CN1294259A - 内燃机节能、降污排放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机节能,降污排放装置,它由喷水头、水压调节阀、水预热器、电动水泵、储水箱和排水冷却器、风机、收污灌组成。雾状过热水通过进气管进入内燃机的燃烧室,爆发做功时产生的高温,使雾状的水蒸发膨胀,推动活塞做功,可节省15%—40%的燃料。燃烧的废气和水蒸汽进入排气冷却器时,水蒸汽被冷凝为液态的水,废气中有害物质被水溶解或吸附,有害物质的排量将下降40%—90%,冷凝水集中处理,变害为宝。

Description

内燃机节能、降污排放装置

本发明是一种内燃机节能，降污排放装置，它能在节省内燃机燃料的同时，净化排放的尾气，将有害物质集中起来，提取有用成分，减少对大气的污染。

现在使用的内燃机都存在着排污严重的问题，而且热效率低，在渗水法和乳化油的方法中，由于存在一些问题而没有被普及。使用三元催化装置，由于自身存在着一些问题，加之我国的国情，没有被广泛使用，本发明本着在节约能源的前题下，使内燃机的排气污染降到最低限度，将排放的污染物通过水进行回收，将回收的水集中起来，把有用的物质进行再利用，剩下的水经过处理后再排放，减少对大气和环境的污染。

该装置是通过利用内燃机排气的热能将水加热成过热的水，再通过水泵的加压使喷水头喷出的水得到雾化与空气充分混和进入燃烧室在燃料燃烧时蒸发，使水蒸汽膨胀，水蒸汽对活塞产生推力，将热能转变为动能，辅助做功达到节能的目的，由于使用的过热水进入燃烧室后，受热迅速蒸发，不会凝结水滴。所以，对汽缸不会产生腐蚀。膨胀后的水蒸汽，随着排气的进行被排出燃烧室，通过水预热器进行热交换，热交换后的尾气温度将有一定的下降，到达排气冷却器时将其温度进一步下降，根据季节的不同，使其温度不降到20℃-60℃，这时尾气中的水蒸气大部分被冷凝为液态的水，在冷凝过程中，水蒸气先是凝结成水的液滴，逐渐凝结成大液滴在汇集成液体，在小液滴形成的初期，水蒸气和尾气是充分混和的，尾气中的有害物质将被形成的水液滴溶解或吸附，使尾气得到充分净化，尾气中的一氧化碳，氮氧化和物不完全燃烧产生的碳颗粒和空气中小的灰尘，大部分被溶解和吸附于水中，排到大气中的尾气对大气环境的污染得到了良好的治理。把冷凝水收集到收污灌里，定期倒出，集中起来，提取出可利用物质，剩下的水经过处理再排放减少对环境的污染。

结合附图加以说明，(图4)中，(1)是进气管，(2)喷水头，(3)循环温度感应器，(4)水流量调节阀，(5)超压泄水阀，(6)排气管，(7)预热水温度感应器，(8)低水温自动放水阀，(9)电动水泵，(10)低水温自动放水阀，(11)水箱，(12)冷却器风机，(13)排水温度感应器，(14)收污容器，(15)水预热器，(16)排水冷却器。当内燃机启动工作一段时间，内燃机水温到达60℃，循环水温度感应器(3)内的触点接通，被预热的水达到120℃时，预热水温度感应器(7)内触点接通。这两触点都接通时，电动水泵(9)开始工作，使已预热水的水压将升高，水压达到一定的压力时，超压泄压阀工作，保证喷水的系统水压不会过高，同时已预热水回到水箱，水箱内的水温会有所升高，使热能得到回收，冬季使用增加工作可靠性，得到一定压力的过热水，通过水流量调节阀后，流到喷水头，被雾化，和空气混和在一起，经进气管，进入燃烧室。水流量调节阀(4)，根据内燃机的工作状态来调节喷水头的喷水量。当内燃机转速高，进气量增大时，喷水量增加，反之，则减少。低水温自动放水阀(10、8)，是一种在较低温度时自动放水的部件，它的目地就是在水温下降一定温度时自动打开阀塞，将其中的水放掉，防止水结冰，损坏设备。它结构如(图3)，其中(1)是阀体，(2)是阀塞，(3)是双金属片。这种双金属片有一定的温度记忆功能，温度下降到一定值5℃时，圆形的双金属片将向另一侧弓起，带动阀塞移动，阀自动打开，将水放出。进入燃烧室雾状的水，在燃料燃烧时，吸热变成水蒸汽，膨胀做功后被排出，经排气管(6)流向水预热器(15)，进行热交换，排气温度有所下降，到达排气冷却器(16)时，其温度进一步下降，如果排出的尾气高于60℃时，排气温度感应器(13)的触点闭合，这时，风机(12)开始工作，加强通风使排气温度下降，尾气中的水蒸汽被冷凝成液态的水，收污溶器(14)将这种以溶解或吸附了有害物质的污物，收集起来。达到净化尾气的目的。

排气冷却器(16)可做成双方向通风的结构如图(4)，其中(1)是风机，(2)是被冷却的排气冷却器(16)的翅片。它如果用于车辆的内燃机时，车辆行使时，空气有续的从前方流过排气冷却器的后方，使之得到较好的通风，这时排气温度较低时，风机可以不工作，排气温度到达一定值时60℃风机可同时工作，加强通风，提高冷却效果。如果用于固定或内燃机时，可将风机的吹风(或吸风)方向调到水平方向。让垂直方向的气流形成比重循环，被排气冷却器加热空气，自然上升，如排气温度过高时，再启动风机，以节省一定的电能。

本发明本着使系统进一步简化，去掉(图4)中的喷水嘴(2)，循环水温度感应器(13)，水流量调节阀(4)超压泄压阀(5)，预热水温度感应器(7)，电动水泵(9)，后增加一些部件形成一个简化系统。如图二所示其中的(17)蒸汽泄放阀，(18)进气负压阀，(19)水位浮球阀。各自的功能，水位浮球阀(19)为水预热器(15)，提供稳定的水位，而这时水预热器(15)，提供不是过热水而定水蒸汽。这时的水蒸汽的温度与燃烧室内燃烧时的1400℃的温度机比还是很低的。它一样吸热膨胀做功。进气负压阀(18)是内燃机工作进气管有一定的负压打开，而内燃机不工作时，防止蒸汽进入进入管保护内燃机，这时蒸汽使通过蒸汽泄放阀(17)放掉。系统得以正常使用，图2的其它方面与图一相同。

Claims (5)

1、一种由图一中，进气了管(1)喷水头(2)，循环水温度感应器(3)，水量调节阀(4)，超水压泄水阀(5)，排气管(6)低水温自动排水阀(8、10)，水箱(11)，冷却风机(12)，水预热器(15)，排气冷却器(16)等组成内燃机节能降污排放的装置。

2、根据权力要求1所述，将其中的喷水头(2)，循环水温度感应器(3)水量调节阀(4)超水压泄水阀(5)去掉，增加图二中的(17)，蒸汽泄放阀，(18)进气负压阀，(19)水位浮球阀，组成一个简易内燃机节能降污排入装置。

3、根据权力要求(1)所述，低温自动放水阀(8、10)也可做成根据不同温度时而动作的温度自动阀，也可根据需要可分别控制气体和液体。成为自动温度控制阀。

4、根据权力要求1所述的排气冷却器(16)可通过气流方向是双方向的，它还可以用于其它方面翅片式散热或吸热的热交换器。

5、根据权力要求1所述的排气冷却器(16)的冷却工质可以是水，并可以将被加热的水或空气，以热能形式再次利用。