一种甲醇供给装置及动力系统的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种甲醇供给装置及动力系统。


背景技术：

2.甲醇作为一种低碳、低污染、可再生的燃料，逐渐成为发动机未来燃料之一。但甲醇对人体有毒，在人体内代谢会产生甲醛和甲酸，影响人体健康。因此在甲醇动力系统的设计生产中，如何做好密封、泄漏检测、预警、泄漏后处理等，至关重要。
3.现有技术中，通常在发动机的甲醇供给管道处设置甲醇检测元件，当甲醇检测元件检测到甲醇泄露后，汽车的控制系统提醒驾驶员，停止动力系统。然而，现有甲醇泄露检测方案，虽然能够及时检测甲醇泄露情况，但是当检测到甲醇时，甲醇已经泄露到工作环境中，存在被人体吸收危害人体健康的风险。
4.因此，亟待需要一种甲醇供给装置以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供甲醇供给装置，能够避免甲醇泄露到工作环境中，提高甲醇供给装置的安全性。
6.本发明的另一个目的在于提供动力系统，通过应用上述甲醇供给装置，能够避免甲醇泄露，安全性更高。
7.为实现上述目的，提供以下技术方案：
8.第一方面，提供了一种甲醇供给装置，包括：
9.双壁管，包括内管和外管，所述双壁管用于与喷射器连通；
10.甲醇供给机和甲醇去辅机，所述甲醇供给机能够与所述内管的入口连通，所述内管的出口能够与所述甲醇去辅机连通；
11.抽风机，与所述外管的出口连通，所述外管的入口连通外界；
12.甲醇检测元件，用于检测甲醇
13.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述甲醇检测元件设于所述外管的出风处；所述甲醇供给装置还包括出风管，所述抽风机通过所述出风管与所述外管的出口连接，所述甲醇检测元件设于所述出风管内。
14.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述内管包括内主管和内支管，所述内支管与所述喷射器连通，所述内主管的入口与所述甲醇供给机连通，所述内主管的出口与所述甲醇去辅机连通。
15.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述外管包括外主管和外支管，所述外支管套设于所述内支管外并与所述喷射器密封连接，所述外主管套设于所述内主管外，且所述外主管的出口连通所述抽风机，所述外主管的入口连通外界。
16.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述内主管包括内柔性部和内硬质部，所述内柔性部与所述内硬质部可拆卸固定连接，所述内硬质部与所述内支管连接。
17.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述外主管包括外柔性部和外硬质部，所述外柔性部与所述外硬质部可拆卸固定连接，所述外硬质部与所述外支管连接。
18.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述外硬质部的数量为多个，相邻两个所述外硬质部由所述外柔性部连接。
19.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述甲醇供给装置还包括泄放管，所述泄放管的入口连接所述外硬质部，其出口连接甲醇回收装置。
20.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述甲醇供给装置还包括液位传感器，所述外硬质部的直径大于所述外柔性部的直径，所述液位传感器设于具有所述泄放管的所述外硬质部内；所述甲醇供给装置还包括泄放阀，所述泄放阀设于所述泄放管上，所述泄放阀与所述液位传感器通信连接。
21.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述甲醇供给装置还包括蓄能器，所述蓄能器连接于所述内管内；所述甲醇供给装置还包括轨压传感器，所述轨压传感器连接于所述内管内。
22.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述甲醇供给装置还包括氮气供给机，所述氮气供给机能够与所述内管的入口连通。
23.作为所述甲醇供给装置的可选方案，所述甲醇供给机与所述抽风机位于所述双壁管的一侧。
24.第二方面，提供了一种动力系统，包括如上所述的甲醇供给装置。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
