基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体为一种基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组。

背景技术

LNG发电机组是一种中小型的发电设备，具有节能减排、机动灵活、投资较少、启动方便等优点，广泛应用于建筑、通讯、采矿、筑路、林区、农田灌溉、野外施工和国防工程等各部门，同时也可以作为应急备用电源，一旦停电迅提供稳定的交流电源。因环保需要、降低发电机组噪音、防雨防尘，以及移动方便因素考虑，租赁市场使用的发电机组多为集装箱式发电机组。

集装箱式LNG发电机组内部空间狭小，通风散热效果差，易出现水温过高的现象，影响发电机组正常运转，过高的温度传递至气化区域甚至会影响气化器和LNG储罐的使用安全性，严重时还会损坏发动机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组，包括发电机组箱体，所述发电机组箱体包括气化区、动力区和散热区，所述气化区与动力区之间通过隔断板隔开，所述隔断板包括金属支板、连接板、隔热板、阻燃层和外加固板，所述气化区内腔安装有LNG储罐，所述LNG储罐外端通过第一连接管连接有气化器；

所述动力区内腔安装有电机和发动机，所述发动机上冷却液的进出口分别连接有第二冷却液输送管和第一冷却液输送管；所述气化器末端通过第二连接管与发动机连接；

所述动力区和散热区之间设有隔板，所述隔板上开设有第二安装口和管道孔，所述第二安装口内安装有小排风扇；

所述散热区的前后面分别设有第一进风口和第二进风口，且散热区的右端开设有排气格栅，所述散热区的内腔侧壁上安装有散热器和水箱，所述散热区顶端开设有第一安装口，所述第一安装口上安装有大排风扇；

所述大排风扇内腔安装有固定支架，且固定支架上固定安装有静音风扇，所述固定支架与大排风扇内腔底端之间设有减震块，所述大排风扇的上下两端面均开设有通风孔。

优选的，所述气化区顶部设有格栅，且气化区侧部设有第一双开门，所述第一双开门上设有第一散热格栅。

优选的，所述金属支板、隔热板、阻燃层和外加固板依次叠压固定连接，且金属支板上下两端均焊接有连接板，所述连接板的宽度大于等于金属支板、隔热板、阻燃层和外加固板的厚度和，所述连接板与发电机组箱体的内腔的上下两端固定连接。

优选的，所述气化器的数量不少于两个，呈环形围绕于LNG储罐的外部，且相邻的气化器之间均通过第一连接管连通；所述第一连接管和第二连接管上均设有控制阀，且第二连接管上设有调压计量装置。

优选的，所述大排风扇位于散热区的顶端中部，且大排风扇上端通过合页盖合连接有风扇顶盖板，所述风扇顶盖板的上端面外径等于第一安装口的内径，即风扇顶盖板嵌装于散热区顶端面；所述大排风扇底端侧部设置有连接支耳，所述连接支耳通过连接螺栓与散热区内腔顶部固定连接。

优选的，所述发电机组箱体的前后侧均设有第二散热格栅，且发电机组箱体的散热区顶端设有排风扇，所述发电机组箱体的散热区外侧设有第二双开门。

优选的，所述隔板上下两端均固定安装有安装板，且安装板上开设有安装孔，通过安装孔可将安装板与发电机组箱体内腔的上下两侧壁固定连接。。

优选的，所述第二安装口的数量不少于两个，对称分部在隔板的上部空间，每个第二安装口均安装有小排风扇。

优选的，所述小排风扇为静音小风扇，且小排风扇呈筒状，外侧壁中部开设有螺纹段，所述螺纹段通过螺纹与第二安装口固定连接，且螺纹段的一侧设有挡圈，所述小排风扇的两端面均盖合有盖板，且盖板为网状透气板材。

优选的，所述第二冷却液输送管和第一冷却液输送管分别与水箱和散热器连通，所述水箱和散热器之间通过第三冷却液输送管连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组：

