[實用新型]天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統及天然氣發動機

有效

• 申請號: 201721927882.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207830006U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 張忠波;李禮夫
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F02M25/035
• 分類號: F02M25/035;F02B47/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本實用新型公開了一種天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統，包括水蒸氣噴射控制器、以及通過導管依次連接的水箱、過濾器、水泵、熱交換器和水蒸氣噴嘴，所述熱交換器同時連接天然氣發動機的排氣歧管進行換熱，所述的水蒸氣噴嘴連接天然氣發動機的進氣歧管，所述導管上設置有水蒸氣溫度/壓力傳感器，所述的水蒸氣噴射控制器通過電路分別連接水泵、水蒸氣溫度/壓力傳感器、天然氣發動機內的參數傳感器組。本實用新型還公開了一種天然氣發動機。本實用新型利用水蒸氣的高比熱特性降低天然氣發動機缸內的燃燒溫度，實現天然氣發動機NOx排放量、熱負荷以及爆震趨勢的降低。

技術領域

本實用新型涉及一種天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統及天然氣發動機，屬于發動機節能減排技術領域。

背景技術

目前天然氣在發動機上的使用主要采用氣態噴射技術，即通過高壓噴嘴將氣態天然氣噴射到進氣歧管中，并在與空氣混合均勻后進入發動機缸內。由于天然氣與空氣采用氣-氣混合形式，相比液體燃料發動機氣-液混合形式，天然氣發動機缺乏蒸發吸熱的過程，同時天然氣本身具有燃燒速度慢的特性，導致天然氣發動機存在缸內燃燒溫度高、NOx排放高、熱負荷高以及爆震等突出問題，是當前制約天然氣發動機發展的主要瓶頸問題之一。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述現象，本實用新型提供了一種天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統及天然氣發動機，該進氣歧管水蒸氣噴射系統可以降低天然氣發動機缸內燃燒溫度，從而有效降低天然氣發動機的NOx排放量、熱負荷以及爆震趨勢。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:

一種天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統，包括水蒸氣噴射控制器、以及通過導管依次連接的水箱、過濾器、水泵、熱交換器和水蒸氣噴嘴，所述熱交換器同時連接天然氣發動機的排氣歧管進行換熱，所述的水蒸氣噴嘴連接天然氣發動機的進氣歧管，所述導管上設置有水蒸氣溫度/壓力傳感器，所述的水蒸氣噴射控制器通過電路分別連接水泵、水蒸氣溫度/壓力傳感器、天然氣發動機內的參數傳感器組。

進一步地，所述的參數傳感器組包括發動機轉速傳感器、進氣歧管壓力傳感器和排氣溫度傳感器。

進一步地，所述的水蒸氣噴嘴設置有電控開關，所述的水蒸氣噴射控制器通過電路連接所述的電控開關。

進一步地，所述的熱交換器采用螺旋纏繞管式換熱器，具有換熱率高、體積小，穩定耐用等特點。

一種天然氣發動機，包括如所述的天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統。

相比現有技術，本實用新型優點在于：

1、通過向天然氣發動機缸內噴射一定量的水蒸氣，降低了發動機缸內的最高燃燒溫度，從而可以有效降低天然氣發動機NOx排放量、熱負荷以及爆震趨勢。

2、采用水蒸氣噴射的方式，避免了由于液態水導致發動機缸內腐蝕的問題。

3、采用水蒸氣噴射控制器實現了水蒸氣的定量噴射，從而避免了由于水蒸氣噴射過量而導致天然氣發動機其它性能下降抑或由于水蒸氣噴射量過小而達不到預期效果的問題。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型一種天然氣發動機用進氣歧管水蒸氣噴射系統示意圖。

圖中：1-水箱；2-過濾器；3-水泵；4-熱交換器；5-導管；6-水蒸氣溫度/壓力傳感器；7-水蒸氣噴嘴；8-水蒸氣噴射控制器；9-進氣歧管；10-排氣歧管；11-天然氣發動機。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的實用新型目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。