气化器。对于船舶而言,气罐和气化器的安装空间有限,因此采用水浴式气化器更为合理,但是气化器的热源如果来自发动机冷却液,虽然能够达到预期气化效果,但是发动机冷却液将热量传递给LNG后,重新进入发动机缸套中,冷却液因温度下降较多,加剧了从气缸吸热,传热损失增加,发动机燃料经济性下降,而排气中的能量没有得到充分利用,白白浪费掉,同时排气热量使船舶机舱环境恶化。
发明内容
本发明的目的在于提供提高发动机燃料燃烧的能量利用效率、改善船舶机舱环境一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***及其控制方法。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***,其特征是:包括换热介质箱、排气换热器、散热器、发动机膨胀水箱、LNG气化器、集液盘,换热介质箱里的换热介质通过第一可调节流量泵进入排气换热器,经散热器后进入LNG气化器再流回换热介质箱,外接水源通过集液盘经三通阀分别进入发动机膨胀水箱、散热器后排出,进入散热器的外接水源与换热介质不掺混,即按照各自对应的管路流动。
本发明一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***还可以包括:
1、还包括自动补液箱,自动补液箱与换热介质箱相连通,在自动补液箱与换热介质箱相连的管路上设置第一截止阀,集液盘与三通阀之间安装第二可调节流量泵。
2、散热器与三通阀之间安装第一蝶阀,发动机膨胀水箱与三通阀之间安装第二蝶阀,LNG气化器上与换热介质箱相连的出口处设置出水口温度传感器,LNG气化器上设置出气口,出气口处设置出气口温度传感器,换热介质箱与排气换热器相连的管路上伸出溢流管,溢流管引回换热介质箱,溢流管上设置第二截止阀,换热介质箱上方设有加液口,加液口上设置蒸汽泄压阀,LNG气化器与散热器之间设置进液口总阀。
本发明一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化控制方法,采用如下***:包括换热介质箱、排气换热器、散热器、发动机膨胀水箱、LNG气化器、集液盘、自动补液箱,换热介质箱里的换热介质通过第一可调节流量泵进入排气换热器,经散热器后进入LNG气化器再流回换热介质箱,外接水源通过集液盘经三通阀分别进入发动机膨胀水箱、散热器后排出,进入散热器的外接水源与换热介质不掺混,即按照各自对应的管路流动;自动补液箱与换热介质箱相连通,在自动补液箱与换热介质箱相连的管路上设置第一截止阀,集液盘与三通阀之间安装第二可调节流量泵;散热器与三通阀之间安装第一蝶阀,发动机膨胀水箱与三通阀之间安装第二蝶阀,LNG气化器上与换热介质箱相连的出口处设置出水口温度传感器,LNG气化器上设置出气口,出气口处设置出气口温度传感器,换热介质箱与排气换热器相连的管路上伸出溢流管,溢流管引回换热介质箱,溢流管上设置第二截止阀,换热介质箱上方设有加液口,加液口上设置蒸汽泄压阀;
(1)设置第一-第二可调式流量泵的初始流量以及第一-第二蝶阀的初始位置,启动发动机,检测发动机工况和LNG气化器出水口温度、出气口温度,根据标定的MAP图和发动机运行工况,确定该状态下的第一-第二可调式流量泵的流量和第一-第二蝶阀的位置,判断LNG气化器出水口温度是否低于出水口温度设定值,若低于出水口温度设定值,则使LNG气化器的进液口总阀持续关闭状态,重复判断过程,直到LNG出水口温度大于出水口温度设定值,使LNG气化器的进液口总阀处于开启状态;
