CN114922729A - 一种车载甲醇制氢系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种车载甲醇制氢系统，包括控制单元、发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元；所述控制单元与发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元均电性连接；通过可以随着尾气大小动态变化的裂解单元对甲醇进行裂解反应，从而使得甲醇的裂解反应可以始终保持在适合温度下进行；通过第一弹性件使得第一螺旋槽和第二螺旋槽大面积的错开，使得连通的面积小，从而使得空气流动的速度低，从而具有足够的时间将尾气中的热量传动到分层导热管和密封裂解管内，从而使得催化裂解输送管内的甲醇具有足够的温度进行高效的裂解反应，从而生产大量的氢气，从而可以进入发动机中参与燃烧反应。
Description
技术领域
本发明涉及利用发动机余热进行甲醇汽化、裂解领域，具体是一种车载甲醇制氢系统。
背景技术
甲醇与水蒸汽在一定的温度、压力条件下通过催化剂,在催化剂的作用下, 发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳,这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。
甲醇裂解生成的氢气和一氧化碳可以在汽车的发动机燃烧过程进行参与，从而使得发动机的燃烧效率得到提高，从而提高了发动机的功率和节约了汽油；例如中国发明专利CN106241734A公开了一种甲醇裂解制氢反应器，包括壳体、裂解管，甲醇经裂解管其中一个端口进入管内，管内填满催化剂，将裂解管作为裂解腔，壳体的内腔作为换热腔，螺旋管体直接安装于壳体内腔，尾气经过壳体内腔与裂解管进行换热；其利用发动机尾气余热对甲醇进行加热，使甲醇汽化、裂解制氢反应为氢气和一氧化碳等混合气，裂解后将这种混合气体通入发动机燃烧室与汽油或柴油掺混燃烧，能够提高发动机的燃烧效率，减少发动机的污染物排放，增强发动机余热利用，提高发动机能效。
定量甲醇的裂解需要定量的时间和热量，才能使得裂解高效率全完的进行，当发动机高速工作的时候，排气量和排出的温度大大的提升，导致定量甲醇的高效率完全裂解状态被打破，此时若持续供给甲醇，则必然会造成浪费；因此，针对上述问题提出一种车载甲醇制氢系统。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决定量甲醇的裂解需要定量的时间和热量，才能使得裂解高效率全完的进行，当发动机高速工作的时候，排气量和排出的温度大大的提升，导致定量甲醇的高效率完全裂解状态被打破，此时若持续供给甲醇，则必然会造成浪费的问题，本发明提出一种车载甲醇制氢系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种车载甲醇制氢系统，包括控制单元、发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元；所述控制单元与发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元均电性连接；所述发动机单元与排气单元连通；所述排气单元与甲醇制氢单元连接；所述甲醇制氢单元包括存储单元、输送单元和裂解单元；所述存储单元上连通固接输送单元；所述输送单元与裂解单元连通；所述裂解单元与排气单元热交换固接；所述甲醇制氢单元工作生产的氢气通过输送单元传输到发动机单元参与燃烧反应；所述控制单元通过泵体、温度传感器和ECU组合制成；工作时，现有的制氢系统不能实现对动态的尾气进行动态的改变甲醇的输送量，从而使得甲醇的利用率低和裂解效率低，导致造成了甲醇的浪费；通过可以随着尾气大小动态变化的裂解单元对甲醇进行裂解反应，从而使得甲醇的裂解反应可以始终保持在适合温度下进行。
