Автомобильный реактор конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя

 

Использование: машиностроение, а именно в автомобильных реакторах конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя. Сущность изобретения: автомобильный реактор содержит корпус 1. в полости которого размещены испаритель 2, перфорированные патрубки 6 выпускных трубопроводов двигателя , горизонтальные трубки 3, заполненные катализатором 9 и запеченные в блоки из пористого высокотеплопроводного материала 4. б з.п. ф-лы, 4 ил. ВГ 00 СА О СП 00 О Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)5 F 02 М 25/12

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 5009410/06; (22) 30;07.91 (46) 23.08.93. Бал. М 31 (71) Луганский машиностроительный институт (72) В;А.Звонов, В.И.Черных, В,Ю.Баранов, В.А.Гречка, Ю.В.Владимиров и Н.Н.Ушакова (73) Луганский машиностроительный институт . (56) Заявка Японии М 58-60602, кл. С 01 В 3/32, F 02 М 27/02, опублик, 1983. (54) АВТОМОБИЛЬНЫЙ РЕАКТОР КОНВЕРСИИ МЕТАНОЛА С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ

„„ Ц„„183658О АЗ

ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: машиностроение, а именно в автомобильных реакторах конвер- сии метанола с регенерацией тепЛоты отработавших газов двигателя. Сущность изобретения: автомобильный реактор содержит корпус 1. в полости которого размещены испаритель 2, перфорированные патрубки 6 выпускных трубопроводов двигателя, горизонтальные трубки 3, заполненные катализатором 9 и запеченные в блоки из пористого высокотеплопроводного материала 4. 6 з.п. ф.-лы, 4 ил, 1836580

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройству карбюраторных двигателей с термохимической регенерацией тепла отработавших газов. 5

Целью изобретения является повышение эффективности путем повышения степени регенерации и аккумулирования теплоты отработавших газов.

На фиг..1 изображен поперечный разрез "0 автомобильного реактора конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя; на фиг.2 — то же, продольный разрез; на фиг.3 — профиль элементов трубного пучка с загзагообрэзно.изогнутыми блоками; на фиг.4 — установка варианта реактора с плоскими перегородками на двигателе.

Предложенный автомобильный реактор конверсии метанола с регенерацией тепло- 20 ты отработавших газов двигателя состоит из корпуса 1, перегревателя паров метанола 2, коллектора испаренного метанола 11, коллектора продуктов конверсии 10, трубок 3,заполненных катализатором 9 и образую- 25 щих реакционные камеры, блоков из пористого высокотеплопроводного материала 4 и плэстинчатых клапанов 5, расположенных на нижнем блоке. Реактор крепится на перфорированных выхлопных патрубках 6 дви- 30 гателя при помощи заглушек 7. Отаод., выхлопных газов осуществляется через патрубок 8.

Корпус 1 представляет собой оболочку прямоугольной формы; выполненную из не- .35 ржавеющей стали и имеющую отверстия для подвода и отвода. выхлопных газов. По бокам корпуса 1 имеются коллектор испаренного метанола 11 и «оллек1ор продуктов конверсии 10, имеющие коробчатые. сече- 40

we и выполненные из того же материала, что и корпус реакторов {фиг.2). Перегреватель паров метанола 2 выполнен из трубки, согнутой в виде плоского змеевика, и зани- . мает верхнюю часть реактора. - 45

Трубки 3, заполненные катализатором

9; запечены в пористый высокотеплопроводный материал в виде плоских, зигзагообразных изогнутых блоков 4, расположенных перпендикулярно потоку отработавших га- 50 зоа. На блоках 4 выполнены выступы, играющие роль ребер, расположенные вдоль направлейия движения выхлопных газов (фиг. 3) причем выступы на нижних блоках значительно выше, чем на верхних. В ниж- 55 нем блоке 4 имеются отверстия, закрытые пластинчатыми клапанами 5, которые открываются лишь при большом расходе выхлопных газов.