(2)检测出气口温度传感器信号:如果出气口温度小于出气口温度设定值,则检测第一蝶阀位置,如果第一蝶阀开度为最大值,则判断第二可调节流量泵的流量是否大于流量设定值,如果大于设定值,则减小第二可调节流量泵的流量,如果不大于流量设定值,则减小第一蝶阀的流量,如果第一蝶阀开度既不是最大也不是完全关闭,则减小第一蝶阀开度;如果第一蝶阀完全关闭,则增加第一可调节流量泵的流量;如果出气口温度大于出气口温度设定值,检测第一蝶阀的开度,如果第一蝶阀已经完全关闭,判断第一可调节流量泵的流量是否大于MAP图赋予的流量设定值,如果大于MAP图赋予的流量设定值,则减小第一可调节流量泵的流量,如果不大于MAP图赋予的流量设定值,则增加第一蝶阀开度;如果第一蝶阀开度既不是最大也不是完全关闭,则增加第一蝶阀开度;如果第一蝶阀开度为最大值,则增加第二可调节流量泵的流量;
(3)重新检测发动机工况和LNG气化器出水口温度、出气口温度,并判断是否有断电命令,如果是则结束,否则判断发动机工况是否发生变化,如果发动机工况没有变化,则从步骤(2)中判断第一可调节流量泵的流量是否大于MAP图赋予的流量设定值后的部分重复上述过程,如果发动机工况发生变化,则重复步骤(2)。
本发明的优势在于:本发明不仅换热能力强,LNG气化效果好,而且能够充分回收发动机排气热量,提高发动机燃料利用效率,并能明显改善机舱轮机操作员的工作环境。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图;
图2为排气换热器结构示意图;
图3为排气换热器管路布置示意图;
图4为LNG气化器结构及管路布置示意图;
图5为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
结合图1~5,基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG加热***,包括:集液盘1、液体过滤器3、可调节流量泵5和20,遥控截止阀24和37、换热介质箱11、散热器12、自动补液箱36、液位传感器38、发动机膨胀水箱13,遥控蝶阀7和8,排气换热器27、LNG气化器31、管路2、4、6和9等、法兰和控制***35。LNG***由两个循环构成:闭式循环和开式循环。闭式循环由换热介质箱11、可调节流量泵20、排气换热器27、LNG气化器31、管路19、23、28、30、32及法兰构成。可调节流量泵20通过***换热介质箱11底部的管路19泵吸换热介质,通过连接可调节流量泵20与排气换热器27的管路19、23将换热介质注入排气换热器27,在完成与排气换热后离开排气换热器27进入LNG气化器31,完成对LNG加热后经管路32再流回换热介质箱11,完成一次闭式循环。开式循环由集液盘1、液体过滤器3、可调节流量泵5、管路2、4、9、10、16、17、18、三通管6、遥控蝶阀7、8以及散热器12和膨胀水箱13构成。开式循环有两条支路,第一条支路:可调节流量泵5通过集液盘1泵吸河水或者海水作为冷却介质、冷却介质经管路2进入液体过滤器3进行过滤,经三通阀6和管路10进入散热器,在与吸收排气能量后的换热介质进行热交换后,经管路16和总管18排出机舱外,散热器12布置于闭式循环中的排气换热器27与LNG气化器31之间;第二条管路:可调节流量泵5通过集液盘1泵吸河水或者海水作为冷却介质、冷却介质经管路2进入液体过滤器3进行过滤,经三通阀6和管路9进入发动机膨胀水箱,在与发动机冷却***进行热交换后,经管路18和总管18排出机舱外;其中控制***包括ECU35、安装于LNG气化器31出气口温度传感器34,用于检测LNG气化器31的出气温度,安装于LNG气化器31出水口温度传感器33,用于检测LNG气化器31出水口的温度,安装于LNG加热器液体箱11上的液位传感器38和线束构成。图1中LNG气化***还可以采用多机并联协同供热方式,该方式用于多台发动机共用一个LNG罐和气化器的情况。来自其它发动机排气换热器的LNG加热液在排气换热器27和LNG气化器31之间汇合,多台发动机排气换热器可采用同一可调节流量泵供液20,此时供液分别流向管23和22,也可以采用多机多泵独立供液方式,独立泵可实现冗余,能提高***可靠性。换热介质箱11上方设有加液口,加液上安装蒸汽泄压阀15,当闭式循环内有蒸汽产生且达到设定压力时,蒸汽泄压阀15开启进行排汽泄压,换热介质箱还配有液位传感器38和自动补液箱36。