优选的，所述裂解单元包括密封裂解管、进气管、出气管、密封盖和动态输送单元；所述密封裂解管的一侧连通固接有进气管；所述密封裂解管的另一侧密封固接有密封盖；所述密封盖上连通固接有出气管；所述出气管和进气管均与排气单元连通固接；所述密封裂解管的内部滑动插接有分层导热管；所述密封裂解管和分层导热管上分别开设有第一螺旋槽和第二螺旋槽；所述分层导热管的侧面连通第二螺旋槽开设有进出槽；所述第二螺旋槽和进出槽内固接有催化裂解输送管；所述催化裂解输送管上对称连通固接有控制泵；所述分层导热管和密封盖之间固接有多个第一弹性件；工作时，现有的裂解单元不能对热量和空气进行动态的适应，从而使得在发动机排出尾气少的时候，温度不够，在发动机排出尾气多的时候，温度过高，使得甲醇的裂解反应效率低；通过第一弹性件使得第一螺旋槽和第二螺旋槽大面积的错开，使得连通的面积小，从而使得空气流动的速度低，从而具有足够的时间将尾气中的热量传动到分层导热管和密封裂解管内，从而使得催化裂解输送管内的甲醇具有足够的温度进行高效的裂解反应，从而生产大量的氢气，从而可以进入发动机中参与燃烧反应，同时在尾气的速度大热量高的时候，在更大的气压下，使得第一螺旋槽和第二螺旋槽小面积的错开，使得流通的通道增大，从而使得高温空气可以快速的排出，从而不会使得更多的热量传递到催化裂解输送管内，不会对催化剂造成破坏。
优选的，所述出气管和进气管上均开孔固接有流速计；所述出气管和进气管上均开孔固接有热电偶；工作时，现有的裂解单元，在发动机高转速快速的工作的时候，快速排出的尾气被堆积在裂解单元内无法快速排出，使得裂解单元内的温度被大幅度升高，从而产生更大的热变形和磨损，使得使用寿命低；通过流速计可以监测排出尾气的速度，通过热电偶可以监测排出尾气的温度，从而可以实现动态的控制输送单元输送甲醇的速度和体积，从而实现精确的适配，从而使得裂解的反应效率最大，使用寿命延长。
优选的，所述分层导热管的内部开孔滑动插接有内层导热管；所述内层导热管的外壁上开设有第四螺旋槽；所述分层导热管的内壁上开设有第三螺旋槽；工作时，现有的裂解单元，在发动机高转速快速的工作的时候，快速排出的尾气被堆积在裂解单元内无法快速排出，使得裂解单元内的温度被大幅度升高，从而产生更大的热变形和磨损，使得使用寿命低；通过内层导热管上开设有的第四螺旋槽与分层导热管的内壁上开设有第三螺旋槽，使得在尾气输出速度大的时候，可以在气压的推动下，第四螺旋槽和第三螺旋槽对齐连通，从而使得尾气可以快速的排出，从而使得热量不会堆积过多，从而使得分层导热管和密封裂解管内保持正常的温度进行裂解反应。
优选的，所述第三螺旋槽和第二螺旋槽之间连通开设有内层连通槽；所述内层连通槽内插接有催化裂解输送管；所述第三螺旋槽内绕接有催化裂解输送管；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过催化裂解输送管螺旋插接在螺旋形状的第三螺旋槽和第二螺旋槽内，使得可以实现低阻力的利用尾气和大面积的与尾气接触，利用尾气中的热量与催化裂解输送管内的甲醇、水蒸汽和催化剂接触，从而裂解产生氢气和一氧化碳，从而输送到发动机单元中参与燃烧，使得发动机的功率更强。
优选的，所述第四螺旋槽内固接有刮板固定管；所述刮板固定管上套接有弹性刮板；所述弹性刮板的外径与分层导热管的内径相同；工作时，现有的裂解单元内的尾气管道在长期的与尾气的接触下，被尾气中的颗粒堵塞，导致尾气的流通速度低，从而使得；通过记忆金属制成的弹性刮板与分层导热管的内壁接触，使得分层导热管的内壁堆积的尾气中的颗粒物被刮出到第三螺旋槽和第四螺旋槽中，然后在尾气的气流下带动随着尾气排出，从而使得分层导热管和内层导热管之间的滑动摩擦力始终处于低状态，从而使得使用寿命延长。
优选的，所述分层导热管的侧面螺纹固接有多个第一螺栓；所述第一螺栓上套接有联动板；所述联动板上开设有多个出气孔；所述联动板和内层导热管之间固接有第二弹性件；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过第二弹性件使得第三螺旋槽和第四螺旋槽被错开，使得在尾气气压不大的时候，被停留在分层导热管和内层导热管内，从而使得排出的速度被限制，从而使得尾气中的热量被及时的传递到分层导热管和内层导热管内，从而使得裂解甲醇的热量得到积累，达到裂解的温度要求；且通过联动板使得可以在气压更大的时候，可以使得第一螺旋槽和第二螺旋槽对齐连通，使得尾气在高速的排出的时候，既能保证快速的排出尾气，也能使得尾气与催化裂解输送管的接触面积增大，从而保证了足够的热量与甲醇裂解接触，从而使得高流速和低流速的尾气都能充分利用尾气中的热量。