Реактор крепится к двигателю 12 (фиг.4) при помощи коротких выхлопных патрубков

6 и заглушек 7. В выхлопных патрубках 6 имеются отверстия. которые меньшую часть выхлопных газов направляют в верхнюю часть реактора — к перегревателю 2, а большую часть — на блоки с катализаторными трубками 3. В нижней части реактора имеется выпускной патрубок 8, служащий для отвода выхлопных газов иэ полости реактора.

Описанный выше реактор конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов работает следующим образом, Отработавшие газы иэ цилиндра двигателя поступает а патрубок 6 (каждый цилиндр имеет своей патрубок), Через отверстия в стенке патрубка большая часть отработавших газов направляется на запеченные в теплопроаодный материал 4 катализаторные трубки 3, а меньшая часть ОГ поступает к перегревателю паров метанола

2, после чего так же поворачивает к катализаторным трубкам, Двигаясь между блоками иэ теплопроводного материала 4, отработавшие газы передают им свое тепло и затем передают в реактор через выпускной патрубок 8. При максимальном расходе отработавших газов, поступающих отдвигателя, открываются лепестковые клапаны 5, благодаря чему зауженное пропускное сечение между нижними блоками и увеличивается в результате этого снижается гидравлическое сопротивление реактора, Испаренный метанол поступает в перегреватель 2, где под воздействием теплоты отработавших газов пары метанола нагре-. ваются до температуры, близкой к температуре начала реакции, Затем перегретые пары метанола поступают а коллектор 11, из которого расходятся по трубкам 3, заполненным катализатором 9 и образующим реакционные камеры, Проходя через катализаторные трубки 3, которые снаружи интенсивно подогреваются выхлопными газами, пары метанола а присутствии катализатора 9 разлагаются на водород и окись углерода. Продукты конверсии метанола собираются в коллекторе 10, откуда затем подаются на впуск ДВС.

Использование предлагаемого автомобильного реактора конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов йа автомобиле обеспечивает по сравнению с прототипом (см. заявку Японии hh 56159413, кл. С 01 В 3/32, F 02 M 27/02 за 1983 г.), следующие преимущества; улучшение теплопередачи от ОГ к реакционным камерам эа счет увеличения по1836580 верхности теплообмена и времени контакта

Of с нагреваемыми поверхностями; снижение температурного перепада по высоте реактора за счет предотвращения торможения потока и увеличения поверхности теплообмена блоков по мере удаления от выхлопных патрубков двигателя; уменьшение габаритов реактора за счет более плотного расположения катализаторных трубок, Формула изобретения

1; Автомобильный реактор конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя, выполненный в виде корпуса, образующего внутреннюю полость с установленными в ней испарителем и горизонтальными теплообменными трубками, запеченными в пористый высокотеплопроводный материал и заполненными катализатором, образуя реакционную камеру, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности путем повышения степени регенерации аккумулирования теплоты отработавших газов, горизонтальные ряды трубок объединены пористым вы. сокотеплопроводным материалом в виде блоков с образованием между ними лабиринтного канала для отработавших газов, причем поверхности блоков выполнены плоскими или с зигзагообразным сечением.

2, Реактор по п.1, отличающийся

5 тем, что блоки выполнены с выступами вдоль направления движения отработавших газов.

3. Реактор по п1, отл и ч а ю щи йс я тем, что площадь сечения лабиринтного ка10 нала выполнена уменьшающейся по направлению движения отработавших-газов.

4. Реактор по п.t, отличающийся тем, что толщина слоя пористого высокотеплопроводного материала выполнена увели15 чивающейся по направлению движения отработавших газов, 5. Реактор по п1, о т л ич а ю щи и с я тем, что в нижнем блоке выполнены отвер. стия с пластинчатыми клапанами.

20 6. Реактор попп.1 и2, отл ича щийс я тем, что выступы на блоках выполнены увеличивающимися по направлению движения в отработавших газов.

7. Реактор по п,1, отличающийся

25 тем; что его корпус закреплен с помощью заглушек на выпускныхтрубопроводахдвигателя, части которых, размещенные в полости корпуса, выполнены перфорированными.

Составитель В. Звонов

Редактор М. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Й. Милюкова

Заказ 3015 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101