[發明專利]內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置

有效

• 申請號: 201310014871.4
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103075275A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 李鐵
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07;F02M25/12;F01N5/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，包括發動機進氣管（1）、發動機（2）和發動機排氣管（3），發動機（2）的進出氣口分別于發動機進氣管（1）的出氣口、發動機排氣管（3）的進氣口相連接，其特征在于還包括第一制氫器（4）、排氣再循環進氣管（5）、第一制氫器出氣管（6）、排氣再循環冷卻器（7）、排氣再循環控制閥（8）、第二制氫器（9）、第二制氫器進氣管（10）、第二制氫器出氣管（11）、第二換熱管（12）、第一制氫器進氣管（13）、第二質量流量控制器（14）、第一質量流量控制器（15）、增壓器（16）、富氫氣體緩存罐（17）、第三質量流量控制器（18）、氫能載體存儲罐（19）、蒸發器（20）、蒸發器流進管（21）、蒸發器流出管（22）、第一換熱管（23）、第一溫度傳感器（24）、第二溫度傳感器（25）和壓力傳感器（26），沿排氣流動方向在發動機排氣管（3）上依次安裝第二制氫器（9）和蒸發器（20），排氣再循環進氣管（5）的進氣口與第二制氫器（9）上游的發動機排氣管（3）相連通，第一制氫器（4）的進出氣口分別與排氣再循環進氣管（5）的出氣口、第一制氫器出氣管（6）的進氣口相連接，第一制氫器出氣管（6）的進氣口與發動機進氣管（1）相連通，沿氣體流動方向在第一制氫器出氣管（6）上依次安裝排氣再循環冷卻器（7）和排氣再循環控制閥（8），第二換熱管（12）安裝在第二制氫器（9）內，第二換熱管（12）的進出氣口分別與第二制氫器進氣管（10）的出氣口、第二制氫器出氣管（11）的進氣口相連接，第二制氫器出氣管（11）的出氣口與排氣再循環控制閥（8）上游的第一制氫器出氣管（6）相連通，沿氣體流動方向在第二制氫器出氣管（11）上依次安裝增壓器（16）、富氫氣體緩存罐（17）和第三質量流量控制器（18），第一換熱管（23）安裝在蒸發器（20）內，第一換熱管（23）的進出口分別與蒸發器流進管（21）的出口、蒸發器流出管（22）的進口相連接，蒸發器流進管（21）的進口與氫能載體存儲罐（19）相連接，蒸發器流出管（22）的出口、第二制氫器進氣管（10）的進氣口、第一制氫器進氣管（13）的進氣口連接在一起，第一制氫器進氣管（13）的出氣口與排氣再循環進氣管（5）相連通，第一質量流量控制器（15）安裝在第一制氫器進氣管（13）上，第二質量流量控制器（14）安裝在第二制氫器進氣管（10）上，第一溫度傳感器（24）安裝在第一制氫器（4）上，第二溫度傳感器（25）安裝在第二制氫器（9）上，壓力傳感器（26）安裝在富氫氣體緩存罐（17）上。

2.根據權利要求1所述的內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，其特征在于還包括液泵（27）和單向閥（28），液泵（27）安裝在蒸發器流進管（21）上，單向閥（28）安裝在蒸發器流出管（22）上。

3.根據權利要求1所述的內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，其特征在于還包括金屬絲（29），金屬絲（29）安裝在第二換熱管（12）內，在金屬絲（29）的表面涂有制氫催化劑。

4.根據權利要求1所述的內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，其特征在于第一制氫器（4）為多孔質催化制氫器。

5.根據權利要求1所述的內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，其特征在于基于壓力傳感器（26）、第一溫度傳感器（24）、第二溫度傳感器（25）、以及發動機（2）工況的反饋信號，通過調整發動機（2）燃燒相位來控制進入第一制氫器（4）與第二制氫器（9）中排氣的溫度。

6.根據權利要求1所述的內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，其特征在于基于壓力傳感器（26）、第一溫度傳感器（24）、第二溫度傳感器（25）、以及發動機（2）工況的反饋信號，通過調整第一質量流量控制器（15）和第三質量流量控制器（18）的開度來控制排氣再循環氣內氫氣濃度。

7.根據權利要求1所述的內燃機余熱回收富氫排氣再循環裝置，其特征在于基于壓力傳感器（26）、第二溫度傳感器（25）的反饋信號，通過調整第二質量流量控制器（14）和增壓器（16）來控制第二制氫器（9）的工作。