车用天然气燃料瓶
专利汇可以提供车用天然气燃料瓶专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且由瓶体和瓶体的 瓶口 上所 装瓶 阀 构成的车用 天然气 燃料 瓶，主要用于贮运车用天然气燃料，瓶体材料采用铬钼 钢 或其它 合金 钢，瓶体成形后经淬火——回火 热处理 ，使其工作压 力 达到18～30Mpa，重容比为4.7～5.5Kg/NM3，公称容积能满足各型 汽车 的需要。，下面是车用天然气燃料瓶专利的具体信息内容。
一种气体贮运容器，主要用于贮运车用天然气燃料。
目前国内主要采用橡胶袋作为车用天然气的贮气容器，用橡胶袋盛装天然气，压力低，容量小，一辆车一般能贮气20～25NM3，这种汽车的每百公里气耗高达44NM3，远大于以标准油耗按热值折算的当量气耗，所以仅限于行程有限的客车或公共汽车采用。也有采用普通气瓶盛装压缩天然气的，普通气瓶主要由瓶体、颈圈、瓶阀、瓶帽和底座构成，瓶体材料采用锰钢，热旋压成形后，经正火热处理使其气瓶的公称工作压力达到14.71MPa，公称容积40L，重容比为8.5Kg／NM3，重量大于58Kg，强度极限6b≥745N／mm2，屈服极限6c≥500N／mm2，常温冲击韧性值2u≥69J／Cm2，延伸率δ5≥12％，瓶阀安全装置采用防爆膜片，用这种气瓶盛装压缩天然气，每只钢瓶的贮气容量6.8NM3，一辆解放牌汽车的每百公里气耗33NM3，按汽车一次行驶150公里计算，需要贮气49.5NM3，车上需要装8个普通气瓶，钢瓶自重超过460Kg，若要增加汽车行驶里程，必须增加钢瓶数量，就给汽车改装带来了很大困难，甚至不可能实现。并且这种气瓶的冲击韧性差，不能用于寒冷地区。
本实用新型的目的在于提供一种改进的天然气瓶，特别是一种工作压力为18～30MPa，贮气容量大，重容比为4.7～5.5Kg／NM3的车用天然气燃料瓶。
本实用新型的目的采取以下方案达到，原有普通气瓶的公称工作压力为14.71MPa，公称容积为40L，重容比为8.5Kg／NM3，重量大于58Kg，用这种气瓶盛装压缩天然气，每只钢瓶的贮气容量为6.8NM3，一辆解放牌汽车的每百公里气耗33NM3，若按汽车一次行驶150公里计算，需要贮气49.5NM3，车上必须装8个普通气瓶才能满足其需要，钢瓶的自重超过460Kg，若要增加汽车的行驶里程，就还要增加钢瓶的数量，就给汽车改装带来了困难，普通气瓶由于工作压力低，重容比大，因而导致了它的贮气容量小和钢瓶自身重，给汽车改装造成困难。为此，我们采取更换瓶体材料和用与传统制造方法不一样的热处理方法，制造出了工作压力为18～30MPa，重容比为4.7～5.5Kg／NM3的车用天然气燃料瓶。从而克服了普通气瓶工作压力低，贮气容量小，重容比大的缺点，由瓶体（1）和装在瓶体瓶口上的瓶阀（2）组成的车用天然气燃料瓶，以铬钼钢或其它合金钢的无缝钢管或钢坯为原料，经管制法热旋压成形或冲压拉伸法成形，成形后的瓶体（1）用淬火－－回火方法进行热处理，淬火温度850±10℃，保温40～60分钟，回火温度560±10℃，保温2～3小时，也可以根据热处理工装设备的实际情况适当调整工艺参数，使燃料瓶的工作压力达到18～30MPa，重容比为4.7～5.5Kg／NM3，燃料瓶的结构采用GB5099～85《钢质无缝气瓶》国家标准规定的结构，并根据各种不同车型的实际情况，确定燃料瓶的公称工作压力和公称容积，再按公式计算出燃料瓶筒体设计最小壁厚，瓶体长度，燃料瓶容量，重量和重容比。燃料瓶的瓶口上配车用天然气燃料瓶专用瓶阀（2），瓶阀安全装置采用防爆膜片和易熔合金复合式。燃料瓶通过压缩机充经净化处理其硫化氢含量≤20mg／NM3，水含量≤150mg／NM3的压缩天然气，燃料瓶在汽车上的安装，根据各种不同的车型，采取不同的方式，装在汽车上的燃料瓶与燃料瓶之间通过接头（3）和钢管（4）串接，再由一根总管道（5）输送出来。这种燃料瓶由于固定在汽车上使用，不需要配底座、颈圈和安全帽，这又减轻了钢瓶的重量，使每只燃料瓶至少比普通气瓶轻三分之一以上。根据不同的车型可制造出公称工作压力为18～30MPa，重容比为4.7～5.5Kg／NM3，而容积不同的燃料瓶。