优选的，所述密封裂解管上对称套接有导热防护管；所述导热防护管上对称固接有连通异形箱；所述连通异形箱上对称固接有保温管；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过导热材料制成的导热防护管，使得大面积的排气管的热量被吸收传导利用；通过隔热材料制成的保温管，使得导热防护管和连通异形箱不与外界产生热辐射和热传导的方式导热，从而使得排气管的热量被利用，从而使得甲醇裂解的热量被集中聚集，提高了排气管的热量利用率。
优选的，所述保温管之间可拆卸固接有防护盖板；所述连通异形箱的侧面螺纹连通固接有多个输出管；所述输出管的端部螺纹密封固接有密封塞；所述输出管和连通异形箱内填充有导热油；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过导热油使得输出管和导热防护管与排气管的大面积接触的热量被吸收传导，从而提高了排气管的热量利用率，从而使得密封裂解管内的热量得到保证，不会产生热量不够的问题；通过阻热材料制成的防护盖板，使得连通异形箱的热量被限制，从而减小热传导和热辐射散失的热量。
优选的，所述保温管的两端对称套接有保护盖板；所述密封裂解管的表面间隔固接有多个第一导热板；所述导热防护管的内表面对应第一导热板间隔固接有多个第二导热板；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过多个第一导热板和第二导热板的大面积接触换热，使得导热防护管内从发动机排气管上导出的热量可以传导到密封裂解管内，从而使得裂解甲醇的温度得到保证；通过阻热材料制成的保护盖板，使得输出管的热量传导被限制，从而减小热传导和热辐射散失的热量。
本发明的有益之处在于：
1.本发明通过可以随着尾气大小动态变化的裂解单元对甲醇进行裂解反应，从而使得甲醇的裂解反应可以始终保持在适合温度下进行；通过第一弹性件使得第一螺旋槽和第二螺旋槽大面积的错开，使得连通的面积小，从而使得空气流动的速度低，从而具有足够的时间将尾气中的热量传动到分层导热管和密封裂解管内，从而使得催化裂解输送管内的甲醇具有足够的温度进行高效的裂解反应，从而生产大量的氢气，从而可以进入发动机中参与燃烧反应，同时在尾气的速度大热量高的时候，在更大的气压下，使得第一螺旋槽和第二螺旋槽小面积的错开，使得流通的通道增大，从而使得高温空气可以快速的排出，从而不会使得更多的热量传递到催化裂解输送管内，不会对催化剂造成破坏；
2.本发明通过流速计可以监测排出尾气的速度，通过热电偶可以监测排出尾气的温度，从而可以实现动态的控制输送单元输送甲醇的速度和体积，从而实现精确的适配，从而使得裂解的反应效率最大，使用寿命延长；通过内层导热管上开设有的第四螺旋槽与分层导热管的内壁上开设有第三螺旋槽，使得在尾气输出速度大的时候，可以在气压的推动下，第四螺旋槽和第三螺旋槽对齐连通，从而使得尾气可以快速的排出，从而使得热量不会堆积过多，从而使得分层导热管和密封裂解管内保持正常的温度进行裂解反应。
上述发明内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。
在说明书附图中：
图1为实施例一的制氢系统框图；
图2为实施例一的甲醇制氢单元第一立体结构示意图；
图3为实施例一的甲醇制氢单元半剖立体结构示意图；
图4为图3中A处放大结构示意图；
图5为图3中B处放大结构示意图。
上述各附图中涉及的附图标记说明如下：
1、密封裂解管；2、进气管；3、出气管；4、流速计；5、热电偶；6、分层导热管；7、第一螺旋槽；8、第二螺旋槽；9、进出槽；10、催化裂解输送管；11、控制泵；12、内层连通槽；13、内层导热管；14、第三螺旋槽；15、第四螺旋槽；16、刮板固定管；17、弹性刮板；18、密封盖；19、第一弹性件；20、第一螺栓；21、联动板；22、出气孔；23、第二弹性件；24、导热防护管；25、保温管；26、连通异形箱；27、防护盖板；28、输出管； 29、密封塞；30、保护盖板；31、第一导热板；32、第二导热板。
具体实施方式
为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。
在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。
