一种回收发动机能量加热液氨的管式加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及气瓶技术领域，特别是涉及一种回收发动机能量加热液氨的管式加热装置。


背景技术：

2.专利cn202010724154.0公布了一种集成式一体化智能气瓶，其中提到了，直接利用液氨对柴油车尾气中的nox进行处理，液氨属于液化气体，其饱和蒸汽压力随着温度的变化而变化，气瓶内的存氨量多少也会导致压力高低变化，在流道截面积一定的情况下，氨的供应压力变化将导致在单位时间内氨的流量大幅度变化，在柴油发动机尾气后处理scr还原剂气瓶中，稳定的供氨压力有利于氨流量的精确控制，进而才能在催化还原反应过程中尽可能降低nox的同时又可控制氨逃逸造成新的环境污染。所以，柴油车尾气净化过程中，对液氨加热，使之达到目标温度，满足scr还原剂气瓶在低温条件下氨气释放的需要，有利于尾气净化和避免液氨泄露。因此，需要设计一种可以就地利用柴油机发动机冷却水的热量或车辆尾气中携带的热量，对scr还原剂气瓶中的液氨进行加热，一方面提高尾气净化效果降低nox，另一方面高效回收利用能量，达到节能环保目的。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于，提供了一种回收发动机能量加热液氨的管式加热装置，能够有效地解决了低温情况下氨气释放的问题，实现更低的nox排放。
4.为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种回收发动机能量加热液氨的管式加热装置，包括液化气瓶、换热器，以及控制器；
6.所述液化气瓶的内部设有加热管，并通过固定在液化气瓶内，所述加热管的进水管、出水管穿过液化气瓶一端的封头，进水管、出水管之间通过管道串联电动流量调节阀、水泵、换热器的水路形成一热回收回路；
7.所述气瓶内还设有热电偶/热电阻，所述换热器套于汽车尾气排气管外，从汽车尾气排气管吸热，或或所述换热器及水泵替换为汽车发动机和散热器的水循环管路。
8.进一步地，所述热电偶/热电阻的信号连接温度变送器，温度变送器信号连接可编程控制器，可编程控制器信号连接电动流量调节阀。
9.进一步地，所述加热管为螺旋管、翅片管或列管，并且热电偶/热电阻及加热管均浸没在液化气瓶内的液氨液面以下。
10.进一步地，所述液化气瓶的安装方式可以采用卧式或者立式安装，液化气瓶为立式时，加热管安装在液化气瓶底端封头内侧；液化气瓶为卧式时，加热管套于在形成在液化气瓶内周的卡环中。
11.进一步地，所述液化气瓶为立式时，所述底端封头中心具有开孔，法兰盘安装在开孔上，所述进水管、出水管从液化气瓶内穿过封盖，加热管安装在封盖面向液化气瓶内的一
侧。
12.进一步地，在所述液化气瓶背离设置有所述进水管、出水管的封头的另一端封头开设有开孔，开孔上安装法兰，集成阀门安装在法兰上，集成阀门背向液化气瓶的一端被沿环向切削形成凸台和环状边缘，所述环状边缘与法兰紧固连接，所述凸台的上端面开设多个具有内螺纹的盲孔，每个盲孔的底端通过通孔连通至液化气瓶内，盲孔包括进液阀座孔、出气阀座孔、液位传感器安装孔，进液阀座孔、出气阀座孔的上部内周设有内螺纹，而下部内周通过两个形成在凸台内螺纹孔连通至凸台侧面，出气阀座孔的一个螺纹孔安装压力传感器，另一个螺纹孔连接出气管，进液阀座孔、出气阀座孔中分别安装有第一截止阀、第二截止阀，第一截止阀和第二截止阀分别具有可伸入进液阀座孔和出气阀座孔堵住通孔的阀杆，阀杆缩回时，所述通孔与所述螺纹孔连通。
13.进一步地，在所述液化气瓶两端封头分别安装有第一防护圈和第二防护圈。
14.进一步地，所述液化气瓶为立式时，液位传感器从液位传感器安装孔伸入到液化气瓶内的液面以下，进液阀座孔的通孔中安装伸入到液化气瓶内的液面以下的液相管。
15.进一步地，所述液化气瓶为卧式时，进液阀座孔的通孔中安装伸入到液化气瓶内的液面以下的液相管，液位传感器安装孔被封堵或安装压力传感器，出气阀座孔的的通孔中安装防进液气相管，防进液气相管在液化气瓶超远离液面的方向延伸，液化气瓶内周背向加热管的一侧开设安装孔并安装液位传感器。
16.本实用新型的有益效果：作为车用液氨辅助加热配套装置，本装置及装置利用尾气排放时的温度，对其进行热量回收，用以加热液氨，能很好的满足液氨低温工作需要，本装置及装置结构简单，容易实现，成本低廉，无需额外提供加热源，达到了节能、减碳的环保效果。
附图说明
17.图1为本实用新型的处理流程示意图；
18.图2为本实用新型中卧式气瓶的立体结构示意图；
19.图3位本实用新型中卧式气瓶的带阀端部结构示意图；
20.图4为图3的a-a剖视结构示意图；
21.图5位图4的c-c剖视结构示意图；
22.图6为本实用新型中立式气瓶的立体结构示意图；
23.图7为图6的a-a剖视结构示意图；
24.图8为图7的b-b剖视结构示意图。
具体实施方式
25.以下结合附图1至图3和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本实用新型的限制。
