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摘要：LNG的全称是液化天然气，液化天然气是当今全世界公认的一种清洁能源，液化天然气能够燃烧充分，并且燃烧产生的热值高，液化天然气价格较低、运输方便并且具有着较好的安全性，深受广大用户的欢迎并且得到了大力的推广。而随着我国经济、科技的进步，液化天然气应用的领域也愈加的广泛，在我国当前的交通建设中，以液化天然气为燃料的液化天然气车已经投入运行并受到了广泛的关注。车载LNG气瓶是液化天然气车载燃料系统中的关键组成部分，影响到了汽车对于液化天然气燃料的利用效率，而在车载LNG气瓶的构成中，气瓶抽真空期有着关键性的影响。本文就此对影响车载LNG气瓶抽真空期的一些主要因素进行了研究和分析，希望能够为我国清洁能源行业的发展提供一些有意义的参考。
关键词：车载LNG气瓶;抽真空期;影响因素
1.车载LNG气瓶的应用背景
当前阶段下，我国对于车载LNG气瓶的应用主要是集中在牵引车、自卸车等重型卡车领域，在客车、飞机、火车以及船只等交通工具中也开始了逐步的应用。作为清洁能源的一种，液化天然气燃烧充分、产热高以及易于运输，且相对于柴油运输车辆的运输成本来说，液化天然气运输车辆的运输成本节省了约百分之二十五。因此在我国环保部门相关政策的支持下，液化天然气得到了大力的推广，全国的液化天然气供需持续的增长，我国汽车市场对于液化天然气汽车的需求也逐年升高。
2.车载LNG气瓶结构以及抽真空原理的简介
2.1车载LNG气瓶结构
车载LNG气瓶属于低温的、能够隔绝热量的气瓶，是一种B4类的压力容器。車载LNG气瓶为双层结构设计，采用304不锈钢板，车载LNG气瓶的内胆利用的是铝箔纸与玻璃纤维形成的一种复合型的绝热材料，并进行了多层的缠绕，以此来减少产生的热辐射。车载LNG气瓶的内胆与外壳间形成了一个夹层腔，夹层腔内是处于一种真空状态的，并且在夹层腔内装有分子筛等能够将气体性的物质吸附，从而阻止内胆和外壳之间的的空气对流、减小热量的传导。这种双层抽真空的结构，能够极大程度的减少内胆与外界环境进行的热交换，从而能够长时间的使液化天然气处于低温的状态。
2.2车载LNG气瓶抽真空原理简介
车载LNG气瓶抽真空原理虽然有个“抽”字，但是这种抽真空原理的本质实际上是通过加热来除去夹层腔中的气体。在平常温度下，车载LNG气瓶真空夹层内残余下来的气体主要是由氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷以及水蒸气组成，并且氢气的含量最高，约是百分之七十;而温度较低时，车载LNG气瓶真空夹层内残留下来的气体主要是由氢气、一氧化碳、甲烷以及惰性气体氩气，且氢气的平均含量能够达到百分之八十一。在对车载LNG气瓶抽真空除气时，通过对气瓶的内胆或者是外层进行加热，使得缠绕在气瓶内胆上的隔热材料以及气瓶与外层之间的夹层空间温度升高，在较高的温度下，分子活跃的程度就会变得更高，使得原本吸附在内胆绝热材料上的气体分子和在瓶壁上的油污分子动能增大，从而脱离绝热材料和瓶壁进入到车载LNG气瓶夹层空间，进一步被泵抽走。而在车载LNG气瓶抽真空原理中，对内胆或者是外层进行加热的方式有内加热、外加热以及内外同时加热三种。气体抽真空过程中，最为关键的是抽出绝热材料、吸附物质以及瓶体的油污储存和吸附的气体，降低对气体夹层的放气速率，以此来确保夹层腔真空度。
3.加热方式对车载LNG气瓶抽真空周期的影响
3.1内加热在车载LNG气瓶抽真空周期过程中的作用
对车载LNG气瓶进行内加热时，通常会处在室内的开放环境内。内加热抽空分为两种方式，其一是分体式的加热方式，用小功率的鼓风机和空气加热器组成一个小的单元，每一个小的单元只会对一个或者是两个的车载LNG气瓶的内胆进行加热。而集中式加热是让空气通过大功率的鼓风机和加热器的加热成为高温空气后，再将这些高温空气集中输送到一个保温管中，然后再通过保温管输送到所连接各个LNG气瓶内胆中。这两种内加热方式的原理都是将内胆中的温度升高，使得在内胆外表面的绝热材料、分子筛在高温下加快释放其所吸附的气体分子，然后再利用真空泵抽除这些气体分子，但是分体式加热与集中式加热还是有着很明显的差别，分体式内加热方法中，由于每一个单元只能进行一或两个气瓶的内加热，这既容易导致在分体式加热中，同一批气瓶加热时温度的差异较大，致使各个气瓶中排除气体的程度也有着较大的差异，甚至个别的气瓶除气不够彻底，出现放气速率不合格、气体夹层真空形态难以维持的现象。而集中式加热却很少出现这种情况，同一批的气瓶温差较小且具有一致的真空度，因此在实际的生产过程中，最常采用的是集中式内加热的方式。
