[實(shí)用新型]甲醇燃料舷外機(jī)雙渦輪增壓閉環(huán)控制高效凈化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921487246.0
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN211343072U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鋼;黃鼎來
• 申請（專利權(quán)）人: 李鋼
• 主分類號: F01N3/04
• 分類號: F01N3/04;F01N3/20;F02B37/04;F02M25/08;F01N11/00;F02P5/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種甲醇燃料舷外機(jī)雙渦輪增壓閉環(huán)控制高效凈化系統(tǒng)，有上下固定連接且連通的舷外機(jī)水上裝置殼體和舷外機(jī)水下裝置殼體，舷外機(jī)水上裝置殼體內(nèi)設(shè)置有N缸內(nèi)燃機(jī)，連接在N缸內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋排氣口上的排氣主管，連接在N缸內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣端的進(jìn)氣岐管，排氣主管的出氣端通過廢氣渦輪增壓裝置連接排氣通道，將N缸內(nèi)燃機(jī)所排出的廢氣和噪聲排入到水下，排氣主管和排氣通道內(nèi)均設(shè)置有凈化催化填充體，進(jìn)氣岐管上分別設(shè)置有與廢氣渦輪增壓裝置、電動渦輪增壓裝置和甲醇燃料閃蒸氣凈化再利用裝置的各出口相連的四個(gè)進(jìn)氣口，N缸內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)火正時(shí)角度自動調(diào)整裝置。本實(shí)用新型避免了由于直接將廢氣和污物排入水體，造成對生態(tài)環(huán)境的破壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種船舶甲醇燃料動力機(jī)械凈化系統(tǒng)。特別是涉及一種甲醇燃料舷外機(jī)雙渦輪增壓閉環(huán)控制高效凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鑒于船舶航行安全和節(jié)能環(huán)保的要求，船舶清潔能源推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)的推廣應(yīng)用已成為實(shí)現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。尤其對于以水體為凈化和降噪媒介的舷外機(jī)，工作中直接將廢氣和污物排入水體，因?yàn)閷ι鷳B(tài)環(huán)境破壞極大，所以急需治理。而通過在內(nèi)燃機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用甲醇燃料的技術(shù)改造和應(yīng)用可再生清潔替代能源——改性甲醇燃料，將會快速實(shí)現(xiàn)多元化能源替代，減少尾氣污物排放，降低船舶營運(yùn)成本，優(yōu)化船舶動力機(jī)械建改造投入。

目前國內(nèi)外船舶推進(jìn)系統(tǒng)大量采用的動力機(jī)械仍然是壓燃式或點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，舷外機(jī)亦分為點(diǎn)燃式和壓燃式，舷外機(jī)是高航速中小型船舶的最佳動力源。

舷外機(jī)(見圖1)是一種適用于驅(qū)動中小型高速船舶的將機(jī)(發(fā)動機(jī))、槳(螺旋槳)、軸(傳動軸)、變速(變速器)、懸掛(固定架)、操控(控制速度方向)六大系統(tǒng)集合成一體，且整體可懸掛于船體外側(cè)的一種機(jī)、電、液一體化船舶推進(jìn)系統(tǒng)。

舷外機(jī)作為中小型高速船舶推進(jìn)系統(tǒng)的動力源具有結(jié)構(gòu)緊湊、超輕量化、高速、立軸、可靠、耐久、安裝方便、操作簡單等優(yōu)勢，尤其適于游艇、巡邏艇、漁業(yè)養(yǎng)殖船等中小型高速船舶。舷外機(jī)的升功率(KW/L)、功重比(KW/Kg)、輕量化等內(nèi)燃機(jī)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)船舶推進(jìn)系統(tǒng)相比在輸出功率基本相同的情況下，舷外掛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)總重量約減輕5倍以上，系統(tǒng)體積約縮小5倍以上，轉(zhuǎn)速約提高4倍以上，并且很容易在相對經(jīng)濟(jì)實(shí)用前提下，實(shí)現(xiàn)航速超越30海里/時(shí)以上。

雖然舷外機(jī)靠特殊的機(jī)槳軸變速懸掛操縱一體化推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)贏得了船舶推進(jìn)系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢。但是，舷外機(jī)能耗大，如，一臺115馬力的舷外掛機(jī)燃料消耗35升-40升/小時(shí)， 10萬臺舷外機(jī)年消耗汽柴油約達(dá)500-600萬噸。舷外機(jī)污染大，目前舷外機(jī)是唯一以水體做廢氣凈化和聲波衰減的船舶動力源，其最大的危害是將廢氣和噪聲全部排入水體；10萬臺舷外機(jī)年貢獻(xiàn)污染物約1570萬噸；更可怖的是10萬臺舷外機(jī)主要污染水庫、內(nèi)河、旅游區(qū)及沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人員密集、風(fēng)景秀麗的水域。

由于舷外機(jī)工作廢氣和噪聲的排泄通道垂直布置于舷外機(jī)中心軸線上(見圖1)，周圍被發(fā)動機(jī)氣缸塊組合下端、氣缸蓋組合、排氣主管、排氣導(dǎo)管、排氣歧管、面板、消音器、膨脹腔、水上裝置殼、傳動軸、換擋軸、水套、油槽、機(jī)油泵、機(jī)油管、水下裝置殼、上水管、下水管、水泵、線束等20余種零部件包覆。舷外機(jī)內(nèi)燃機(jī)的工作廢氣和噪聲通過非直線圓柱型排氣主管進(jìn)入不規(guī)則變截面的氣缸塊組合上端，再經(jīng)過不規(guī)則變截面的排氣導(dǎo)管進(jìn)入舷外機(jī)內(nèi)燃機(jī)排氣歧管，并穿過水套和油槽經(jīng)過旁通檢測口，再經(jīng)過面板進(jìn)入消音器的膨脹腔，再通過水上裝置殼到達(dá)浸水排氣管，再由浸水排氣管末端將得到降溫降噪的廢氣通過水下裝置殼和螺旋槳傳動軸之間的空隙傳到螺旋槳，最后輔助螺旋槳提升部分正推力后，經(jīng)螺旋槳周圍水體排至水中，至此仍帶余溫、噪聲、常規(guī)和非常規(guī)污染物的內(nèi)燃機(jī)尾氣全部進(jìn)入水體。由于目前舷外機(jī)仍大量使用開環(huán)控制技術(shù)，故污染物排放是隨機(jī)的、無序的、很差的。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠解決船舶舷外機(jī)對水體嚴(yán)重污染的甲醇燃料舷外機(jī)雙渦輪增壓閉環(huán)控制高效凈化系統(tǒng)。