(1)散热区与动力区的分离可提升发电机组箱体内的散热效率，在高效散热的前提下，即在保障发电机组使用安全性的前提下，将气化区加入发电机组箱体内部，保障发电机组箱体的整体性，为LNG发电机组的运输提供了极大的便利；

(2)设置的隔断板可起到阻隔热量和阻燃的效果，可提升箱撬式LNG发电机组的使用安全性；

(3)通过设置独立的大排风扇和小排风扇，相比于原来传统的发动机与发动机排风风扇一体式连接的方式，效果非常明显的降低整个发电机组的噪音，经测试，降低噪音达10dB以上，非常有利于租赁市场的应用；

(4)通过连接支耳将大排风扇固定在散热区顶部，无需进入箱体内部仅需开启风扇顶盖板即可完成大排风扇的清理与维护，且顶部的大排风扇安装牢固，可避免租赁时发电机组频繁移动可能导致的发动机和风扇的移位，减少因风扇产生的故障；

(5)通过将动力区与散热区分离设置，使得气流的流动方向为：自第一箱门的散热格栅进入动力区，自动力区的上部经过小排风扇排入散热区，自散热区从排气格栅和大排风扇排出，同时从第一进风口和第二进风口进入的外界冷空气将带动散热区内的热空气从大排风扇排出，提升了气流在发动机组箱体内部与外部的流通性，复合冷暖空气对流原理，极大的提升了发动机组的散热效率和散热效果，避免水温过高现象的发生；

(6)通过设置顶部的大排风扇，一方面顶部的大排风扇运行的噪音远小于发电机组自带风扇，另一方面相比于需要进入箱体内部才能够完成清理维护的电机风扇，大排风扇的维护清理更为方便快捷；

(7)通过设置隔板以及隔板上便于拆卸的小排风扇，一方面能够方便清理和维护小排风扇，另一方面也能够保证动力区与散热区内的气流流通性，提升散热效果；

(8)通过打开散热区的第二双开门即可进入散热区对散热器进行清洗，操作简单，且不会对发动机本身造成影响，清洗死角少，为散热器的日常维护提供了便利；

(9)通过将大排风扇设置于顶部，无需再进入箱体内部对风扇轴承加润滑油保养，进而减少了故障点的产生率，极大的降低了人力和材料成本。

附图说明

图1为基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组的结构示意图；

图2为基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组的剖视图；

图3为气化器的结构示意图；

图4为隔断板的爆炸图；

图5为基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组的右视图；

图6为散热区的剖视图；

图7为大排风扇的剖视图；

图8为隔板的结构示意图；

图9为小排风扇的侧视图；

图10为A、B两种箱撬式LNG发电机组在同环境下的运行时噪音检测曲线图。

图中：1-发电机组箱体、11-第二散热格栅、12-第一散热格栅、2-气化区、3-动力区、31-第一箱门、4-散热区、41-散热器、42-水箱、43-排风扇、44-第一安装口、45-第二双开门、46-排气格栅、47-第一进风口、48-第二进风口、5-隔断板、51-金属支板、52-连接板、53-隔热板、54-阻燃层、55-外加固板、6-LNG储罐、61-第一连接管、7-气化器、71-第二连接管、8-电机、81-发动机、811-第一冷却液输送管、812-第二冷却液输送管、422-第三冷却液输送管、9-大排风扇、91-固定支架、92-减震块、93-静音风扇、94-风扇顶盖板、95-连接支耳、96-连接螺栓、97-通风孔、10-隔板、101-安装板、611-安装孔、62-第二安装口、63-管道孔、64-小排风扇、641-盖板、642螺纹段、643挡圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-9所示，一种基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组，包括发电机组箱体1，发电机组箱体1包括气化区2、动力区3和散热区4，气化区2顶部设有格珊，且气化区2侧部设有第一双开门，第一双开门上开设有第一散热格栅12；第一散热格栅12用于保障气化区2侧部的空气流通，减少热存留；