本实用新型的优点在于：①车用天然气燃料瓶的工作压力较普通气瓶高，在燃料瓶容积相同的情况下，车用天然气燃料瓶的贮气容量就比普通气瓶大，若给解放牌汽车装上8个容积为40L的普通气瓶，可供它行驶150公里，而给解放牌汽车装上6个容积与普通气瓶容积相同的车用天然气燃料瓶，便可供它行驶150公里；②车用天然气燃料瓶的重容比为4.7～5.5Kg／NM3，自重比普通气瓶轻三分之一以上，若要求每辆车的钢瓶自重不超过400Kg，可以充装天然气72～85NM3，可供4吨货车行驶210～250公里，比装普通气瓶的4吨货车多跑60～100公里③燃料瓶的冲击韧性较普通气瓶好，并配有安全保护装置，一旦遇火灾或车辆发生碰撞时，安全阀能够及时排气，钢瓶不会爆炸：④汽车改装方便，不影响原有的供油系统，仍可用汽油开车，保持了油气两用，这样大大增加了汽车的行驶里程；⑤开发了汽车用能源的新途径，天然气是一种优质车用燃料，一立方米天然气可以代替一升汽油，从而缓解汽车用燃料的紧张状况；⑥天然气辛烷值高，一般可达120以上，气态燃料容易与空气均匀混合使燃烧完全，所以热效率提高，⑦有利于环境保护，用压缩天然气行车，汽车排出的废气对环境污染小，未燃烧完全的烃类、一氧化碳，氮氧化合物、二氧化硫以及含铅化合物等均远较汽油为低，此外还可延长汽车发动机寿命；⑧经济效益好，使用一立方米经过压缩加工后的天然气费用基本上与一公升70号汽油费用相等，若与高价油相比，每公升减少费用28％以上，若与议价油相比，每公升则减少费用46％以上，每辆汽车的改装费用，约一年左右就可以回收；⑨车用天然气燃料瓶适应面宽，适用于国内各地区以及各种车型改装的需要。
附图说明
如下：图1为车用天然气燃料瓶示意图，其中1为瓶体，2为瓶阀。
图2为车用天然气燃料瓶安装在汽车上的示意图，其中1为车用天然气燃料瓶，2为瓶阀，3为接头，4为钢管，5为总管道，6为充气接头，7为燃料选择开关，8为减压阀，9为气体混合器。
实施例本实用新型下面将结合安装在解放牌汽车上的车用天然气燃料瓶的最佳实施例作进一步详述：安装在解放牌汽车上的车用天然气燃料瓶以35号铬钼钢的无缝钢管为原料，钢管外径为219mm。这种材料热处理后机械性能可达6b≥932N／mm2，6c≥785N／mm2，δ5≥14％，－50℃V型缺口的低温冲击韧性值2k≥49J／Cm2，瓶体（1）的结构采用底部碟形，中部圆筒形，肩部锥球形，顶部收口，瓶口的螺纹为气瓶专用螺纹pZG27.8，配车用天然气专用瓶阀。将车用天然气燃料瓶的公称工作压力定为19.61MPa，公称容积定为50L，按公式S＝Ph·D.2σe1.3+Ph]]>计算出燃料瓶筒体设计最小壁厚，并根据钢管制造负偏差，取筒体公称壁厚Sg＝6～7mm，并计算出Sg＝6mm的燃料瓶长度为1613mm，Sg＝7mm的燃料瓶长度为1643mm，为简化计算，锥球形瓶口和碟形瓶底均按球形计算，再按公式V＝ (P.VT.Z.)/(ZTP.) 计算出燃料瓶的容量为11NM3，并计算出Sg＝6mm的燃料瓶重量为51.3Kg，Sg＝7mm的燃料瓶重量为60.6Kg，由此计算出Sg＝6mm的燃料瓶重容比为4.7Kg／NM3，Sg＝7mm的燃料瓶重容比为5.5Kg／NM3。瓶体（1）经热旋压成形后，采用淬火－－回火处理，淬火温度850±10℃，保温40分钟，回火温度560±10℃，保温120分钟，瓶体经热处理后机械性能能够达到设计要求，燃料瓶的设计、制造、检查验收应符合GB5099－85《钢质无缝气瓶》国家标准。其它工艺过程按照普通气瓶生产工艺，仅需适当添加一些工艺设备，全部制造工艺路线如下：材料进厂复验→下料→探伤→成形→热处理→
→探伤→瓶口加工→测厚→冲洗→水压试验→干燥处理→称重→上阀→气密试验→除锈→打钢印→油漆→检验入库车用天然气燃料瓶所配瓶阀（2）的设计压力与燃料瓶的公称工作压力一致，安全装置采用防爆膜片和易熔合金复合式，防爆膜片的爆破压力为燃料瓶公称工作压力的1.25～1.5倍，即为24.51～29.42MPa，易熔合金的熔点为95～105℃，瓶阀（2）的通径也由普通气瓶的4mm，增加为6mm，因此这种气瓶比普通气瓶更安全可靠。解放牌汽车用车用天然气燃料瓶安装在解放牌汽车的车箱下面，要求一次充气可行驶200公里，燃料瓶自重不超过430Kg，燃料瓶外径小于250mm，长度小于1800mm，因此每辆解放牌汽车的车箱下可装7只外径为219mm，长度1800mm以内，容积50L的车用天然气燃料瓶。通过压缩机给燃料瓶充经净化处理其硫化氢含量≤20mg／NM3，水含量150mg／NM3的压缩天然气，装在车上的燃料瓶与燃料瓶之间通过接头（3）和钢管（4）串接，再由一根总管道（5）输送至减压阀（8），经过减压的天然气和经滤清的空气在混合器（9）内混合后被吸入发动机，适当调整点火装置，汽车即可正常行驶。
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