1。1。2 天然气的优势 

各级机构和研究人员迫切需要为汽车寻找清洁而且丰富的替代燃料。在煤 炭、石油大量开采消耗下,天然气就成了人类的新宠。它作为汽车的燃料，优 势在于： 

（1）天然气的资源比较丰富，据统计数据显示，我国的天然气的储备是 远远大于石油的，常规的天然气储量大约在 55  万亿立方米，陆地上的储存量

就大约在 38 万亿立方米，而我国的非常规的天然气的储备大约在 200 万亿立 方米——380 万亿立方米左右[1]。 

（2）国家政策支持大力发展天然气：2012 年国家发改委发布的的《新版 天然气利用政策》扩大了天然气的使用范围，直接促进了天然气的发展。特别

之处了天然气在车辆中的使用，从使用在公交和出租的基础上，增加了物流配 送车、载客汽车、环卫车等新的可使用的车辆。 

（3）天然气汽车的经济性：LNG 价格与 90 号汽油最高零售价相比的话， 价格都控制在 0。6：1——0。75:1，而耗气和耗油比是 1。1——1。2 照这样计算， 天然气汽车运行费用比燃油的汽车要低[2]。 

（4）燃烧清洁：天然气燃烧的排放的污染物比传统汽车的排放污染物少 的多，CO 降低 97%，HC 化合物降低 72%，氮氧化合物降低 39%，SO2 减少了 90%，与此同时，二氧化碳也降低了排放。 

LNG 的优势有以下几点： 

（1）LNG 是低温（-162℃）常压下的液态天然气，体积是标准大气压下 同质量气态天然气的 1/625，体积小，而且液态方便运输和储存。 

（2）LNG 作为燃料抗爆性能好。 

（3）LNG 纯净，液化的时候脱掉了重烃、水、硫等杂志，燃烧产生的有 害物质更加少。 

1。1。3  LNG 传统气化器 

气化装置是供气系统中一个重要装置。发动机需要使用的是一定温度下的 气态天然气，而储存运输的是液态的天然气，所以需要气化装置对液态天然气 进行加温气化，使其能够被使用。 

图 1-1 传统气化器 

目前的气化装置基本都是利用发动机的冷却水来进行气化，这种装置是管 壳式，像图 1-1 所示的，LNG 流过螺旋管子，管子被发动机冷却水包裹，冷 却水冷却了发动机之后的温度一般是 75℃到 90℃，所以传统气化装置为水浴 式气化装置。 

水浴式气化装置有以下不足： 

（1）冷启动的水温太低导致气化装置出口的天然气温度过低 

（2）上坡、加速的时候，冷却水的热量不足 

（3）这种气化装置有水垢，会影响冷却水的流量 

（4）能量的浪费 

1。3 国内外研究现状 

1。4 本文研究内容 

以锡柴 CA6SL2-22E5N为研究对象，根据其LNG消耗量为其设计满足热量 供给要求，并具有良好气化性能的空浴式LNG气化装置。 

(1)搜集资料，详细了解空浴式LNG气化装置的工作原理和结构特点。 (2)确定气化器出口的天然气的温度。 (3)根据天然气发动机工作所消耗的天然气,利用传热方程计算完全气化所

需要的热量,使用热力学平衡方程计算尾气的出口温度，并计算出传热过程的 传热系数。  论文网

(4) 设计空浴式LNG气化装置的结构方案，并利用FLUENT软件对结构方 案的气化性能进行计算分析，确定最佳的结构方案。 

设计中需要解决的问题： 

（1）确定出口天然气温度。 

（2）对气化装置进行换热分析，求换热系数和尺寸的设计，对设计出来 的气化装置进行校核。