26.实施例1
27.本实用新型所提供的一种回收发动机能量加热液氨的管式加热装置，可适用于柴油车在高寒即低于零下40℃的环境中，相较于普通低温环境而言，液化气瓶的加热需要更多的热量，其处理流程如图1所示，包括液化气瓶1(用于装液氨)、换热器2、管道3、汽车尾气
排气管4或汽车发动机散热器41，以及可编程控制器5，其中，管道3串联形成在液化气瓶1内的加热管18、及外部的电动流量调节阀21、水泵22和换热器2，换热器2套在汽车尾气排气管4外周，或换热器2及水泵22替换为汽车发动机和散热器41的水循环管路，同时，电动流量调节阀21的信号可连接可编程控制器5，液化气瓶1中设有热电偶/热电阻16，该热电偶/热电阻16的信号连接温度变送器，温度变送器再信号连接可编程控制器5，可编程控制器5根据设置的标准温度的参考信号与热电偶/热电阻检测出的温度信号进行比较，对电动流量调节阀21进行pid控制，输出pwm信号，调节调节阀的开度，热电偶/热电阻浸没在检测液化气瓶1内液氨液面以下，并检测温度，输出电位差或阻值，温度变送器将输入的信号转化为与温度线性相关的4～20ma电流信号或0-5v/0-10v电压信号。
28.液化气瓶1的结构如图2至图5所示，该气瓶为卧式气瓶，如图4和图5所示，瓶体12背离设置有进水管14、出水管17的封头的另一端封头开设有开孔，开孔上安装法兰105，集成阀门10安装在法兰105上，集成阀门10背向液化气瓶1的一端被沿环向切削形成凸台106和环状边缘107，环状边缘107与法兰105紧固连接，凸台106的上端面开设多个具有内螺纹的盲孔108，每个盲孔108的底端通过通孔109连通至液化气瓶1内，盲孔108包括进液阀座孔111、出气阀座孔112、液位传感器安装孔114，进液阀座孔111、出气阀座孔112的上部内周设有内螺纹，而下部内周通过两个形成在凸台106内螺纹孔113连通至凸台106侧面，出气阀座孔112的一个螺纹孔113安装压力传感器，另一个螺纹孔113连接出气管，进液阀座孔111、出气阀座孔112中分别安装有第一截止阀104、第二截止阀103，分别用于充装加注液氨和用于释放气态氨气，第一截止阀104和第二截止阀103分别具有可伸入进液阀座孔111和出气阀座孔112堵住通孔109的阀杆116，阀杆116缩回时，通孔109与螺纹孔113连通，进液阀座孔111的通孔109中安装伸入到液化气瓶1内的液面以下的液相管19，液位传感器安装孔114被封堵或安装压力传感器，出气阀座孔112的的通孔109中安装防进液气相管102，防进液气相管102在液化气瓶1超远离液面的方向延伸，液化气瓶1内周背向加热管18的一侧开设安装孔并安装液位传感器101，在气瓶瓶体12两端封头分别安装有第一防护圈11和第二防护圈13，两个防护圈可焊接于封头上，防撞护圈的材质可为钢板，具有足够的强度，可以缓冲撞击力，对瓶体、传感器、安全阀、气瓶控制单元等关键部件进行保护。
29.瓶体12的内部还安装有加热管18，如图5所示，加热器18的构造为螺旋管、翅片管或列管，该螺旋管、翅片管或列管的进水管14、出水管17穿过液化气瓶1一端的封头连接管道3。加热管18位于瓶体12内部的换热管道通过卡环固定在瓶体12的筒壁上。
30.实际发动机工作过程中，利用换热器2中的传热介质水回收汽车尾气排气管4产生高温废气所携带的大量热量，对其进行热交换，使得换热器中的水温上升，并通过管道3上的水泵输送至液化气瓶1内，当管道3的输出端内的热水通过进口14进入到瓶体12内部的加热管18时，瓶体12内存储的液氨被具有一定温度的水所加热，此时瓶体12内部装有的热电偶/热电阻16将液氨的实时温度的信号反馈至可编程控制器5，随着液氨不断的被加热，其释放过程不断进行，瓶体12内的液位也逐渐发生改变，液位传感器101将实时液位信息传递至可编程控制器5，该可编程控制器5将接收到的信号与预先设定的温度上限进行比较，并输出反馈信号至流量调节阀，用以调整换热回路中进入到加热管18内的水量，来实现对液氨加热的实时控制。
31.上述的加热装置中，如图6至图8所示，本实施例中的液化气瓶1还可以为立式结
构，如图7和图8所示，在立式液化气瓶1中，瓶体12的上端的封头设有集成阀门10，通过该集成阀门10的进液阀座孔111的通孔10中安装伸入到液化气瓶1内的液面以下的液相管19，液位传感器101从集成阀门10的液位传感器安装孔114伸入到液化气瓶1内的液面以下。
32.瓶体12内部还安装有加热管18和热电偶/热电阻16，如图8所示，底端封头中心具有开孔，封盖15安装在开孔上，进水管14、出水管17从液化气瓶1内穿过封盖15，加热管18安装在封盖15面向液化气瓶1内的一侧，同时，热电偶/热电阻16也通过该封盖15安装在瓶体12底部封头端内侧。
33.以上所述本实用新型的实施方法，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其相关的技术领域，均同理包含在本实用新型的专利保护范围内。本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。