请参阅图1-5所示，一种车载甲醇制氢系统，包括控制单元、发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元；所述控制单元与发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元均电性连接；所述发动机单元与排气单元连通；所述排气单元与甲醇制氢单元连接；所述甲醇制氢单元包括存储单元、输送单元和裂解单元；所述存储单元上连通固接输送单元；所述输送单元与裂解单元连通；所述裂解单元与排气单元热交换固接；所述甲醇制氢单元工作生产的氢气通过输送单元传输到发动机单元参与燃烧反应；所述控制单元通过泵体、温度传感器和ECU组合制成；工作时，现有的制氢系统不能实现对动态的尾气进行动态的改变甲醇的输送量，从而使得甲醇的利用率低和裂解效率低，导致造成了甲醇的浪费；通过可以随着尾气大小动态变化的裂解单元对甲醇进行裂解反应，从而使得甲醇的裂解反应可以始终保持在适合温度下进行。
所述裂解单元包括密封裂解管1、进气管2、出气管3、密封盖18和动态输送单元；所述密封裂解管1的一侧连通固接有进气管2；所述密封裂解管1 的另一侧密封固接有密封盖18；所述密封盖18上连通固接有出气管3；所述出气管3和进气管2均与排气单元连通固接；所述密封裂解管1的内部滑动插接有分层导热管6；所述密封裂解管1和分层导热管6上分别开设有第一螺旋槽7和第二螺旋槽8；所述分层导热管6的侧面连通第二螺旋槽8开设有进出槽9；所述第二螺旋槽8和进出槽9内固接有催化裂解输送管10；所述催化裂解输送管10上对称连通固接有控制泵11；所述分层导热管6和密封盖18之间固接有多个第一弹性件19；工作时，现有的裂解单元不能对热量和空气进行动态的适应，从而使得在发动机排出尾气少的时候，温度不够，在发动机排出尾气多的时候，温度过高，使得甲醇的裂解反应效率低；通过第一弹性件19使得第一螺旋槽7和第二螺旋槽8大面积的错开，使得连通的面积小，从而使得空气流动的速度低，从而具有足够的时间将尾气中的热量传动到分层导热管6和密封裂解管1内，从而使得催化裂解输送管10内的甲醇具有足够的温度进行高效的裂解反应，从而生产大量的氢气，从而可以进入发动机中参与燃烧反应，同时在尾气的速度大热量高的时候，在更大的气压下，使得第一螺旋槽7和第二螺旋槽8小面积的错开，使得流通的通道增大，从而使得高温空气可以快速的排出，从而不会使得更多的热量传递到催化裂解输送管10内，不会对催化剂造成破坏。
所述出气管3和进气管2上均开孔固接有流速计4；所述出气管3和进气管2上均开孔固接有热电偶5；工作时，现有的裂解单元，在发动机高转速快速的工作的时候，快速排出的尾气被堆积在裂解单元内无法快速排出，使得裂解单元内的温度被大幅度升高，从而产生更大的热变形和磨损，使得使用寿命低；通过流速计4可以监测排出尾气的速度，通过热电偶5可以监测排出尾气的温度，从而可以实现动态的控制输送单元输送甲醇的速度和体积，从而实现精确的适配，从而使得裂解的反应效率最大，使用寿命延长。
所述分层导热管6的内部开孔滑动插接有内层导热管13；所述内层导热管13的外壁上开设有第四螺旋槽15；所述分层导热管6的内壁上开设有第三螺旋槽14；工作时，现有的裂解单元，在发动机高转速快速的工作的时候，快速排出的尾气被堆积在裂解单元内无法快速排出，使得裂解单元内的温度被大幅度升高，从而产生更大的热变形和磨损，使得使用寿命低；通过内层导热管13上开设有的第四螺旋槽15与分层导热管6的内壁上开设有第三螺旋槽14，使得在尾气输出速度大的时候，可以在气压的推动下，第四螺旋槽 15和第三螺旋槽14对齐连通，从而使得尾气可以快速的排出，从而使得热量不会堆积过多，从而使得分层导热管6和密封裂解管1内保持正常的温度进行裂解反应。
所述第三螺旋槽14和第二螺旋槽8之间连通开设有内层连通槽12；所述内层连通槽12内插接有催化裂解输送管10；所述第三螺旋槽14内绕接有催化裂解输送管10；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过催化裂解输送管10螺旋插接在螺旋形状的第三螺旋槽14和第二螺旋槽8内，使得可以实现低阻力的利用尾气和大面积的与尾气接触，利用尾气中的热量与催化裂解输送管10内的甲醇、水蒸汽和催化剂接触，从而裂解产生氢气和一氧化碳，从而输送到发动机单元中参与燃烧，使得发动机的功率更强。
