CN205400928U - 一种水混合燃料发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水混合燃料发生装置，包括将水和碳氢化合物进行雾化产生雾状气体的混合发生装置、将所述雾状气体裂解成可燃气体的催化反应装置以及使用所述可燃气体进行燃烧做功的燃料燃烧装置，还包括为催化反应装置提供高温环境的尾气管，所述尾气管包括主排气管和副排气管，所述燃料燃烧装置产生的尾气一部分通过所述尾气管的主排气管排入到空气中，另一部分作为裂解生产可燃气体的原料通过所述副排气管的末端输送至混合发生装置。本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的水混合燃料发生装置燃烧过程对环境友好、结构简洁易于在现有燃料燃烧装置上改造安装且燃料利用率高。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料装置领域，具体涉及一种水混合燃料发生装置。
背景技术
现代社会中，空气污染尤其是雾霾污染越来越受到人们的关注。应对雾霾污染，改善空气质量，首要的就是要控制PM2.5和CO的排放。CO和PM2.5的产生主要源头之一是机动车化石燃料的不完全燃烧排放。因此，降低、改善机动车尾气排放的污染物是治霾关键。
清洁能源中水是非常常见也是非常容易得到的。水是由氢和氧两种元素组成的。氢气作为燃料，有着其他燃料不可比拟的优势，燃烧产物为水对环境无污染，属于环保可再生能源。目前电解水制氢法，生产成本高，结构复杂，难以在机动车上推广应用。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种燃烧过程对环境友好、结构简洁易于在现有燃料燃烧装置上改造安装且燃料利用率高的水混合燃料发生装置。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种水混合燃料发生装置，包括将水和碳水化合物混合并雾化为混合雾气的混合发生装置4；在高温环境下将所述混合雾气催化裂解为可燃气体的催化反应装置6；以及使用所述可燃气体燃烧做功的燃料燃烧装置1，所述混合发生装置4的出气口与所述催化反应装置6的进气口连通，所述催化反应装置6的出气口与所述燃料燃烧装置1的进气口连通，所述燃料燃烧装置1的出气口连通设置有为所述催化反应装置6提供高温环境的尾气管，所述尾气管包括主排气管2和副排气管3，所述燃料燃烧装置1产生的尾气一部分通过所述尾气管的主排气管2排入到空气中，另一部分作为裂解生产可燃气体的原料通过所述副排气管3的末端输送至混合发生装置4。本实用新型中，催化反应装置内进行的主要裂解反应为：C8H8→C4H8+CH4+C3H6、CH4+H2O→CO+3H2、CO+H2O→CO2+H2。
优选地：所述副排气管3的末端设置有雾化头5，所述雾化头5上设置有多个气孔。
优选地：所述燃料燃烧装置1还设置有空气进气口，所述空气进气口处设置有空气滤清器7。
优选地：所述催化反应装置6包括含有Cr、Pt、Ni元素的合金壳体及由所述合金壳体组成的空腔，所述合金壳体上分别开设有与所述空腔相连通的进气通孔和出气通孔，所述进气通孔通过进气管与所述混合发生装置4的出气口连通，所述出气通孔通过出气管与所述燃料燃烧装置1的进气口连通，所述进气管末端形成所述催化反应装置6的进气口，所述出气管的末端形成所述催化反应装置6的出气口。进一步地，所述催化反应装置6的出气口处设有指向所述燃料燃烧装置1的导风插咀8。
优选地：所述尾气管紧贴所述催化反应装置6的壳体外表面设置，所述尾气管内尾气温度高于300℃。进一步地，所述尾气管为凹槽形状，所述凹槽形成与所述催化反应装置相匹配的容纳空间。
优选地：所述尾气管内尾气温度为300-600℃。
优选地，所述燃料燃烧装置为内燃机。作为优选，亦可以在主排气管2的排气口位置安装调控主排气管尾气排放量大小的调控阀门，通过对主排气管尾气排放量大小的控制从而实现通过副排气口进入到发生装置中尾气的多少，起到互控调节的作用。
本实用新型的有益效果为：首先，通过预先将燃料雾化，增加了燃料与空气的接触面积，使得后续反应更为充分且效率更高。
其次，传统化石燃料易不充分燃烧，进而产生炭颗粒、CO等污染物。本实用新型将化石燃料预先在反应室内催化裂解成氢气和CO。氢气作为清洁能源燃烧过程中不会产生任何污染物，对环境友好。CO也较易燃烧充分，进一步降低燃烧尾气对环境影响。