3.2外加热方式在车载LNG气瓶夹层抽真空过程中的作用
对车载LNG气瓶用外加热的方法进行抽真空时，需要将气瓶以及抽真空的管道放置在一个密闭并且能够进行保温的房间内，通过加热来让这个保温密闭的房间内的温度升高，从而来对车载LNG气瓶的外壳进行外加热。当密闭保温房间内的气温升高时，外壳在高温环境下，就会促进和加快车载LNG气瓶外壳内壁的气体分子释放的速率，而要使缠绕在内胆上的绝热温度升高，还需要以氮气为介质传导温度。值得注意的是，利用外加热方式对车载LNG气瓶夹层抽真空时，由于热量的传递较慢，会使得内胆绝热材料不能够有效地进行气体分子的释放，从而延长抽真空周期，影响到抽真空的效率。
3.3内外同时加热方式在LNG气瓶抽真空过程中的作用
内外同时加热的方式集合了内加热以及外加热的优点，对内胆上缠绕的绝热材料以及外壳同时加热，能够加快吸附气体分子的释放速率、大大的缩短抽真空的周期，但是内外同时加热的方法能源、材料的消耗都比较大，性价比太低，因此，在实际的生产过程中，内外同时加热是很少被使用的。
4.加热温度对车载LNG气瓶抽真空周期的影响
随着温度升高，气体分子的活跃度和动能会升高，因此当温度升高时，气体夹层腔体中绝热材料、吸附的气体物质分子以及油污等物质的分解、释放的速率会得到明显的升高，但并不是温度越高，主管道真空度就一定会越好，原因是当抽气泵抽气速率恒定时，随着温度越来越高，气体物质分子释放速率大于真空泵的抽气速率时，就会导致释放的气体分子不断地在夹层腔体中累积，这时主管道中真空度就开始变差。因此，当温度大于某一个临界值时，气体分子的释放速率是逐渐稳定并且有一个下降趋势的，所以，在实际的生产过程中，加热温度最好是处于夹层物质的最大放气速率的临界值范围内。
5.结语
车载LNG气瓶夹层抽真空的周期对于车载LNG气瓶的生产有着极其重要的意义，对于车载LNG气瓶的质量的提升以及液化天然气汽车对于液化天然气的利用率的提高有着很大的帮助。因此，在车载LNG气瓶的生产过程中，相关的生产人员应该对加热方式、温度等对抽真空期有影响的因素予以重视，以确保气瓶的质量以及生产的效率。
参考文献
[1]梁玉华.浅析LNG车载气瓶及供气系统[J].全国商情，2013（20）：64-65.
关键词：车载LNG气瓶;抽真空期;影响因素
1.车载LNG气瓶的应用背景
当前阶段下，我国对于车载LNG气瓶的应用主要是集中在牵引车、自卸车等重型卡车领域，在客车、飞机、火车以及船只等交通工具中也开始了逐步的应用。作为清洁能源的一种，液化天然气燃烧充分、产热高以及易于运输，且相对于柴油运输车辆的运输成本来说，液化天然气运输车辆的运输成本节省了约百分之二十五。因此在我国环保部门相关政策的支持下，液化天然气得到了大力的推广，全国的液化天然气供需持续的增长，我国汽车市场对于液化天然气汽车的需求也逐年升高。
2.车载LNG气瓶结构以及抽真空原理的简介
2.1车载LNG气瓶结构
车载LNG气瓶属于低温的、能够隔绝热量的气瓶，是一种B4类的压力容器。車载LNG气瓶为双层结构设计，采用304不锈钢板，车载LNG气瓶的内胆利用的是铝箔纸与玻璃纤维形成的一种复合型的绝热材料，并进行了多层的缠绕，以此来减少产生的热辐射。车载LNG气瓶的内胆与外壳间形成了一个夹层腔，夹层腔内是处于一种真空状态的，并且在夹层腔内装有分子筛等能够将气体性的物质吸附，从而阻止内胆和外壳之间的的空气对流、减小热量的传导。这种双层抽真空的结构，能够极大程度的减少内胆与外界环境进行的热交换，从而能够长时间的使液化天然气处于低温的状态。
2.2车载LNG气瓶抽真空原理简介
