本技術(shù)涉及新能源，尤其涉及一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L，液化天然氣(lng)作為一種清潔燃料在重型運輸車輛中的應用越來越廣泛。然而，lng燃料的儲存和運輸安全問題也隨之凸顯，特別是lng燃料箱中的液化天然氣因吸熱氣化而超壓排放的甲烷氣體，直接影響到車輛及周邊環(huán)境的安全及環(huán)境污染。甲烷作為一種全球第二大的溫室氣體，其全球變暖潛能非常巨大，甲烷的排放與全球氣候變化有著密切的聯(lián)系，對環(huán)境的影響深遠而復雜，對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)造成威脅。

2、為了解決lng重卡燃料箱超壓排放甲烷的安全和環(huán)境污染問題，提出了一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置。為了實時回收排放的甲烷，采用吸附式技術(shù)實現(xiàn)排放甲烷的吸附。吸附式技術(shù)采用物理吸附的原理，即甲烷分子通過范德華力附著在吸附劑微孔的內(nèi)表面，從而增加了甲烷的儲存密度。在儲罐中裝入高比表面積的甲烷專用吸附劑，利用其巨大的內(nèi)表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)在常溫中壓下將甲烷氣體分子吸附儲存，回收的甲烷可以用于重卡的燃料。該裝置具有回收效率高、適用性強及應用范圍廣等優(yōu)勢，其不僅減小了環(huán)境污染，還節(jié)約了能源，對于減小甲烷排放量具有巨大的經(jīng)濟和社會效益。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述目的，本實用新型提供了一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，在吸附式儲罐中裝入高比表面積的甲烷吸附劑，利用其巨大的內(nèi)表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，將重卡燃料箱中的液化天然氣因吸熱氣化而超壓排放的甲烷吸附儲存。當在重卡發(fā)動機運行時，由于吸附式儲罐內(nèi)部的甲烷氣體壓力大于發(fā)動機所需天然氣的壓力，吸附式儲罐內(nèi)部的甲烷吸附劑在降壓作用下，釋放甲烷到發(fā)動機系統(tǒng)中燃燒輸出功率，可以有效地減小甲烷的排放量。

2、甲烷吸附劑在特定壓力下的吸附量比相同壓力下的體積大2-3倍左右，同時，吸附罐及吸附劑的體積可滿足極端惡劣工況下的甲烷排放量，其可以確保重卡燃料箱中的液化天然氣因吸熱氣化而超壓排放的甲烷能被甲烷吸附劑完全吸附，可有效的維持重卡燃料箱的安全壓力。

3、一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，包括切斷閥、吸附式儲罐、甲烷吸附劑、安全閥及電磁閥。

4、進一步的，所述的切斷閥采用手動截止閥結(jié)構(gòu)。

5、進一步的，所述的吸附式儲罐，通過填充在內(nèi)部的甲烷吸附劑吸附超壓排放的甲烷氣體，再通過減壓釋放甲烷氣體作為重卡天然氣發(fā)動機的燃料。

6、進一步的，所述的甲烷吸附劑是一種納米級活性炭吸附材料，其具有大比表面積、低壓吸附、低壓儲存、穩(wěn)壓脫附的特性，可循環(huán)使用。

7、進一步的，所述的安全閥在吸附式儲罐內(nèi)部甲烷氣體壓力超過安全閾值時自動打開，釋放多余的甲烷氣體，從而保持壓力在安全范圍內(nèi)。

8、進一步的，所述的電磁閥采用12v或24v直流電驅(qū)動，處于常閉狀態(tài)。

9、進一步的，在本實用新型的可實施方案中，所述的切斷閥安裝在吸附式儲罐的進氣口，電磁閥的一端安裝在吸附式儲罐的排氣口，電磁閥的另一端通過管道接入發(fā)動機的天然氣進口，切斷閥處于開啟狀態(tài)，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

10、當重卡天然氣發(fā)動機不工作時，當重卡燃料箱中的lng吸熱氣化達到安全放散壓力時，壓力調(diào)節(jié)閥打開，電磁閥關(guān)閉，排放的甲烷氣體進入吸附式儲罐中，吸附式儲罐內(nèi)的甲烷吸附劑對甲烷分子進行吸附儲存。當重卡燃料箱內(nèi)部的壓力低于安全放散壓力時，壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