所述第四螺旋槽15内固接有刮板固定管16；所述刮板固定管16上套接有弹性刮板17；所述弹性刮板17的外径与分层导热管6的内径相同；工作时，现有的裂解单元内的尾气管道在长期的与尾气的接触下，被尾气中的颗粒堵塞，导致尾气的流通速度低，从而使得；通过记忆金属制成的弹性刮板17与分层导热管6的内壁接触，使得分层导热管6的内壁堆积的尾气中的颗粒物被刮出到第三螺旋槽14和第四螺旋槽15中，然后在尾气的气流下带动随着尾气排出，从而使得分层导热管6和内层导热管13之间的滑动摩擦力始终处于低状态，从而使得使用寿命延长。
所述分层导热管6的侧面螺纹固接有多个第一螺栓20；所述第一螺栓20 上套接有联动板21；所述联动板21上开设有多个出气孔22；所述联动板21 和内层导热管13之间固接有第二弹性件23；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过第二弹性件23使得第三螺旋槽14和第四螺旋槽15被错开，使得在尾气气压不大的时候，被停留在分层导热管6和内层导热管13内，从而使得排出的速度被限制，从而使得尾气中的热量被及时的传递到分层导热管6和内层导热管13内，从而使得裂解甲醇的热量得到积累，达到裂解的温度要求；且通过联动板21使得可以在气压更大的时候，可以使得第一螺旋槽7和第二螺旋槽8对齐连通，使得尾气在高速的排出的时候，既能保证快速的排出尾气，也能使得尾气与催化裂解输送管10的接触面积增大，从而保证了足够的热量与甲醇裂解接触，从而使得高流速和低流速的尾气都能充分利用尾气中的热量。
所述密封裂解管1上对称套接有导热防护管24；所述导热防护管24上对称固接有连通异形箱26；所述连通异形箱26上对称固接有保温管25；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过导热材料制成的导热防护管24，使得大面积的排气管的热量被吸收传导利用；通过隔热材料制成的保温管25，使得导热防护管24和连通异形箱26不与外界产生热辐射和热传导的方式导热，从而使得排气管的热量被利用，从而使得甲醇裂解的热量被集中聚集，提高了排气管的热量利用率。
所述保温管25之间可拆卸固接有防护盖板27；所述连通异形箱26的侧面螺纹连通固接有多个输出管28；所述输出管28的端部螺纹密封固接有密封塞29；所述输出管28和连通异形箱26内填充有导热油；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过导热油使得输出管28和导热防护管24与排气管的大面积接触的热量被吸收传导，从而提高了排气管的热量利用率，从而使得密封裂解管1内的热量得到保证，不会产生热量不够的问题；通过阻热材料制成的防护盖板27，使得连通异形箱26的热量被限制，从而减小热传导和热辐射散失的热量。
所述保温管25的两端对称套接有保护盖板30；所述密封裂解管1的表面间隔固接有多个第一导热板31；所述导热防护管24的内表面对应第一导热板 31间隔固接有多个第二导热板32；工作时，现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过多个第一导热板31和第二导热板32的大面积接触换热，使得导热防护管24内从发动机排气管上导出的热量可以传导到密封裂解管1内，从而使得裂解甲醇的温度得到保证；通过阻热材料制成的保护盖板30，使得输出管28的热量传导被限制，从而减小热传导和热辐射散失的热量。
工作原理，现有的制氢系统不能实现对动态的尾气进行动态的改变甲醇的输送量，从而使得甲醇的利用率低和裂解效率低，导致造成了甲醇的浪费；通过可以随着尾气大小动态变化的裂解单元对甲醇进行裂解反应，从而使得甲醇的裂解反应可以始终保持在适合温度下进行；现有的裂解单元不能对热量和空气进行动态的适应，从而使得在发动机排出尾气少的时候，温度不够，在发动机排出尾气多的时候，温度过高，使得甲醇的裂解反应效率低；通过第一弹性件19使得第一螺旋槽7和第二螺旋槽8大面积的错开，使得连通的面积小，从而使得空气流动的速度低，从而具有足够的时间将尾气中的热量传动到分层导热管6和密封裂解管1内，从而使得催化裂解输送管10内的甲醇具有足够的温度进行高效的裂解反应，从而生产大量的氢气，从而可以进入发动机中参与燃烧反应，同时在尾气的速度大热量高的时候，在更大的气压下，使得第一螺旋槽7和第二螺旋槽8小面积的错开，使得流通的通道增大，从而使得高温空气可以快速的排出，从而不会使得更多的热量传递到催化裂解输送管10内，不会对催化剂造成破坏；现有的裂解单元，在发动机高转速快速的工作的时候，快速排出的尾气被堆积在裂解单元内无法快速排出，使得裂解单元内的温度被大幅度升高，