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车载LNG气瓶静态蒸发率在线检测系统研究与开发

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成果主要完成人

唐 萍、孔 帅、陈永贵、汤 杰、颜孙挺、蒋政培、牟彦春、凌张伟

项目概况

车载LNG气瓶是用来储运液化天然气(LNG)的一种低温绝热压力容器,可为车辆运行提供一种清洁、环保、高效的新能源方案。车载LNG气瓶设计有双层(真空)结构,其内部保冷性能一旦失效,将造成安全阀频繁起跳、资源浪费和环境污染,甚至有爆炸的危险。因此,对车载LNG气瓶进行定期检验,尤其是对其绝热性能的检测与评定,是确保气瓶安全经济运行的重要环节。但是,在本成果应用实施前,国内对于车载LNG气瓶快速有效的检验方法还不够成熟,相关标准还不够健全。车载气瓶定期检验中存在的拆装、送检、长周期(一般为5至7天)等问题,严重损害运营商的利益,制约LNG新能源的推广应用。针对上述问题,在国家市场监督管理总局科技技术项目、浙江省市场监督管理局等系列科研项目支持下,针对国内车载LNG气瓶检验方法还不够成熟,相关标准还不够健全等现状,研究提出了车载LNG气瓶静态蒸发率理论计算公式,发明研制了一套具有不拆装、短时高效的车载LNG气瓶静态蒸发率在线检测系统,形成标准草案1份,授权实用新型专利3项、发表论文5篇(其中EI论文3篇),项目主要创新点包括: (1)从气瓶夹层漏热、颈管漏热、管道漏热和底部支撑漏热四个方面分析了车载LNG气瓶传热特征,建立了漏热量的理论计算模型和传热性能数值分析模型,分析了压力、温度、介质等影响因素,建立了承压状态下的静态蒸发率计算模型。 (2)研制了一套车载LNG气瓶静态蒸发率在线检测系统,通过上位机控制电磁阀的开度实现高精度稳压控制,系统稳压精度达到±10KPa,设备简便,可实现不拆装、不放空、不置换,短时简便直接测量,可减少70%的现场测试时间。 (3)根据车载气瓶的安全性能要求,提出了车载液化天然气气瓶检测的工艺流程,形成了其定期检验的方法及安全性能评定方法。 成果依托完成单位建设的浙江省特种设备及其能源环保计量行业科技创新服务平台、国家质检总局科技成果推广转化基地等载体,在浙江省特种设备科学研究院海宁罐车实验基地、浙江普阳深冷装备有限公司、浙江蓝能燃气设备有限公司等单位应用,产生成本节约、销售增加等直接经济效益450万元/年,同时形成了车载LNG气瓶定期检验及安全性能评定方法,对车载LNG气瓶的行业安全发展具有一定的积极作用。