车载LNG气瓶抽真空原理虽然有个“抽”字，但是这种抽真空原理的本质实际上是通过加热来除去夹层腔中的气体。在平常温度下，车载LNG气瓶真空夹层内残余下来的气体主要是由氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷以及水蒸气组成，并且氢气的含量最高，约是百分之七十;而温度较低时，车载LNG气瓶真空夹层内残留下来的气体主要是由氢气、一氧化碳、甲烷以及惰性气体氩气，且氢气的平均含量能够达到百分之八十一。在对车载LNG气瓶抽真空除气时，通过对气瓶的内胆或者是外层进行加热，使得缠绕在气瓶内胆上的隔热材料以及气瓶与外层之间的夹层空间温度升高，在较高的温度下，分子活跃的程度就会变得更高，使得原本吸附在内胆绝热材料上的气体分子和在瓶壁上的油污分子动能增大，从而脱离绝热材料和瓶壁进入到车载LNG气瓶夹层空间，进一步被泵抽走。而在车载LNG气瓶抽真空原理中，对内胆或者是外层进行加热的方式有内加热、外加热以及内外同时加热三种。气体抽真空过程中，最为关键的是抽出绝热材料、吸附物质以及瓶体的油污储存和吸附的气体，降低对气体夹层的放气速率，以此来确保夹层腔真空度。
3.加热方式对车载LNG气瓶抽真空周期的影响
3.1内加热在车载LNG气瓶抽真空周期过程中的作用
对车载LNG气瓶进行内加热时，通常会处在室内的开放环境内。内加热抽空分为两种方式，其一是分体式的加热方式，用小功率的鼓风机和空气加热器组成一个小的单元，每一个小的单元只会对一个或者是两个的车载LNG气瓶的内胆进行加热。而集中式加热是让空气通过大功率的鼓风机和加热器的加热成为高温空气后，再将这些高温空气集中输送到一个保温管中，然后再通过保温管输送到所连接各个LNG气瓶内胆中。这两种内加热方式的原理都是将内胆中的温度升高，使得在内胆外表面的绝热材料、分子筛在高温下加快释放其所吸附的气体分子，然后再利用真空泵抽除这些气体分子，但是分体式加热与集中式加热还是有着很明显的差别，分体式内加热方法中，由于每一个单元只能进行一或两个气瓶的内加热，这既容易导致在分体式加热中，同一批气瓶加热时温度的差异较大，致使各个气瓶中排除气体的程度也有着较大的差异，甚至个别的气瓶除气不够彻底，出现放气速率不合格、气体夹层真空形态难以维持的现象。而集中式加热却很少出现这种情况，同一批的气瓶温差较小且具有一致的真空度，因此在实际的生产过程中，最常采用的是集中式内加热的方式。
3.2外加热方式在车载LNG气瓶夹层抽真空过程中的作用
对车载LNG气瓶用外加热的方法进行抽真空时，需要将气瓶以及抽真空的管道放置在一个密闭并且能够进行保温的房间内，通过加热来让这个保温密闭的房间内的温度升高，从而来对车载LNG气瓶的外壳进行外加热。当密闭保温房间内的气温升高时，外壳在高温环境下，就会促进和加快车载LNG气瓶外壳内壁的气体分子释放的速率，而要使缠绕在内胆上的绝热温度升高，还需要以氮气为介质传导温度。值得注意的是，利用外加热方式对车载LNG气瓶夹层抽真空时，由于热量的传递较慢，会使得内胆绝热材料不能够有效地进行气体分子的释放，从而延长抽真空周期，影响到抽真空的效率。
3.3内外同时加热方式在LNG气瓶抽真空过程中的作用
内外同时加热的方式集合了内加热以及外加热的优点，对内胆上缠绕的绝热材料以及外壳同时加热，能够加快吸附气体分子的释放速率、大大的缩短抽真空的周期，但是内外同时加热的方法能源、材料的消耗都比较大，性价比太低，因此，在实际的生产过程中，内外同时加热是很少被使用的。
4.加热温度对车载LNG气瓶抽真空周期的影响
随着温度升高，气体分子的活跃度和动能会升高，因此当温度升高时，气体夹层腔体中绝热材料、吸附的气体物质分子以及油污等物质的分解、释放的速率会得到明显的升高，但并不是温度越高，主管道真空度就一定会越好，原因是当抽气泵抽气速率恒定时，随着温度越来越高，气体物质分子释放速率大于真空泵的抽气速率时，就会导致释放的气体分子不断地在夹层腔体中累积，这时主管道中真空度就开始变差。因此，当温度大于某一个临界值时，气体分子的释放速率是逐渐稳定并且有一个下降趋势的，所以，在实际的生产过程中，加热温度最好是处于夹层物质的最大放气速率的临界值范围内。
5.结语
车载LNG气瓶夹层抽真空的周期对于车载LNG气瓶的生产有着极其重要的意义，对于车载LNG气瓶的质量的提升以及液化天然气汽车对于液化天然气的利用率的提高有着很大的帮助。因此，在车载LNG气瓶的生产过程中，相关的生产人员应该对加热方式、温度等对抽真空期有影响的因素予以重视，以确保气瓶的质量以及生产的效率。
参考文献
[1]梁玉华.浅析LNG车载气瓶及供气系统[J].全国商情，2013（20）：64-65.