自动补液箱36可采用普通碳钢制作而成的方形箱体,体积为换热介质箱11的1/3,其上设有加液口,出液口位于箱体底部,自动补液箱36底部出口与换热介质箱11补液口之间管路安装遥控截止阀37,自动补液箱36位置高于换热介质箱11,当控制***35检测到换热介质箱11液位低于限值时打开控制截止阀37,靠重力作用自动补液。发动机膨胀水箱13与散热器12共用集液盘1、液体过滤器3和可调节流量泵5,对于LNG气化***主要起液体分流作用。可调节流量泵5和20可以根据发动机工作条件变化实时调节闭式循环和开式循环换热液体流量,实现LNG气化***的热平衡。在换热介质箱11与排气换热器27之间设有溢流管21,当发动机停止运行时,ECU35控制遥控截止阀24打开,闭式循环管路中的换热介质流回换热介质箱11。
图2是排气换热器结构原理图。图中排气换热器27采用管壳式逆流换热器,排气换热器27由换热器外壳46、变径47、出液口法兰39、进液口法兰44、进气口法兰40、出气口法兰45、端部固定盘41、换热管43、折流板42和限位管48构成。排气换热器27内烟气走管程,而换热介质走壳程,多根换热管43穿过折流板42由端部固定盘41固定密封,折流板42之间相对位置通过限位管48和端部固定盘41保证,端部固定盘41焊接在排气换热器外壳46上,换热器外壳46与法兰40、45通过变径47来连接。法兰40和法兰45分别与排气管25和26连接,法兰39、44分别与管路28和23连接,该连接方式便于拆卸清洗,多根换热管43总的有效流通面积与排气管25和26相当,且换热管43之间的间隙能够保证换热介质的流通面积,排气换热器外壳46外圆直径大于1.6倍。
图3是排气换热器管路布置示意图,图中给出了管路43的一种布置方式。
图4是LNG换热器结构及管路布置示意图。LNG气化器11采用采用管壳式逆流换热器,LNG换热器11内管路51为多管多弯曲耐低温不锈钢结构,多管在进出口54、55之前汇合,壳体52为方形耐低温不锈钢箱体,管路51的进出口54、55与壳体52焊接密封,LNG气化器11内管路51与壳体52之间设有折流板和支撑。换热时LNG走管程、换热介质走壳程,该气化器11管路51多弯曲结构可以应对管路遇低温LNG产生的收缩,同时可降低LNG泄露风险。图5为控制***能量管理流程图,控制***对LNG气化***工作过程的能量分配进行管理,能量分配效果通过温度传感器33和34进行反馈。能量控制方法如下:对控制***进行初始化,包括设置可调式流量泵5、20的初始流量和蝶阀7、8的初始位置,然后启动发动机(气体发动机通过缓冲罐中的压缩天然气进行启动,双燃料发动机以柴油模式启动),发动机启动后,检测发动机工况和LNG气化***状态信号,并根据标定的MAP图和发动机运行工况,确定该状态下的可调式流量泵5、20流量和蝶阀7、8位置,判断LNG气化器出水口温度是否低于设定值,若低于设定值,则使LNG气化器的进液口总阀持续关闭状态,并重复上述检测和判断过程,直到LNG出水口温度大于设定值,使LNG气化器的进液口总阀处于开启状态。检测出气口温度传感器34的信号值,将LNG气化器出气温度与设定值进行比较,如果小于设定值,则检测流向散热器的蝶阀7位置,如果蝶阀7开度为最大值,则判断可调节流量泵5的流量是否大于设定值,如果大于设定值,则减小可调节流量泵5的流量,如果不大于设定值,则减小蝶阀7的流量;如果蝶阀7开度即不是最大也不是完全关闭,则减小蝶阀7开度(同时调整阀8的开度,保证发动机冷却***的热平衡);如果蝶阀7完全关闭,则增加可调节流量泵20的流量,增加从排气中吸收的热量。如果气化器出气口温度大于设定值,检测蝶阀7的开度,如果已经完全关闭,判断可调节流量泵20的流量是否大于MAP赋予的设定值,如果大于设定值,则减小可调节流量泵20的流量,如果不大与设定值,则增加蝶阀7开度;如果蝶阀7开度即不是最大也不是完全关闭,则增加蝶阀7开度(同时调整阀8的开度,保证发动机冷却***的热平衡);如果蝶阀7开度为最大值,则增加可调节流量泵5的流量。经过上述过程后,重新检测发动机的工况和LNG气化***状态信号,并判断***是否有断电命令,是则***结束,否则判断发动机的运转状况是否发生变化,如果没有变化,则***从MAP赋值后的部分重复上述过程,如果发生变化,则***从MAP赋值前的部分重复上述过程。