26.本发明提供的甲醇供给装置，包括双壁管、甲醇供给机、甲醇去辅机、抽风机和甲醇检测元件，双壁管包括内管和外管，双壁管用于与喷射器连通；内管的入口能够与甲醇供给机连通，内管的出口能够与甲醇去辅机连通；外管的出口与抽风机连通，外管的入口连通外界；甲醇检测元件用于检测甲醇。该甲醇供给装置通过双壁管与喷射器连通，甲醇供给机与双壁管的内管连接，当内管中的甲醇泄露到外管并达到一定浓度后，甲醇检测元件能够检测到甲醇泄露，并能够通过抽风机将外管内的甲醇抽出到其他地方，避免甲醇泄露到工作环境，影响工作人员的人身健康，提高甲醇供给装置的安全性。
27.本发明提供的动力系统，通过应用上述甲醇供给装置，能够避免甲醇泄露，安全性更高。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例提供的甲醇供给装置的示意图；
30.图2为本发明实施例提供的甲醇供给装置中部分双壁管的示意图。
31.附图标记：
32.100、喷射器；
33.11、内管；111、内主管；1111、内柔性部；1112、内硬质部；112、内支管；12、外管；
121、外主管；1211、外柔性部；1212、外硬质部；122、外支管；
34.2、甲醇供给机；21、甲醇供给阀；
35.3、甲醇去辅机；31、吹扫阀；
36.4、抽风机；
37.5、甲醇检测元件；
38.6、氮气供给机；61、氮气供给阀；
39.71、泄放管；72、液位传感器；73、泄放阀；74、甲醇回收装置；
40.81、蓄能器；82、轨压传感器；
41.9、出风管。
具体实施方式
42.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
43.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
46.图1示出了本发明提供的甲醇供给装置的示意图。如图1所示，该甲醇供给装置包括双壁管、甲醇供给机2、甲醇去辅机3、抽风机4和甲醇检测元件5，双壁管包括内管11和外管12，双壁管用于与喷射器100连通；内管11的入口能够与甲醇供给机2连通，内管11的出口能够与甲醇去辅机3连通；外管12的出口与抽风机4连通，外管12的入口连通外界；甲醇检测元件5用于检测甲醇。该甲醇供给装置通过双壁管与喷射器100连通，甲醇供给机2与双壁管的内管11连接，当内管11中的甲醇泄露到外管12并达到一定浓度后，甲醇检测元件5能够检测到甲醇泄露，并能够通过抽风机4将外管12内的甲醇抽出到其他地方，避免甲醇泄露到工作环境，影响工作人员的人身健康，提高甲醇供给装置的安全性。
47.优选地，甲醇检测元件5设于外管12的出口处，若内管11的甲醇泄露至外管12内时，当抽风机4工作时，能够将外管12内的甲醇抽吸至外管12的出口处，从而保证甲醇检测元件5能够顺利准确地检测到甲醇，以提醒工作人员设备发生甲醇泄露。当然，在其他实施
例中，甲醇供给装置还包括出风管9，抽风机4通过出风管9与外管12的出口连接，甲醇检测元件5设于出风管9内，以更好地检测甲醇。
48.继续参见图1，甲醇供给机2通过甲醇供给阀21与双壁管的内管11连接，可根据需要打开或关闭甲醇供给阀21，从而实现甲醇的供给。甲醇去辅机3通过吹扫阀31与双壁管的内管11连接，当发动机工作需要供给甲醇时，可关闭吹扫阀31，以避免甲醇排入甲醇去辅机3，保证向喷射器100供给甲醇的稳定性；当发动机停机时，需要排出内管11内的甲醇时，可打开吹扫阀31，将甲醇排出至甲醇去辅机3内。可选地，甲醇供给机2与抽风机4位于双壁管的一侧，甲醇的供给方向与甲醇泄露的排出方向相反，可使外管12泄露的甲醇充分排出。当然，在其他实施例中，甲醇供给机2与抽风机4也可以位于双壁管的两侧，在甲醇供给过程中，只要保证抽风机4持续工作，也可以将外管12内的甲醇充分排出。
49.为了解决停机状态下，甲醇留存在内管11的问题，甲醇供给装置还包括氮气供给机6，氮气供给机6能够与内管11的入口连通。具体地，氮气供给机6通过氮气供给阀61与内管11连通，可根据需要向内管11内供给氮气，从而将内管11内的甲醇排出，使得设备中仅存在无危险性的氮气。优选地，氮气供给机6与甲醇供给机2均通过供给管路与内管11连通。当发动机停机时，氮气供给机6配合吹扫阀31以及甲醇去辅机3，可以将内管11内的甲醇排出，保证内管11内无甲醇残留。
50.图2示出了本发明提供的甲醇供给装置中部分双壁管的示意图。如图2结合图1所示，内管11包括内主管111和内支管112，内支管112与喷射器100连通，内主管111的入口与甲醇供给机2连通，内主管111的出口与甲醇去辅机3连通；外管12包括外主管121和外支管122，外支管122套设于内支管112外并与喷射器100密封连接，外主管121套设于内主管111外，且外主管121的出口连通抽风机4，外主管121的入口连通外界。示例性地，喷射器100有多组，每组喷射器有两个喷射器100，两个喷射器100分别与双壁管连接。具体而言，内支管112和外支管122的数量与喷射器100的数量一一对应。继续参见图1，喷射器100的数量为三组六个，当然，喷射器100的数量及布置不限于该图示例，还可以是四组八个等。