从而产生更大的热变形和磨损，使得使用寿命低；通过流速计4可以监测排出尾气的速度，通过热电偶5可以监测排出尾气的温度，从而可以实现动态的控制输送单元输送甲醇的速度和体积，从而实现精确的适配，从而使得裂解的反应效率最大，使用寿命延长；现有的裂解单元，在发动机高转速快速的工作的时候，快速排出的尾气被堆积在裂解单元内无法快速排出，使得裂解单元内的温度被大幅度升高，从而产生更大的热变形和磨损，使得使用寿命低；通过内层导热管13上开设有的第四螺旋槽15与分层导热管6的内壁上开设有第三螺旋槽14，使得在尾气输出速度大的时候，可以在气压的推动下，第四螺旋槽15和第三螺旋槽14对齐连通，从而使得尾气可以快速的排出，从而使得热量不会堆积过多，从而使得分层导热管6和密封裂解管1内保持正常的温度进行裂解反应；现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过催化裂解输送管10螺旋插接在螺旋形状的第三螺旋槽14 和第二螺旋槽8内，使得可以实现低阻力的利用尾气和大面积的与尾气接触，利用尾气中的热量与催化裂解输送管10内的甲醇、水蒸汽和催化剂接触，从而裂解产生氢气和一氧化碳，从而输送到发动机单元中参与燃烧，使得发动机的功率更强；现有的裂解单元内的尾气管道在长期的与尾气的接触下，被尾气中的颗粒堵塞，导致尾气的流通速度低，从而使得；通过记忆金属制成的弹性刮板17与分层导热管6的内壁接触，使得分层导热管6的内壁堆积的尾气中的颗粒物被刮出到第三螺旋槽14和第四螺旋槽15中，然后在尾气的气流下带动随着尾气排出，从而使得分层导热管6和内层导热管13之间的滑动摩擦力始终处于低状态，从而使得使用寿命延长；现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过第二弹性件23使得第三螺旋槽14和第四螺旋槽15被错开，使得在尾气气压不大的时候，被停留在分层导热管6和内层导热管13内，从而使得排出的速度被限制，从而使得尾气中的热量被及时的传递到分层导热管6和内层导热管13内，从而使得裂解甲醇的热量得到积累，达到裂解的温度要求；且通过联动板21使得可以在气压更大的时候，可以使得第一螺旋槽7和第二螺旋槽8对齐连通，使得尾气在高速的排出的时候，既能保证快速的排出尾气，也能使得尾气与催化裂解输送管10的接触面积增大，从而保证了足够的热量与甲醇裂解接触，从而使得高流速和低流速的尾气都能充分利用尾气中的热量；现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过导热材料制成的导热防护管24，使得大面积的排气管的热量被吸收传导利用；通过隔热材料制成的保温管25，使得导热防护管24和连通异形箱26不与外界产生热辐射和热传导的方式导热，从而使得排气管的热量被利用，从而使得甲醇裂解的热量被集中聚集，提高了排气管的热量利用率；现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过导热油使得输出管28和导热防护管 24与排气管的大面积接触的热量被吸收传导，从而提高了排气管的热量利用率，从而使得密封裂解管1内的热量得到保证，不会产生热量不够的问题；通过阻热材料制成的防护盖板27，使得连通异形箱26的热量被限制，从而减小热传导和热辐射散失的热量；现有的裂解单元只利用了尾气中的热量，没有利用排气管上散发的热量，导致热量造成了浪费；通过多个第一导热板31 和第二导热板32的大面积接触换热，使得导热防护管24内从发动机排气管上导出的热量可以传导到密封裂解管1内，从而使得裂解甲醇的温度得到保证；通过阻热材料制成的保护盖板30，使得输出管28的热量传导被限制，从而减小热传导和热辐射散失的热量。
在本实施例中，动力机构或动力单元，包括但不限于发动机、电机、气动工具、液压泵等等。动力单元还包括直接动力源以及间接动力源，直接动力源为可自身提供动力，例如发动机、电机等，间接动力源包括气缸、液压缸等。动力机构或动力单元可以通过齿轮齿条相配合、滑块与滑槽相配合、丝杠与螺母相配合驱动执行单元的直线往复运动等等。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：包括控制单元、发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元；所述控制单元与发动机单元、排气单元和甲醇制氢单元均电性连接；所述发动机单元与排气单元连通；所述排气单元与甲醇制氢单元连接；所述甲醇制氢单元包括存储单元、输送单元和裂解单元；所述存储单元上连通固接输送单元；所述输送单元与裂解单元连通；所述裂解单元与排气单元热交换固接；所述甲醇制氢单元工作生产的氢气通过输送单元传输到发动机单元参与燃烧反应；所述控制单元通过泵体、温度传感器和ECU组合制成。