LNG气化***包括集液盘、液体过滤器、可调节流量泵,遥控截止阀、LNG换热介质箱、散热器、自动补液箱、液位传感器、发动机膨胀水箱,遥控蝶阀,排气换热器、LNG气化器、管路、法兰和控制***。LNG气化***可以划分一个闭式循环和一个开式循环。所述闭式循环由LNG换热介质箱、可调节流量泵、排气换热器和LNG气化器通过管路依次连接而成;开式循环有两条支路:一条支路由集液盘、液体过滤器、可调节流量泵、蝶阀、散热器通过管路和法兰依次连接而成,另一条支路由集液盘、液体过滤器、可调节流量泵、蝶阀、发动膨胀水箱通过管路和法兰依次连接而成,两条管路共用集液盘、液体过滤器、可调节流量泵,在可调节流量泵之后通过三通分成两路,分别连接散热器和发动机膨胀水箱,在三通与散热器和发动机膨胀水箱之间设有蝶阀,散热器和发动机膨胀水箱出口管路利用三通连接排液总管;闭式循环与开式循环不进行物质交换,只能通过散热器进行热量交换,散热器布置在闭式循环的排气换热器与LNG气化器之间。LNG换热介质箱设有自动补液箱,采用普通碳钢制作而成的方形箱体,体积为换热介质箱的1/3,其上设有加液口,出液口位于箱体底部,自动补液箱底部出口与换热介质箱补液口之间管路安装遥控截止阀,自动补液箱安装位置高于换热介质箱。LNG气化***可以采用多机并联协同供热方式,该方式用于多台发动机共用一个LNG罐和气化器的情况。来自其它发动机排气换热器的LNG换热介质在排气换热器和散热器之间汇合,多台发动机排气换热器可采用同一可调节流量泵供液,也可以采用多机多泵独立供液方式,独立泵可实现冗余。
能量管理方法通过如下方式实现:控制***包括ECU、温度传感器、液位传感器和线束构成。控制***检测LNG气化器出气口和出液口的温度,通过调节遥控蝶阀的开度和可调节流量泵的流量,使整个LNG加热***达到热平衡,并防止由于LNG低温造成的***破坏。当发动机工作在纯柴油模式或者气体/双燃料模式且LNG流量较小时,控制***控制闭式循环的可调节流量泵以某一特定流量工作,从排气吸收能量,若LNG气化所需热量小于从排气中吸收的热量,则多余的热量由位于LNG气化器之前的散热器传导给开式循环,控制***调节开式循环的两个蝶阀和可调节流量泵,使得流向散热器的冷却液流量足够带走多余的热量;当LNG流量的增加,LNG气化所需的热量逐渐增加,控制***控制开式循环的两个蝶阀和可调节流量泵,使得流向散热器的冷却液流量逐渐减小,维持***热平衡;当流向散热器的蝶阀完全关闭后,如果LNG气化所需热量依然需要增加时,控制***控制闭式循环的可调节流量泵的输出流量上升,增加从排气中吸收热量,保证LNG的充分气化。
LNG气化***包括集液盘、液体过滤器、可调节流量泵,遥控截止阀、LNG换热介质箱、散热器、自动补液箱、液位传感器、发动机膨胀水箱,遥控蝶阀,排气换热器、LNG气化器、管路、法兰和控制***。由LNG换热介质箱、可调节流量泵、排气换热器、LNG气化器、管路和法兰构成一个闭式循环;由集液盘、液体过滤器、可调节流量泵、遥控蝶阀、散热器、发动机膨胀水箱、管路和法兰构成开式循环。闭式循环与开式循环只通过散热器进行能量交换,没有物质交换。所述控制***包括ECU、温度传感器、液位传感器和线束构成,控制***根据传感器信号对LNG***的工作状态进行监测,通过控制遥控截止阀的启闭和可调节流量泵的流量,对LNG气化***的能量分配进行管理。