51.在实际安装过程中，喷射器100的位置是固定的，且喷射器100有多组，每组喷射器均需要与对应的内支管112与外支管122进行安装连接，考虑到安装误差，为了便于双壁管的安装，内主管111包括内柔性部1111和内硬质部1112，内硬质部1112与内支管112连接，相邻的两个内硬质部1112通过内柔性部1111连接；外主管121包括外柔性部1211和外硬质部1212，外硬质部1212与外支管122连接，相邻两个外硬质部1212由外柔性部1211连接。通过内柔性部1111和外柔性部1211的设置可以解决因加工或安装误差而造成的安装困难。进一步地，内硬质部1112和外硬质部1212的数量为多个，且两者的数量与喷射器100组数相同，相邻两个外硬质部1212由外柔性部1211进行连接。可选地，内主管111可选用直径相同的管路拼接而成，即内柔性部1111与内硬质部1112的直径相同。当然，内主管111还可以选用不同直径的管路拼接而成，即内柔性部1111的直径与内硬质部1112的直径不同，在此不作限制。可选地，外主管121可以选用直径相同的管路拼接而成，即外柔性部1211与外硬质部1212的直径相同。当然，优选地，外硬质管1212的直径大于外柔性管1211的直径，以便于在外硬质管1212内连接所需的检测元件以及其他管路元件，同时可降低外柔性部1211的材料成本。
52.当甲醇泄露量较大时，存在甲醇一时不能及时挥发排出的问题，基于该问题，甲醇
供给装置还包括泄放管71，泄放管71的入口连接外硬质部1212，其出口连接甲醇回收装置74，通过泄放管71及时将甲醇排出至甲醇回收装置74。
53.优选地，甲醇供给装置还包括液位传感器72和泄放阀73，液位传感器72设于连接有泄放管71的外硬质部1212内，泄放阀73设于泄放管71上。当液位传感器72检测到外管12内的甲醇积留到一定程度时，泄放阀73打开，外管12的外硬质部1212内的甲醇可通过泄放管71排出至甲醇回收装置74。为了便于甲醇排出至甲醇回收装置74，泄放管71连接于外硬质部1212的最低位，甲醇可在自身重力作用下排出。此外，还可以在外硬质部1212上设计低位部，用于将甲醇聚集在该低位部，同时便于甲醇通过泄放管71排出。示例性地，参见图1，位于靠近甲醇去辅机3侧的外硬质部1212连接有泄放管71。
54.为了保证双壁管内压力波动问题，甲醇供给装置还包括蓄能器81，蓄能器81连接内管11，用于保证内管11内的压力稳定，进而确保内管11向喷射器100供给甲醇的稳定性。甲醇供给装置还包括轨压传感器82，轨压传感器82用于检测内管11内的压力，以实时提醒工作人员。蓄能器81连接内管11，确保内管11的压力波动在可接受范围内。同时配有轨压传感器82，监测轨压是否在设计范围之内。
55.本实施例还提供了一种动力系统，包括发动机和上述甲醇供给装置。该动力系统通过应用上述甲醇供给装置，能够避免甲醇泄露，安全性更高。
56.在发动机工作时，甲醇供给机2供给的甲醇进入双壁管的内管11，然后进入喷射器100内，喷射进进气道；当抽风机4启动时，抽风机4能够在双壁管的外管12内产生负压，从而使外界空气从双壁管的外管12的进口进入外管12内，并能够从外管12的出口经出风管9排出；在此过程中，一旦有甲醇泄漏，空气会带走外管12内的甲醇，甲醇检测元件5在外管12的出口处或出风管9内可检测到甲醇，当检测浓度超出设定值后，便会报警；对于未及时挥发的甲醇，或甲醇大量泄漏时，液位传感器72会报警，液体甲醇经泄放管71排泄出去；轨压传感器82用于检测内管11的内压是否达标，蓄能器81会在一定程度上保证内管11的压力的稳定；停机状态下，氮气供给机6向双壁管的内管11供入氮气，将内管11积存的甲醇排出，确保设备内不长时间存有甲醇。该动力系统考虑了供给、停机、安全、检测、报警、泄放、压力维持等因素，能够有效保证供给单元的有效工作和安全。
57.注意，在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“在其他实施例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。