2.根据权利要求1所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述裂解单元包括密封裂解管(1)、进气管(2)、出气管(3)、密封盖(18)和动态输送单元；所述密封裂解管(1)的一侧连通固接有进气管(2)；所述密封裂解管(1)的另一侧密封固接有密封盖(18)；所述密封盖(18)上连通固接有出气管(3)；所述出气管(3)和进气管(2)均与排气单元连通固接；所述密封裂解管(1)的内部滑动插接有分层导热管(6)；所述密封裂解管(1)和分层导热管(6)上分别开设有第一螺旋槽(7)和第二螺旋槽(8)；所述分层导热管(6)的侧面连通第二螺旋槽(8)开设有进出槽(9)；所述第二螺旋槽(8)和进出槽(9)内固接有催化裂解输送管(10)；所述催化裂解输送管(10)上对称连通固接有控制泵(11)；所述分层导热管(6)和密封盖(18)之间固接有多个第一弹性件(19)。
3.根据权利要求2所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述出气管(3)和进气管(2)上均开孔固接有流速计(4)；所述出气管(3)和进气管(2)上均开孔固接有热电偶(5)。
4.根据权利要求3所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述分层导热管(6)的内部开孔滑动插接有内层导热管(13)；所述内层导热管(13)的外壁上开设有第四螺旋槽(15)；所述分层导热管(6)的内壁上开设有第三螺旋槽(14)。
5.根据权利要求4所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述第三螺旋槽(14)和第二螺旋槽(8)之间连通开设有内层连通槽(12)；所述内层连通槽(12)内插接有催化裂解输送管(10)；所述第三螺旋槽(14)内绕接有催化裂解输送管(10)。
6.根据权利要求5所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述第四螺旋槽(15)内固接有刮板固定管(16)；所述刮板固定管(16)上套接有弹性刮板(17)；所述弹性刮板(17)的外径与分层导热管(6)的内径相同。
7.根据权利要求6所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述分层导热管(6)的侧面螺纹固接有多个第一螺栓(20)；所述第一螺栓(20)上套接有联动板(21)；所述联动板(21)上开设有多个出气孔(22)；所述联动板(21)和内层导热管(13)之间固接有第二弹性件(23)。
8.根据权利要求7所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述密封裂解管(1)上对称套接有导热防护管(24)；所述导热防护管(24)上对称固接有连通异形箱(26)；所述连通异形箱(26)上对称固接有保温管(25)。
9.根据权利要求8所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述保温管(25)之间可拆卸固接有防护盖板(27)；所述连通异形箱(26)的侧面螺纹连通固接有多个输出管(28)；所述输出管(28)的端部螺纹密封固接有密封塞(29)；所述输出管(28)和连通异形箱(26)内填充有导热油。
10.根据权利要求9所述的一种车载甲醇制氢系统，其特征在于：所述保温管(25)的两端对称套接有保护盖板(30)；所述密封裂解管(1)的表面间隔固接有多个第一导热板(31)；所述导热防护管(24)的内表面对应第一导热板(31)间隔固接有多个第二导热板(32)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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