闭式循环由LNG换热介质箱、可调节流量泵、排气换热器和LNG气化器通过管路依次连接而成。开式循环有两条支路:一条支路由集液盘、液体过滤器、可调节流量泵、蝶阀、散热器通过管路和法兰依次连接而成;另一条支路由集液盘、液体过滤器、可调节流量泵、蝶阀、发动膨胀水箱通过管路和法兰依次连接而成,两条管路共用集液盘、液体过滤器、可调节流量泵,在可调节流量泵之后通过三通分成两路,分别连接散热器和发动机膨胀水箱,在三通与散热器和发动机膨胀水箱之间设有蝶阀,散热器和发动机膨胀水箱出口管路利用三通连接排液总管;闭式循环与开式循环不进行物质交换,只能通过散热器进行热量交换,散热器布置在闭式循环的排气换热器与LNG气化器之间。
排气管换热器采用管壳式逆流换热器,换热器内有多根换热管,烟气走管程,而换热介质走壳程,换热管两端由固定盘固定密封,固定盘焊接在排气换热器外壳上,同时换热器内设有折流板,加强换热效果。所述排气换热器通过法兰安装在排气管上,可拆卸清洗,多根管总的有效流通面积与排气管相当,为此排气换热器壳体外圆直径大于1.6倍,从法兰处开始的直管与排气换热器外壳之间通过变径进行连接。
LNG气化器采用管壳式逆流换热器,换热器内管路为多管多弯曲耐低温不锈钢结构,多管在进出口处汇合,壳体为方形耐低温不锈钢箱体,管的进出口端与壳体焊接密封,LNG气化器内管与壳体设有折流板和支撑。换热时LNG走管程、换热介质走壳程,该气化器多弯曲结构可以应对管路遇低温LNG产生的收缩,同时可降低LNG泄露风险。
LNG气化***可以采用多机并联协同供热方式,该方式用于多台发动机共用一个LNG罐和气化器的情况。来自其它发动机排气换热器的LNG换热介质在排气换热器和散热器之间汇合,多台发动机排气换热器可采用同一可调节流量泵供液,也可以采用多机多泵独立供液方式,独立泵可实现冗余。
换热介质箱上方设有加液口,加液口上安装蒸汽泄压阀,当闭式循环内有蒸汽产生且达到设定压力时,蒸汽泄压阀开启进行排汽泄压,换热介质箱还配有补液箱和液位传感器,当液位传感器检测到液位低于限值时,ECU发出控制信号打开遥控截止阀向换热介质箱补液。
自动补液箱可采用普通碳钢制作而成的方形箱体,体积为换热介质箱的1/3,其上设有加液口,出液口位于箱体底部,自动补液箱底部出口与换热介质箱补液口之间管路安装遥控截止阀,自动补液箱安装位置高于换热介质箱,当控制***检测到换热介质箱液位低于限值时打开遥控截止阀,靠重力作用自动补液。
排气换热器、LNG气化器、换热介质箱、发动机膨胀水箱、自动补液箱以及可调节流量泵与周围部件连接时,均采用法兰连接和密封垫密封,而阀与管路、管路与管路之间的连接采用分叉管和螺纹连接方式。
LNG加热液为乙二醇与水的混合溶液,降低LNG低温导致闭式循环中液体结冰的风险;船舶发动机冷却液可以采用软化水,亦可采用乙二醇与水的混合液;开式循环中液体为河水或者海水。
控制***检测LNG气化器出气口和出液口的温度,通过调节遥控蝶阀的开度和可调节流量泵的流量,使整个LNG加热***达到热平衡,并防止由于LNG低温造成的***破坏。当发动机工作在纯柴油模式或者气体/双燃料模式且LNG流量较小时,控制***控制闭式循环的可调节流量泵以某一特定流量工作,从排气吸收能量,若LNG气化所需热量小于从排气中吸收的热量,则多余的热量由位于LNG气化器之前的散热器传导给开式循环,控制***调节开式循环的两个蝶阀和可调节流量泵,使得流向散热器的冷却液流量足够带走多余的热量;当LNG流量的增加,LNG气化所需的热量逐渐增加,控制***控制开式循环的两个蝶阀和可调节流量泵,使得流向散热器的冷却液流量逐渐减小,维持***热平衡;当流向散热器的蝶阀完全关闭后,如果LNG气化所需热量依然需要增加时,控制***控制闭式循环的可调节流量泵的输出流量上升,增加从排气中吸收热量,保证LNG的充分气化。
Claims (4)
1.一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***,其特征是:包括换热介质箱、排气换热器、散热器、发动机膨胀水箱、LNG气化器、集液盘,换热介质箱里的换热介质通过第一可调节流量泵进入排气换热器,经散热器后进入LNG气化器再流回换热介质箱,外接水源通过集液盘经三通阀分别进入发动机膨胀水箱、散热器后排出,进入散热器的外接水源与换热介质不掺混,即按照各自对应的管路流动。