第三，本实用新型提供的水混合燃料发生装置结构简洁，易于推广安装使用。同时，不需要对发动机、燃料系统或现有的燃料输送基础结构做大幅改造即可改造成本实用新型的水混合燃料发生装置，易于在现有技术基础上推广使用。
第四，将尾气管紧贴在催化反应装置的外表面设置，有效利用了尾气的热能，从而将其作为加热装置为催化反应装置提供高温环境，凹槽形状的尾气管使催化反应装置受热更完全，提高了热能的有效率。
通过增设雾化头，使尾气气或者外接雾化供气通过在雾化头上开设的多个致密的气孔，冲击水和碳氢化合物的混合液，顺利将混合发生装置内水和碳氢化合物雾化，所产生的雾化气体供给下步骤裂解发生反应。
第五，尾气管设置为包括主排气管和副排气管，所述燃料燃烧装置产生的尾气一部分通过所述尾气管的主排气管排入到空气中，另一部分作为裂解生产可燃气体的原料通过所述副排气管的末端输送至混合发生装置，继续与燃料混合雾化，参与催化裂解产生氢气，供燃料燃烧装置做功，如此设计可以节约资源，变废为宝，减少废弃的排放，符合国家环保政策。
附图说明
图1是本实用新型的水混合燃料发生装置的原理流程示意图；
图2是本实用新型的水混合燃料发生装置的结构示意图；
图中：1为燃料燃烧装置；2为主排气管；3为副排气管；4为混合发生装置；5为雾化头；6为催化反应装置；7为空气滤清器；8、导风插咀。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
如图2所示，本实施例的水混合燃料发生装置包括将水和碳氢化合物进行雾化产生雾状气体的混合发生装置4、将所述雾状气体裂解成可燃气体的催化反应装置6以及使用所述可燃气体进行燃烧做功的燃料燃烧装置1，其中所述混合发生装置4的出气口与所述催化反应装置6的进气口连通，所述催化反应装置6的出气口与所述燃料燃烧装置1的进气口连通，所述燃料燃烧装置1的出气口连通设置有为所述催化反应装置6提供高温环境的尾气管，所述尾气管包括主排气管2和副排气管3，所述燃料燃烧装置1产生的尾气一部分通过所述尾气管的主排气管2排入到空气中，另一部分作为裂解生产可燃气体的原料通过所述副排气管3的末端输送至混合发生装置4，所述燃料燃烧装置1还设置有空气进气口，所述空气进气口处设置有空气滤清器7。
对本实施例的进一步改进，本实施例的水混合燃料发生装置中催化反应装置6包括含有Cr、Pt、Ni元素的合金壳体及由壳体组成的空腔，壳体上分别开设有与空腔相连通的进气通孔和出气通孔，进气通孔通过进气管与混合发生装置4的出气口连通，出气通孔通过出气管与所述燃料燃烧装置1的进气口连通，进气管末端形成所述催化反应装置6的进气口，出气管的末端形成所述催化反应装置6的出气口。尾气管紧贴催化反应装置6的外表面设置为催化反应装置6提供高温环境，其温度高于300℃，一般为300-600℃，作为可选，尾气管为凹槽形状，凹槽形成与催化反应装置相匹配的容纳空间。进一步地，所述催化反应装置6的出气口处设有指向所述燃料燃烧装置1的导风插咀8。
作为可选，副排气管3的末端设置有雾化头5，所述雾化头5上设置有多个气孔。
作为可选，燃料燃烧装置为内燃机，亦可以在主排气管2的排气口位置安装调控排气口大小的调控阀门，调控阀门可以起到主排气管2的排气量和通过副排气管3进入到混合发生装置4中的尾气量的互控调节效果。
图2中箭头指示方向为本实施例的水混合燃料发生装置使用过程中气流的运行方向。
如图1所示，本实施例的水混合燃料发生装置的运行原理过程大致如下：尾气通过副排气管3的雾化头5冲击混合发生装置4中由30-70％的水和30-50％碳氢化合物组成的混合液，产生雾状气体。雾状气体进入催化反应装置6经加热装置加热后裂解为以氢气和CO为主的可燃气体，其中所述加热装置为紧贴所述催化反应装置6外表面的尾气管，所提供得温度为400℃以上，裂解所产生的可燃气体及通过空气滤清器7过滤后的空气进入燃料燃烧装置1内燃烧做功。燃料燃烧装置1所产生的尾气部分通过尾气管的主排气管2直接排出，另部分尾气通过副排气管3进入混合发生装置4内继续循环反应。