58.上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种甲醇供给装置，其特征在于，包括：双壁管，包括内管(11)和外管(12)，所述双壁管用于与喷射器(100)连通；甲醇供给机(2)和甲醇去辅机(3)，所述甲醇供给机(2)能够与所述内管(11)的入口连通，所述内管(11)的出口能够与所述甲醇去辅机(3)连通；抽风机(4)，与所述外管(12)的出口连通，所述外管(12)的入口连通外界；甲醇检测元件(5)，用于检测甲醇。2.根据权利要求1所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述甲醇检测元件(5)设于所述外管(12)的出口处；或所述甲醇供给装置还包括出风管(9)，所述抽风机(4)通过所述出风管(9)与所述外管(12)的出口连接，所述甲醇检测元件(5)设于所述出风管(9)内。3.根据权利要求1所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述内管(11)包括内主管(111)和内支管(112)，所述内支管(112)与所述喷射器(100)连通，所述内主管(111)的入口与所述甲醇供给机(2)连通，所述内主管(111)的出口与所述甲醇去辅机(3)连通；所述外管(12)包括外主管(121)和外支管(122)，所述外支管(122)套设于所述内支管(112)外并与所述喷射器(100)密封连接，所述外主管(121)套设于所述内主管(111)外，且所述外主管(121)的出口连通所述抽风机(4)，所述外主管(121)的入口连通外界。4.根据权利要求3所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述内主管(111)包括内柔性部(1111)和内硬质部(1112)，所述内柔性部(1111)与所述内硬质部(1112)可拆卸固定连接，所述内硬质部(1112)与所述内支管(112)连接，相邻的两个所述内硬质部(1112)由所述内柔性部(1111)连接。5.根据权利要求3所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述外主管(121)包括外柔性部(1211)和外硬质部(1212)，所述外柔性部(1211)与所述外硬质部(1212)可拆卸固定连接，所述外硬质部(1212)与所述外支管(122)连接，相邻的两个所述外硬质部(1212)由所述外柔性部(1211)连接。6.根据权利要求5所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述甲醇供给装置还包括泄放管(71)，所述泄放管(71)的入口连接所述外硬质部(1212)，其出口连接甲醇回收装置(74)。7.根据权利要求6所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述甲醇供给装置还包括液位传感器(72)，所述液位传感器(72)设于具有所述泄放管(71)的所述外硬质部(1212)内；所述甲醇供给装置还包括泄放阀(73)，所述泄放阀(73)设于所述泄放管(71)上，所述泄放阀(73)与所述液位传感器(72)通信连接。8.根据权利要求3所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述甲醇供给装置还包括蓄能器(81)，所述蓄能器(81)连接于所述内管(11)内；所述甲醇供给装置还包括轨压传感器(82)，所述轨压传感器(82)连接于所述内管(11)内。9.根据权利要求1-8任一项所述的甲醇供给装置，其特征在于，所述甲醇供给装置还包括氮气供给机(6)，所述氮气供给机(6)能够与所述内管(11)的入口连通。10.一种动力系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的甲醇供给装置。

技术总结
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种甲醇供给装置及动力系统。所述甲醇供给装置包括双壁管、甲醇供给机、甲醇去辅机、抽风机和甲醇检测元件，双壁管包括内管和外管，双壁管用于与喷射器连通；内管的入口能够与甲醇供给机连通，内管的出口能够与甲醇去辅机连通；外管的出口与抽风机连通，外管的入口连通外界；甲醇检测元件用于检测甲醇。该甲醇供给装置通过双壁管与喷射器连通，甲醇供给机与双壁管的内管连接，当内管中的甲醇泄露到外管并达到一定浓度后，甲醇检测元件能够检测到甲醇泄露，并能够通过抽风机将外管内的甲醇抽出到其他地方，避免甲醇泄露到工作环境，影响工作人员的人身健康，提高甲醇供给装置的安全性。提高甲醇供给装置的安全性。提高甲醇供给装置的安全性。


技术研发人员：张耀中 黑小芙 钱跃华 邵澍晖 王传娟 刘博
受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/6/4