[發(fā)明專利]氮液化二氧化碳閉合發(fā)動(dòng)機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110261056.9
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102661217A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳北彪
• 申請（專利權(quán)）人: 靳北彪
• 主分類號: F02M25/12
• 分類號: F02M25/12;F01N3/02;C01B31/22;C01B31/20
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種氮液化二氧化碳閉合發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，無論是內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)還是混燃機(jī)的燃燒室排放出的污染物是目前環(huán)境保護(hù)中的最大障礙。因此，關(guān)于新能源動(dòng)力系統(tǒng)的研究日趨火熱。但是新能源動(dòng)力系統(tǒng)很難在短時(shí)間內(nèi)得以廣泛實(shí)際應(yīng)用，因此如何減少或杜絕傳統(tǒng)能源動(dòng)力轉(zhuǎn)換過程中的污染物排放是更為現(xiàn)實(shí)急迫的任務(wù)。不僅如此，在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)人類的能源結(jié)構(gòu)仍然將以碳?xì)浠衔餅橹?，其中包括化石能源和生物質(zhì)能源。為此如果能夠開發(fā)出以碳?xì)浠衔锘蛱細(xì)溲趸衔餅槿剂系牧闩欧呕蚪闩欧诺臒釀?dòng)力系統(tǒng)，將對于環(huán)境保護(hù)起到更大的作用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

一種氮液化二氧化碳閉合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括壓縮式空分系統(tǒng)，爆排發(fā)動(dòng)機(jī)和二氧化碳液化器，所述壓縮式空分系統(tǒng)的液氧出口與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道與所述二氧化碳液化器連通，所述壓縮式空分系統(tǒng)的氮?dú)獬隹谂c所述二氧化碳液化器連通，在所述二氧化碳液化器內(nèi)以氮?dú)獾睦淠転橥苿?dòng)力使所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的二氧化碳液化和/或固化。

在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)和所述二氧化碳液化器之間設(shè)排氣降溫?zé)峤粨Q器。

所述二氧化碳液化器設(shè)為混合式二氧化碳液化器。

在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)和所述二氧化碳液化器之間設(shè)排氣降溫?zé)峤粨Q器，在所述排氣降溫?zé)峤粨Q器上設(shè)熱交換器水出口。

在所述二氧化碳液化器上設(shè)液化器水出口。

在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室上設(shè)回流流體入口，在所述二氧化碳液化器上設(shè)回流流體出口，所述回流流體出口經(jīng)高壓泵與所述回流流體入口連通。

在所述壓縮式空分系統(tǒng)的液氧出口與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室之間設(shè)液氧高壓泵和氧吸熱熱交換器。

氧吸熱熱交換器設(shè)為氧吸熱排氣熱交換器、氧吸熱燃燒室熱交換器或氧吸熱壓縮式空分熱交換器。

所述氮液化二氧化碳閉合發(fā)動(dòng)機(jī)還包括獨(dú)立的做功機(jī)構(gòu)，所述壓縮式空分系統(tǒng)的氮?dú)饨?jīng)過與所述二氧化碳液化器進(jìn)行熱交換后，與獨(dú)立的做功機(jī)構(gòu)連通。

所述壓縮式空分系統(tǒng)的氮?dú)饨?jīng)過與所述二氧化碳液化器進(jìn)行熱交換后，與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)連通。即從壓縮式空分系統(tǒng)1出來的液氧和氮?dú)夤灿靡粋€(gè)做功機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的原理是利用壓縮式空分系統(tǒng)產(chǎn)生的液氧為爆排發(fā)動(dòng)機(jī)提供氧化劑，而同時(shí)產(chǎn)生的低溫氮?dú)庥脕砝鋮s爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣，將排氣中的二氧化碳進(jìn)行液化和/或固化。

本發(fā)明中所謂的壓縮式空分系統(tǒng)是指壓縮式的空氣分離系統(tǒng)，用來將氧氣和氮?dú)饧捌渌諝獬煞址蛛x；所謂的爆排發(fā)動(dòng)機(jī)是指只有爆炸作功過程和排氣過程的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)是將高壓氧化劑充入燃燒室后噴入燃料，在燃燒室內(nèi)不再進(jìn)行壓縮，并且可以對所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)充入膨脹劑來提高爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力，這種發(fā)動(dòng)機(jī)是指只進(jìn)行爆炸作功沖程和排氣沖程的活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)以及葉輪式（如燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室和透平部分）、轉(zhuǎn)子式等一切由熱轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的熱動(dòng)力系統(tǒng)；所謂壓氣機(jī)是指對氣體進(jìn)行壓縮的機(jī)構(gòu)，如活塞式、渦輪式、螺桿式、齒輪式、轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)等；所述膨脹劑是指不參與燃燒化學(xué)反應(yīng)起升溫或降溫以及調(diào)整作功工質(zhì)摩爾數(shù)的作用并參與膨脹作功的工質(zhì)；所謂二氧化碳液化器是指一切能使二氧化碳液化的裝置，所謂混合式二氧化碳液化器是指通過與低溫流體混合的降溫方式使二氧化碳液化的裝置；所謂排氣降溫?zé)峤粨Q器是指將排氣降溫的裝置，可以是散熱器，也可以是以降溫為目的的熱交換器，還可以是混合式降溫裝置；所謂連通是指直接連通、經(jīng)過若干過程（包括與其他物質(zhì)混合等）的間接連通或經(jīng)泵、控制閥等受控連通；所謂氧吸熱熱交換器是指為了使氧以具有一定溫度的高壓氣態(tài)形式進(jìn)入燃燒室所設(shè)的熱交換器，其目的是讓氧在進(jìn)入燃燒室之前吸收低品位熱量；所謂氧吸熱排氣熱交換器是指設(shè)在排氣道上的氧吸熱熱交換器；所謂氧吸熱燃燒室熱交換器是指設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁上的氧吸熱熱交換器；所謂氧吸熱壓縮式空分熱交換器是指設(shè)在壓縮式空分系統(tǒng)中的壓縮機(jī)上的氧吸熱熱交換器。

本發(fā)明所謂的熱交換器水出口可以作為水的排放出口，也可以將此水出口經(jīng)高壓泵或經(jīng)高壓泵再經(jīng)熱交換器加熱汽化后與爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室連通。

本發(fā)明所謂的液化器水出口可以作為水的排放出口，也可以將此水出口經(jīng)高壓泵或經(jīng)高壓泵再經(jīng)熱交換器加熱汽化后與爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室連通。

本發(fā)明的有益效果如下:

本發(fā)明所公開的氮液化二氧化碳閉合發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的高效、低排放，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)保性和節(jié)能性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；