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何本领域技术人员在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水混合燃料发生装置，其特征在于：包括将水和碳水化合物混合并雾化为混合雾气的混合发生装置(4)；在高温环境下将所述混合雾气催化裂解为可燃气体的催化反应装置(6)；以及使用所述可燃气体燃烧做功的燃料燃烧装置(1)，所述混合发生装置(4)的出气口与所述催化反应装置(6)的进气口连通，所述催化反应装置(6)的出气口与所述燃料燃烧装置(1)的进气口连通，所述燃料燃烧装置(1)的出气口连通设置有为所述催化反应装置(6)提供高温环境的尾气管，所述尾气管包括主排气管(2)和副排气管(3)，所述燃料燃烧装置(1)产生的尾气一部分通过所述尾气管的主排气管(2)排入到空气中，另一部分作为裂解生产可燃气体的原料通过所述副排气管(3)的末端输送至混合发生装置(4)；
所述主排气管(2)紧贴所述催化反应装置(6)的壳体外表面设置，所述尾气管内尾气温度高于300℃。
2.根据权利要求1所述的水混合燃料发生装置，其特征在于：所述副排气管(3)的末端设置有雾化头(5)，所述雾化头(5)上设置有多个气孔。
3.根据权利要求1所述的水混合燃料发生装置，其特征在于：所述燃料燃烧装置(1)还设置有空气进气口，所述空气进气口处设置有空气滤清器(7)。
4.根据权利要求1所述的水混合燃料发生装置，其特征在于：所述催化反应装置(6)包括合金壳体及由所述合金壳体组成的空腔，所述合金壳体上分别开设有与所述空腔相连通的进气通孔和出气通孔，所述进气通孔通过进气管与所述混合发生装置(4)的出气口连通，所述出气通孔通过出气管与所述燃料燃烧装置(1)的进气口连通，所述进气管末端形成所述催化反应装置(6)的进气口，所述出气管的末端形成所述催化反应装置(6)的出气口。
5.根据权利要求4所述的水混合燃料发生装置，其特征在于：所述催化反应装置(6)的出气口处设有指向所述燃料燃烧装置(1)的导风插咀(8)。
6.根据权利要求1所述的水混合燃料发生装置，其特征在于：所述尾气管内尾气温度为300-600℃。
7.根据权利要求1-6中任一所述的水混合燃料发生装置，其特征在于：所述燃料燃烧装置(1)为内燃机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620081613.7U CN205400928U (zh) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 一种水混合燃料发生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620081613.7U CN205400928U (zh) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 一种水混合燃料发生装置 |
Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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| CN201620081613.7U Active CN205400928U (zh) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 一种水混合燃料发生装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN205400928U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110873325A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-03-10 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种蒸汽发生器的供水系统和方法 |
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2016
- 2016-01-27 CN CN201620081613.7U patent/CN205400928U/zh active Active
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