对汽车及加气站技术思考

查特公司对LNG汽车及加气站的技术思考

2011-05

前言

为改进和提高LNG汽车应用产品的技术特性和运行经济性，长期以来查特公司对这些产品的技术设计及制作工艺进行了多方面的探讨。本介绍，特对LNG加液站、移动式加液车，以及汽车用LNG燃料气瓶的主要技术问题进行简要介绍和说明，供各位领导和专家参考。

美国查特公司是全球深冷行业（含LNG）规

模最大技术最领先的专业公司一.查特公司简介美国公司，总部俄亥俄州纳斯达克上市：GTLS市值：10亿美圆全球员工超过4000名为LNG和工业气体的液化、储存、运输、终端应用（加气站、车用供气系统、船用供气系统）提供技术和成套应用设备。50年深冷设备设计制造20年LNG应用产品经验16年扎根在中国全球固定客户2000多家全球12个制造基地4个研发中心致力于LNG行业Changzhou常州Chengdu成都Decin,CzechRepublic捷克NewPrague,MNCleveland,OH俄亥俄州Lacrosse,WICanton,GANewIberia,LADamman,SaudiArabia运输天然气液化储存车辆燃料CorporateHeadquarters总部ExecutionOffices&FabricationFacilities办公机构及工厂查特公司是全球LNG应用设备产品的先驱行业内多种LNG应用设备由查特首创设计并建造：1990年—世界第一只汽车用LNG燃料瓶1993年—世界第一个LNG加气站

1995年—世界第一个橇装式LNG加气站1996年—世界第一个多个加气机的加气站1997年—世界第一个埋地式LNG储罐加气站2000年—世界第一个利用液氮制取LNG液化站2001年—世界第一辆LNG加液车2003年—中国第一个LNG科技示范站（北京白庙站）2006年—世界第一个LCNG加气/加液模块站

2009年—中国第一批LNG加液车全球最大的LNG、LCNG混合式汽车加气站（洛杉矶）二.高饱和态LNG---全球已公认的技术路线

汽车用LNG加液站、汽车用LNG燃料瓶采用高饱和态LNG液体，20年来已被欧美国家广泛认可和接受。

汽车LNG燃料系统为何采用“高饱和”态LNG液体

饱和温度————饱和压力

-162℃——0.1MPa-152℃——0.2MPa-138℃——0.5MPa-134℃——0.6MPa-127℃——0.86MPa高饱和态低饱和态如何划分高饱和态与低饱和态LNG液体

高饱和态LNG———LNG的饱和温度达到或接近发动机要求的进气压力所对应的LNG饱和温度

低饱和态LNG———LNG的饱和温度明显低于发动机要求的进气压力所对应的LNG饱和温度

例如：0.6MPa—-134

℃

例如：0.2MPa—-152℃

获得符合要求的高饱和态LNG液体十分简便将加液站储罐中LNG温升到所要求的饱和态温度。

LNG贮罐

将高饱和态LNG液体加注到汽车用LNG燃料瓶汽车用LNG燃料瓶

将符合要求的高饱和态LNG液体加注到汽车用LNG燃料瓶。LNG贮罐高饱和态LNG液体特性热量LNG燃料瓶汽车发动机进气口在水浴式汽化器中，仅发生相变！在水浴式汽化器中，LNG液体只发生相变。例如，从0.6MPa饱和压力的液相相变成0.6MPa的气相天然气，供发动机用气。如果是0.2MPa饱和压力的LNG液体，则只能相变为0.2MPa的气相天然气。低饱和态LNG的缺陷

—供气量不可控，压力不稳定gLP1FP3汽车用LNG燃料瓶内存贮低饱和态LNG液体时供气压力不稳定的原因：p1—瓶内气相压力。车辆运动中，在低饱和态LNG液体作用下，p1不稳定，下降很快；g—自增压系统出液流量。因P1不稳定，出液口径不变，则出液量不稳定；F—供液流量。因P1不稳定，出液口径不变，因此出液流量是不稳定的；P3—供气压力。供液流量F不稳定;而且，瓶内液相L为低饱和态LNG，相变后压力偏低，流量又不稳定，使供气量不可控，供气压力不稳定。关于汽车用LNG燃料瓶型式试验项目“车用LNG燃料瓶”国家标准报批稿将要求“自增压器及缓冲罐”与瓶体一起完成型式试验；（新增要求）“自增压器及缓冲罐”（铝制管件）与瓶体一起试验，若试验不通过，则不允许用于汽车LNG燃料系统。三.LNG加液站中阀门的选取–避免两相流！截止阀球阀闸阀止回阀

（√）

（√）

（√）

（x

）

（x

）应选取直通式、全通径阀门四.汽车LNG加液站储罐

、泵及管路的配置压头绝热阀门管件

配置性能要素：---减少两相流

真空绝热管道采用接插式联接器----不要采用法兰！

五.汽车用LNG加液站中流量计的选择孔板差压式流量计

涡轮式流量计

涡街式流量计

科里奥利流量计

(容积流量计）推荐的流量计形式：容积式流量计

--------抗振动、抗温度变化、抗两相流

TM六.汽车用LNG加液站的

安全联动设计站防软管拉断联动设计站防超流量停机联动设计泄漏（火灾）警报

停机联动设计七.汽车LNG应用产品的绝热性能要求

--------持久的绝热性能

P2P1内胆绝热层外壳对残留气体的吸附层间真空度控制材料清洁度多层缠绕制作工艺加热与抽真空的有效组合八.LNG罐车设计技术展望差压输送

罐车配置泵系统装卸；柴油燃料

LNG燃料；大容量罐车

大、中、小容量相结合；运输功能

运输功能+加注计量功能；“轻量化设计”：设计压力、泵系统、结构改进、应变强化……LNG罐车技术展望尾部配置离心泵或潜液泵的LNG罐车示意图LNG罐车技术展望中部带离心泵（或潜液泵）的LNG罐车示意图照片LNG罐车技术展望高压液压马达带动LNG离心泵的罐车LNG罐车技术展望带加液、计量功能的LNG运输罐车

12.87m3LNG-ORCA