现在,随着汽车拥有量的日益增加,汽油需求也越来越大,石油储量却越来越少,造成能源危机越来越严重。人们在寻求新能源、新技术来改变危机。因此人们研制出燃气汽车、太阳能汽车、燃氢电池汽车等等。燃气汽车主要是以天然气为燃料,供汽车行驶使用。目前开发的比较成功的是压缩天然气汽车,即将天然气压缩30倍左右,装进一个储气罐里,安装在车的后备箱里,汽车发动机前再增加相应的燃气设备,这样一辆燃气汽车就改装成功啦。每辆汽车改装费大概需要3000元。但由于其行驶距离有限,最多只能行驶100公里,并且加气站的建设要受天然气管道的限制,不能象加油站那样很方便建站,因此目前改装的燃气车主要是城市里的出租车、公交车,还无法大规模的推广应用。太阳能汽车和燃氢电池汽车现在还处于实验室阶段,虽偶有其样车见于汽车博览会,据说车速和行程里数还不错,但估计是汽车成本过高,难以批量生产。或者还有什么技术障碍,总之始终没见推出其产品。
因此人们又在研制怎样利用液化天然气,即将天然气降低到-162℃、液体状态。其体积就会缩小625倍,这样天然气的大型运输问题就解决了。其技术原理是这样的,用一个双层的保温罐,中间填充保温材料并抽成真空,内层镀上水银,经过多级保温处理,基本能保持其-162℃的温度。这样的储气罐内压力很小,运输也很安全。事实上绝热层并不能完全杜绝热交流,每天还会有2%的液化气升华,实际操作中是把这部分气体通过排气阀排到大气中,因为汽车运输多是在旷野里,不会有什么危险,这个问题也算是基本解决了。
但是,问题出在汽车携带的小型储气罐上,现在申请的很多车载储气罐专利,其原理是和大型液化气运输罐是基本一样的,都设计有隔热层,防爆开关,减压开关,只是体积小的多,安装在汽车的后备厢里。但是问题同样是隔热层不能完全禁止热交流,每天大约有2%的液化气升华为气态气,内压会不断升高,如果把这部分气体排放到大气中,就会产生危险,因为小汽车多是停放在居民区或车库里,搞不好就有发生爆炸或烧伤事故。如果不排放,内压持续上升也会有爆炸的危险。
另外,汽车在行驶当中又出现了第二个问题,因为液化天燃气是-162℃的,其转化为气态天然气的速度是很慢的,很容易导致跟不上汽车使用的情况,这样就会出现熄火现象。而以前申请的专利往往忽视了这一块,让液化天然气的阀门直接和供气管相连,没有给予液化天然气足够的时间和空间让其汽化。这样隐患就很多,或者是因为来不及升华造成供应不上,导制熄火,或者是以液态的方式直接进入化油器,喷射进活塞,这样就跟燃烧汽油没有区别了,无法显示气体燃料的优势。另外在停车期,滞留在输气管内的液态天然气很容易升温汽化,输气管中的压力就会升高,也会有爆炸的可能性,或者损坏输气管。总之,液态天然气使用起来性能很不稳定,给司机师傅带来了很多麻烦。
第三,液态罐中的液体在抽取过程中要防止热对流,即在使用液态天然气时阀门要及时打开,不需要时阀门要及时关闭,而这是我们普通采用的球阀、螺旋阀门所无法做到的,其关闭无法实现自动化,如果长期打开着,溢出的液体就会太多,造成供气管压力升高,更为可怕的是热量也会从阀门口进入恒温罐内部,迅速吸收热量。使其它保温设计形同虚设,所有的设计都会因此而白费。
以上三方面的原因,是液化天然气的技术不成熟的地方,这些不成熟的地方,直接导致其无法大面积推广,现在应用尚不如压缩天然气。但是越来越严重的能源危机,要求我们必须打破这些技术屏障。
为此,我们成功的设计出复合罐,利用模糊减压技术,最终解决了液化天然气难以利用的瓶颈性问题。使液化天然气真正的登上历史的舞台,能源危机可望破解。现在这项技术已申请了国家专利。希望有识厂家进行试制,达到预期效果后,并进入商业运行阶段
专利申请名:车用液化天然气复式燃料
申请号:200520118283.6
发明人:王登祥 caijiabin_gang@sohu.com