气化区2与动力区3之间通过隔断板5隔开，隔断板5包括金属支板51、连接板52、隔热板53、阻燃层54和外加固板55；连接板52为金属连接条，用于承接发电机组箱体1内腔的顶部和底部，可通过螺钉与发电机组箱体1固定；隔热板53优选为真空隔热板，用于隔绝动力区3的热量，减少动力区3的热传递至气化区2；阻燃层54优选为工业阻燃板，保障气化区2位于发电机组箱体1内的使用安全性；

金属支板51、隔热板53、阻燃层54和外加固板55依次叠压固定连接，且金属支板51上下两端均焊接有连接板52，连接板52的宽度大于等于金属支板51、隔热板53、阻燃层54和外加固板55的厚度和，连接板52与发电机组箱体1的内腔的上下两端固定连接，金属支板51、隔热板53、阻燃层54和外加固板55的形状大小均相同，其组合后可形成整个隔断板5，外加固板55的上下两端可通过螺钉或者焊接的方式固定在连接板52上；

气化区2内腔安装有LNG储罐6，LNG储罐6外端通过第一连接管61连接有气化器7，气化器7的数量不少于两个，呈环形围绕于LNG储罐6的外部，且相邻两个气化器7之间均通过第一连接管61连通，第一连接管61和第二连接管71上均设有控制阀，且第二连接管71上设有调压计量装置；

动力区3内腔安装有电机8和发动机81，发动机81上冷却液的进出口分别连接有第二冷却液输送管812和第一冷却液输送管811；发动机81通过冷却液管道内不断流动的冷却液进行散热；气化器7末端通过第二连接管71与发动机81连接，动力区3和散热区4之间设有隔板10，隔板10上开设有第二安装口62和管道孔63，第二安装口62内安装有小排风扇64。隔板10上下两端均固定安装有安装板101，且安装板101上开设有安装孔611，通过安装孔611可将安装板101与发电机组箱体1内腔的上下两侧壁固定连接。通过将螺丝插入安装孔611即可将安装板101与发电机组箱体1固定，即可将隔板10固定于动力区3与散热区4之间。

第二安装口62的数量为两个，对称分部在隔板10的上部空间，每个第二安装口62均安装有小排风扇64。小排风扇64为静音小风扇，且小排风扇64呈筒状，外侧壁中部开设有螺纹段642，螺纹段642通过螺纹与第二安装口62固定连接，且螺纹段642的一侧设有挡圈643，小排风扇64拧入第二安装口62进行安装，在拆卸时仅需拧动即可完成拆卸维护，小排风扇64的两端面均盖合有盖板641，且盖板641为网状透气板材。动力区3产生的热量将影响空气温度，动力区内热空气上流冷空气下沉，隔板10上的小排风扇64可带动动力区3上部空间的热空气流向散热区4内，沿着散热区4从排气格栅46排出，同时外接的冷气流将通过第一箱门31上的散热格栅进入动力区2即可完成动力区2内腔的冷热气流交换，进而可保障气流的流通效率和散热效率；

第二冷却液输送管812和第一冷却液输送管811分别与水箱42和散热器41连通，水箱42和散热器41之间通过第三冷却液输送管422连通。

动力区3前侧设有第一箱门31，第一箱门31上设有散热格栅。发电机组箱体1的散热区4外侧设有第二双开门45，散热区4侧壁上安装有散热器41和水箱42，发电机组箱体1的前后侧均设有第二散热格栅11，且发电机组箱体1的散热区4顶端设有排风扇43，发动机81上设有冷却管，冷却管进水口和出水口分别与散热器41和水箱42连接，散热器41通过水管与水箱42连通，且散热区4靠近散热器41和水箱的位置均设有第二散热格栅11，用于保障散热通风性，散热器41端部设有水泵，通过水泵带动水流流动，依次经过散热器41、水箱42和发动机81上的冷却管，通过排风扇43和小风扇可带动散热区4与动力区3的空气流通，进而可增加散热器41的散热效率，进而可提升动力区3的散热效果，保障发电机组箱体1内腔的散热性。