2.根据权利要求1所述的一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***,其特征是:还包括自动补液箱,自动补液箱与换热介质箱相连通,在自动补液箱与换热介质箱相连的管路上设置第一截止阀,集液盘与三通阀之间安装第二可调节流量泵。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化***,其特征是:散热器与三通阀之间安装第一蝶阀,发动机膨胀水箱与三通阀之间安装第二蝶阀,LNG气化器上与换热介质箱相连的出口处设置出水口温度传感器,LNG气化器上设置出气口,出气口处设置出气口温度传感器,换热介质箱与排气换热器相连的管路上伸出溢流管,溢流管引回换热介质箱,溢流管上设置第二截止阀,换热介质箱上方设有加液口,加液口上设置蒸汽泄压阀,LNG气化器与散热器之间设置进液口总阀。
4.一种基于排气能量回收的船用气体/双燃料发动机LNG气化控制方法,其特征是:采用如下***:包括换热介质箱、排气换热器、散热器、发动机膨胀水箱、LNG气化器、集液盘、自动补液箱,换热介质箱里的换热介质通过第一可调节流量泵进入排气换热器,经散热器后进入LNG气化器再流回换热介质箱,外接水源通过集液盘经三通阀分别进入发动机膨胀水箱、散热器后排出,进入散热器的外接水源与换热介质不掺混,即按照各自对应的管路流动;自动补液箱与换热介质箱相连通,在自动补液箱与换热介质箱相连的管路上设置第一截止阀,集液盘与三通阀之间安装第二可调节流量泵;散热器与三通阀之间安装第一蝶阀,发动机膨胀水箱与三通阀之间安装第二蝶阀,LNG气化器上与换热介质箱相连的出口处设置出水口温度传感器,LNG气化器上设置出气口,出气口处设置出气口温度传感器,换热介质箱与排气换热器相连的管路上伸出溢流管,溢流管引回换热介质箱,溢流管上设置第二截止阀,换热介质箱上方设有加液口,加液口上设置蒸汽泄压阀;
(1)设置第一-第二可调式流量泵的初始流量以及第一-第二蝶阀的初始位置,启动发动机,检测发动机工况和LNG气化器出水口温度、出气口温度,根据标定的MAP图和发动机运行工况,确定该状态下的第一-第二可调式流量泵的流量和第一-第二蝶阀的位置,判断LNG气化器出水口温度是否低于出水口温度设定值,若低于出水口温度设定值,则使LNG气化器的进液口总阀持续关闭状态,重复判断过程,直到LNG出水口温度大于出水口温度设定值,使LNG气化器的进液口总阀处于开启状态;
(2)检测出气口温度传感器信号:如果出气口温度小于出气口温度设定值,则检测第一蝶阀位置,如果第一蝶阀开度为最大值,则判断第二可调节流量泵的流量是否大于流量设定值,如果大于设定值,则减小第二可调节流量泵的流量,如果不大于流量设定值,则减小第一蝶阀的流量,如果第一蝶阀开度既不是最大也不是完全关闭,则减小第一蝶阀开度;如果第一蝶阀完全关闭,则增加第一可调节流量泵的流量;如果出气口温度大于出气口温度设定值,检测第一蝶阀的开度,如果第一蝶阀已经完全关闭,判断第一可调节流量泵的流量是否大于MAP图赋予的流量设定值,如果大于MAP图赋予的流量设定值,则减小第一可调节流量泵的流量,如果不大于MAP图赋予的流量设定值,则增加第一蝶阀开度;如果第一蝶阀开度既不是最大也不是完全关闭,则增加第一蝶阀开度;如果第一蝶阀开度为最大值,则增加第二可调节流量泵的流量;
(3)重新检测发动机工况和LNG气化器出水口温度、出气口温度,并判断是否有断电命令,如果是则结束,否则判断发动机工况是否发生变化,如果发动机工况没有变化,则从步骤(2)中判断第一可调节流量泵的流量是否大于MAP图赋予的流量设定值后的部分重复上述过程,如果发动机工况发生变化,则重复步骤(2)。
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