11、當重卡天然氣發(fā)動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，電磁閥一直處于打開狀態(tài)，當重卡燃料箱中的lng吸熱氣化達到安全放散壓力時，壓力調(diào)節(jié)閥打開，排放的甲烷氣體進入吸附式儲罐中，吸附式儲罐內(nèi)的甲烷吸附劑對甲烷分子進行吸附儲存。同時，吸附式儲罐中的甲烷氣體在減壓的狀態(tài)下從甲烷吸附劑表面脫附進入發(fā)動機燃燒，對外輸出功率。

12、當重卡天然氣發(fā)動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，電磁閥一直處于打開狀態(tài)，當重卡燃料箱內(nèi)部的壓力低于安全放散壓力時，壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。吸附式儲罐中的甲烷氣體在減壓的狀態(tài)下從甲烷吸附劑表面脫附進入發(fā)動機燃燒，對外輸出功率。

13、當吸附式儲罐內(nèi)部甲烷氣體壓力超過安全閾值時，安全閥自動打開，釋放多余的甲烷氣體，從而保持壓力在安全范圍內(nèi)。

14、本實用新型的有益效果：

15、本實用新型，在吸附式儲罐中裝入高比表面積的甲烷吸附劑，利用其巨大的內(nèi)表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，將重卡燃料箱中的液化天然氣因吸熱氣化而超壓排放的甲烷吸附儲存，并在重卡發(fā)動機運行時，釋放甲烷到發(fā)動機系統(tǒng)中燃燒輸出功率。該排放甲烷回收裝置具有回收效率高、適用性強及應用范圍廣等優(yōu)勢，可以有效地減小重卡甲烷的排放量，其不僅減小了環(huán)境污染，還節(jié)約了能源，對于節(jié)能減排具有巨大的促進意義。

技術(shù)特征：

1.一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，其特征在于，lng燃料箱(01)、壓力調(diào)節(jié)閥(02)、切斷閥(03)、吸附式儲罐(04)、甲烷吸附劑(05)、安全閥(06)及電磁閥(07)，所述的壓力調(diào)節(jié)閥(02)安裝在lng燃料箱(01)上，所述的切斷閥(03)的一端通過管道與壓力調(diào)節(jié)閥(02)連通，所述的切斷閥(03)的另一端安裝在吸附式儲罐(04)的進氣口，所述的甲烷吸附劑(05)填充在吸附式儲罐(04)的內(nèi)部，所述的安全閥(06)安裝在吸附式儲罐(04)上部，所述的電磁閥(07)的一端安裝在吸附式儲罐的排氣口，所述的電磁閥(07)的另一端通過管道接入發(fā)動機的天然氣進口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，其特征在于，所述的切斷閥(03)采用手動截止閥結(jié)構(gòu)，處于常開狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，其特征在于，所述的吸附式儲罐(04)通過填充在內(nèi)部的甲烷吸附劑(05)吸附排放甲烷氣體，并在重卡天然氣發(fā)動機運行時，釋放甲烷到發(fā)動機系統(tǒng)中燃燒輸出功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，其特征在于，所述的甲烷吸附劑(05)是一種納米級活性炭吸附材料，其具有大比表面積、低壓吸附、低壓儲存、穩(wěn)壓脫附的特性，可循化使用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，其特征在于，所述的安全閥(06)在吸附式儲罐內(nèi)部甲烷氣體壓力超過極端工況下的安全閾值1.5mpa時自動打開，釋放多余的甲烷氣體，從而保持壓力在安全范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于lng重型卡車的排放甲烷回收裝置，其特征在于，所述的電磁閥(07)采用12v或24v直流電驅(qū)動，處于常閉狀態(tài)，內(nèi)部裝有過濾器，攔截氣體中的固體雜質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于LNG重型卡車的排放甲烷回收裝置，包括切斷閥、吸附式儲罐、甲烷吸附劑、安全閥及電磁閥。該裝置在吸附式儲罐中裝入高比表面積的甲烷吸附劑，利用其巨大的內(nèi)表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，將重卡燃料箱中的液化天然氣因吸熱氣化而超壓排放的甲烷吸附儲存，并在重卡發(fā)動機運行時，釋放甲烷到發(fā)動機系統(tǒng)中燃燒輸出功率。安全閥確保了極端惡劣工況下吸附式儲罐和重卡燃料箱內(nèi)的氣體壓力處于安全狀態(tài)。該排放甲烷回收裝置具有回收效率高、適用性強及應用范圍廣等優(yōu)勢，可以有效地減小重卡甲烷的排放量，其不僅減小了環(huán)境污染，還節(jié)約了能源，對于節(jié)能減排具有巨大的促進意義。

技術(shù)研發(fā)人員：程龍,王偉
受保護的技術(shù)使用者：西安斯優(yōu)派環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：20231216
技術(shù)公布日：2025/1/6