散热区4的前后面分别设有第一进风口47和第二进风口48，且散热区4的右端开设有排气格栅46，散热区4的内腔侧壁上安装有散热器41和水箱42，散热区4顶端开设有第一安装口44，第一安装口44上安装有大排风扇9；大排风扇9内腔安装有固定支架91，且固定支架91上固定安装有静音风扇93，固定支架91与大排风扇9内腔底端之间设有减震块92，减震块92为弹性橡胶块，可降低静音风扇93电机运行时产生的震动，进而可降低大排风扇9运行时产生的噪音，大排风扇9的上下两端面均开设有通风孔97。大排风扇9上端通过合页盖合连接有风扇顶盖板94，风扇顶盖板94的上端面外径等于第一安装口44的内径，即风扇顶盖板94嵌装于散热区4顶端面；开启风扇顶盖板94即可对大排风扇9进行清灰维护，操作简单方便。

大排风扇9底端侧部设置有连接支耳95，连接支耳95通过连接螺栓96与散热区4内腔顶部固定连接。

大排风扇9启动时带动的气流流向为自内向外，小排风扇64启动时带动的气流流向为自动力区3向散热区4。

散热区4的外端设有第二双开门45，且第二双开门45外侧开设有排气格栅46，排气格栅46与第一散热格栅12左右对称设置。

工作原理：LNG储罐6内储存的液态天然气将通过第一连接管61流向气化器7，进行气化后，通过第二连接管71流入发动机81为发动机81提供动力源，发动机81通过表面的冷却液带走热量，而吸收热量后的冷却液将通过水管流入散热器41，散热器41将通过独立的散热区4的排风扇43以及散热孔快速降温，通过散热孔吸入外接的冷空气带走散热器41内冷却液的热度，再通过排风扇43从顶部排出，可极大的提升发电机组的散热效率。

实验一：

为了检测本发明的基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组运行时的散热效率，现将原箱式发电机组设为A组，本发明的基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组设为B组，在60％负载的情况下，在同种环境下，在A、B组发电机箱内m1点(水箱位置)、m2点(柴油机位置)和m3点(电机位置)以及A、B组发动机表面n1、n2和n3点放置温度传感器进行温度检测，检测数据统计如下表所示：

表1 A、B两种发电机组在同种环境下的温度检测统计表℃

根据表1中统计的数据，可以得出，运行2小时后，A组发动机内m1点、m2和m3温度分别为76℃、68℃、66.5℃，而B组发动机内m1点m2和m3的温度值为56℃、57℃、54℃摄氏度，即B组发动机内部的温度远低于A组发动机内部的温度；A组发动机表面n1、n2、n3点温度分别为87℃、87℃、86.5℃，而B组发动机内n1、n2、n3点温度分别为72℃、72℃、73℃，即B组发动机表面的温度远低于A组发动机表面的温度，由此可明显得出，本发明的基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组的散热效率远高于原箱式发电机组的散热效率。

实验二：

为了检测本发明的基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组运行时产生的噪音，现将原箱式发电机组设为A组，本发明的基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组设为B组，在60％负载的情况下，在同种环境下，对A、B组发电机运行时箱内X1点、X2点以及A、B组发电机运行时箱外Y1点、Y2点进行音量数据采集，采集数据的平均值统计如下表所示：

表2 A、B两种箱式柴油发电机组在同环境下的运行时噪音检测统计表

根据表2以及图10中统计的数据，可以得出，运行30min以后，A组发动机内X1点和X2点音量采样平均值分别为103db、104db，而B组X1点和X2点音量采样平均值分别为95db、96db，即运行30min以后，B组发动机内部的产生的噪音远低于A组发动机内部产生的噪音；A组发动机表面Y1、Y2点音量采样平均值分别为87db、87db，而B组发动机表面Y1、Y2点音量采样平均值分别为73db、72db，即B组发动机表面的产生的噪音远低于A组发动机表面产生的噪音，由此可明显得出，本发明的基于分离式水箱散热系统的箱撬式LNG发电机组的噪音产生分贝远低于原箱式发电机组的的噪音产生分贝。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。