[實(shí)用新型]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00231691.9
• 申請(qǐng)日: 2000-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN2411345Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2000-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張樹(shù)
• 主分類號(hào): F01N3/28
• 分類號(hào): F01N3/28
• 代理公司: 北京雙收專利事務(wù)所
• 代理人: 張華輝

本實(shí)用新型涉及一種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的凈化裝置，具體地說(shuō)，涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)摻燒氫氣的尾氣凈化裝置。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)比較，前者的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放性能均優(yōu)于后者。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)在于其排放的尾氣中含有碳及附著其上的未燃燒的HC化合物。這種有害的尾氣排放物會(huì)污染大氣，惡化人類的生存環(huán)境。

利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣使醇類裂解為H2，在發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷時(shí)是可行的。但在發(fā)動(dòng)機(jī)處于中負(fù)荷或怠速工況時(shí)，由于尾氣中的熱量不足以使醇類的裂解反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，而保證不了H2的持繼供應(yīng)。眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)在正常使用時(shí)，主要工作在中小負(fù)荷或怠速工況下。因此，醇類裂解反應(yīng)基本上不能維持下去。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了更多的利用尾氣余熱，在醇類裂解反應(yīng)器中加設(shè)阻擋板，使尾氣按螺旋路徑運(yùn)動(dòng)。這種方式增加了尾氣在反應(yīng)器中滯留的時(shí)間，排氣阻力增大，使排氣不暢，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的廢氣排不凈，留在氣缸內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)換氣不充分，引起發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，并使燃燒不完全，這種方案會(huì)帶來(lái)不可估量的負(fù)面影響。

如果使用高壓電加熱器，可保證醇類裂解正常進(jìn)行，但一般車輛上沒(méi)有高壓電源，其應(yīng)用也有困難。

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種能經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便地大幅度降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)碳煙，達(dá)到低碳煙排放，并同時(shí)降低NO_x排放的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置。

本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)既利用發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣的熱量，又利用車輛上的低壓電源供熱，以保證醇類裂解反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行來(lái)達(dá)到的，其具體技術(shù)方案如下。

本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置，包括設(shè)置有填充低溫催化劑反應(yīng)室的醇類裂解裝置，其中置于所述裂解裝置中且與反應(yīng)室下部連通的蒸發(fā)管置于反應(yīng)室中的低壓電加熱器和溫度傳感器，其中所述裂解裝置的外殼是具有保溫層的外殼，其靠近反應(yīng)室的側(cè)壁上設(shè)有排氣岐管接口，其靠近蒸發(fā)管的側(cè)壁上設(shè)有消音器接口，其頂部設(shè)有醇類液體的入口，并與蒸發(fā)管相連接；在反應(yīng)室中設(shè)有具孔洞的分隔單元，將反應(yīng)室分隔成至少3層，低溫催化劑置于分隔單元中，反應(yīng)室具有法蘭盤和與之相連的蓋板，在蓋板上設(shè)有排氣口以及低壓電加熱器的接線出口和溫度傳感器的出口。

本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置，其中所述蒸發(fā)管為至少一個(gè)螺旋形管。

本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置，其中所述蒸發(fā)管為兩個(gè)套裝的螺旋管。

本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置，其中所述反應(yīng)室支承在置于所述裂解裝置內(nèi)底部的支座上。

本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置，其中所述低溫催化劑的型號(hào)為R1或R2；所述醇類為甲醇或乙醇。

本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置，其中所述分隔單元由內(nèi)分隔單元和外分隔單元構(gòu)成，且均為筒狀，其中內(nèi)分隔單元筒口朝上，外分隔單元筒口朝向中心，在所述溫度傳感器外面設(shè)有護(hù)套。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

①由于供醇類裂解制H₂反應(yīng)所需的熱量既來(lái)自柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣，又來(lái)自低壓電加熱量，使該反應(yīng)能持續(xù)進(jìn)行，采用分隔為多層的反應(yīng)室結(jié)構(gòu)，可以防止由振動(dòng)所致的催化劑向下沉積的情況，提高了醇與催化劑的接觸，使得醇類裂解反應(yīng)能夠充分地進(jìn)行，從而保證了H₂的充分供應(yīng)，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的碳煙大幅度降低可達(dá)75％左右，NO_x下降30-40％；其中尾氣熱量的回收利用，還可減少對(duì)大氣的熱污染；

②由于采用了低溫催化劑，使反應(yīng)溫度降低到220℃-280℃，節(jié)省能源達(dá)8-10％。

③采用CPU單片機(jī)控制醇類裂解反應(yīng)，使操作達(dá)到最簡(jiǎn)化，并能與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工況實(shí)現(xiàn)最好的配合，可提高車輛續(xù)行里程20％；

④布置合理，保證了醇類裂解的路徑，從而提高了醇類裂解的效率；

⑤醇類裂解反應(yīng)器的殼體外面加保溫層，可有效防止熱量向外幅射，從而提高了熱能利用率，同時(shí)，在停止工作時(shí)，防止催化劑降溫過(guò)快而造成的破碎，可延長(zhǎng)催化劑的壽命；

⑥蒸發(fā)管為螺旋形結(jié)構(gòu)，有效地消除內(nèi)應(yīng)力，工藝性好，提高了裝置的可靠性。

⑦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，其造價(jià)低于摻燒LPG、CNG，故投資少，見(jiàn)效快，適用于新機(jī)和在用機(jī)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的方法和裝置作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的消煙凈化工作原理圖。

圖2是本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消煙凈化裝置的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。