一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，包括鍋爐、自調(diào)式調(diào)壓水泵、一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、柴油機燃燒室、電源和溫控開關(guān)，所述鍋爐通過耐高溫高壓氣管與自調(diào)式調(diào)壓水泵相連，所述自調(diào)式調(diào)壓水泵通過耐高溫高壓氣管與一級加熱裝置相連，所述一級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與二級加熱裝置相連。本實用新型的柴油機混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能夠使燃料充分燃燒，大大降低了柴油機的油耗及減排效果。
【專利說明】
一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油鍋爐是燃燒柴油來獲取能量釋放的鍋爐燃燒機。傳統(tǒng)的柴油鍋爐燃燒機油耗較高已經(jīng)是人們面臨的一個普遍問題，這不僅極大浪費了有限的不可再生資源，排放大量的廢氣，而且增加使用成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)。
[0004]為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，包括鍋爐、自調(diào)式調(diào)壓水栗、一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、柴油機燃燒室、電源和溫控開關(guān)，所述鍋爐通過耐高溫高壓氣管與自調(diào)式調(diào)壓水栗相連，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗通過耐高溫高壓氣管與一級加熱裝置相連，所述一級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與二級加熱裝置相連，所述二級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與三級加熱裝置相連，所述三級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管經(jīng)過濾器與設(shè)置在柴油機燃燒室上的進氣口相連，所述鍋爐與自調(diào)式調(diào)壓水栗之間的耐高溫高壓氣管上依次設(shè)置有手動閥、常閉電磁閥和常開電磁閥，所述鍋爐內(nèi)設(shè)置有加熱棒，所述一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、加熱棒、常閉電磁閥和常開電磁閥通過電力線分別與溫控開關(guān)相連，所述溫控開關(guān)通過導(dǎo)線與電源相連。
[0005]作為優(yōu)選，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗上設(shè)置有自調(diào)式閥門。
[0006]作為優(yōu)選，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗和一級加熱裝置之間的耐高溫高壓氣管上設(shè)有單向控制回水閥。
[0007]作為優(yōu)選，所述溫控開關(guān)與電源之間設(shè)置有電門鎖。
[0008]本實用新型柴油鍋爐機混合動力系統(tǒng)的工作原理:柴油機正常起動后，當一級加熱裝置(蒸發(fā)器)的溫度達到所需的溫度時，溫控開關(guān)開啟常閉開關(guān)工作，并把連接鍋爐排氣口的蒸汽通過單向控制回水閥輸送到一級加熱裝置，蒸汽在一級加熱裝置中迅速加溫形成帶有壓力的水蒸氣，在有壓力的條件下水蒸氣通過管路進入二級加熱裝置(第一氫氧發(fā)生器)，水蒸氣在二級加熱裝置繼續(xù)升溫形成高壓氣體，高壓氣體通過高壓管路輸送到三級加熱裝置(第二氫氧發(fā)生器)，高壓氣體在三級加熱裝置中繼續(xù)升溫，升溫后的高溫高壓氣體通過耐高溫高壓氣管的過濾器，進入柴油機燃燒室進氣口，并和壓氣機進入的氣體混合，混合后的氣體進入柴油機燃燒室噴火口，在高溫高壓下和進入的柴油共同霧化，并迅速膨脹爆炸并點燃未燃燒的多余碳，被點燃的碳加大了燃燒火焰壓力直接作用在鍋爐上，促使鍋爐內(nèi)的水加速沸騰推動燒水速度，從而提高了柴油機功率。
[0009]本實用新型的柴油機混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能夠使燃料充分燃燒，大大降低了柴油機的油耗及減排效果。
【附圖說明】

[0010]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0013]參閱圖1所示，一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，包括鍋爐、自調(diào)式調(diào)壓水栗、一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、柴油機燃燒室、電源和溫控開關(guān)，所述鍋爐通過耐高溫高壓氣管與自調(diào)式調(diào)壓水栗相連，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗通過耐高溫高壓氣管與一級加熱裝置相連，所述一級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與二級加熱裝置相連，所述二級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與三級加熱裝置相連，所述三級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管經(jīng)過濾器與設(shè)置在柴油機燃燒室上的進氣口相連，所述鍋爐與自調(diào)式調(diào)壓水栗之間的耐高溫高壓氣管上依次設(shè)置有手動閥、常閉電磁閥和常開電磁閥，所述鍋爐內(nèi)設(shè)置有加熱棒，所述一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、加熱棒、常閉電磁閥和常開電磁閥通過電力線分別與溫控開關(guān)相連，所述溫控開關(guān)通過導(dǎo)線與電源相連。
[0014]值得注意的是，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗上設(shè)置有自調(diào)式閥門。
[0015]值得注意的是，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗和一級加熱裝置之間的耐高溫高壓氣管上設(shè)有單向控制回水閥。
[0016]值得注意的是，所述溫控開關(guān)與電源之間設(shè)置有電門鎖。
[0017]本實用新型的工作原理:在柴動機點火正常啟動后，機體預(yù)熱約2-3分鐘供氣系統(tǒng)自動開啟，水閥(0.5L/min)開始工作，水蒸氣經(jīng)連接管路進入蒸發(fā)器(一級加熱裝置)(溫度2000C-2500C )，遇熱生成水蒸氣(H2O=H2Og)，帶有壓力(1.2atm)的水蒸氣通過連接管路進入二級加熱裝置(第一氫氧發(fā)生器)(溫度350°C-400°C)生成不含水分的氣體(380°C以上)俗稱“干氣”(H2Og=H2ODu干氣”，再經(jīng)管路進入第三級加熱裝置(第二氫氧發(fā)生器)(溫度700°C_850°C，壓力2.4atm)，并和第三級加熱裝置中的鐵粉(3Fe)在高溫(600°C以上)條件下發(fā)生置換反應(yīng)(4H20g+3Fe=Fe304+4H2D，反應(yīng)出的高溫氣體繼續(xù)通過管路進入柴油機柴油機燃燒室中進氣口，并匯合進氣口自壓氣機的大氣充分混合并迅速降溫，同時被吸入燃燒室氣體被壓縮，在燃燒壓縮與柴油混合燃燒行程接近終了時，燃燒室噴油栗將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入燃燒室內(nèi)的高溫(溫度瞬間1700-2200°C，壓力3-5mpa)混合氣中，柴油在燃燒室內(nèi)便迅速蒸發(fā)并與混合氣混合形成新的混合氣，由于此時燃燒室內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃溫度(500K)，所以形成的混合氣會立即自行著火點燃(2C0+02=2C02，2H2+02=2H20，C+O2=CO2)壓縮著火后進行邊噴邊燃燒的擴散燃燒。(柴油機負荷的調(diào)節(jié)是通過改變噴油量來控制的。柴油機混合氣始終處于比較稀的狀態(tài)下，也就是說，柴油機的燃燒室內(nèi)始終存在富余的混合氣。由于有富余的混合氣所以一氧化碳和碳氫化合物排放量減少。此外，柴油燃燒后會生成一些有臭味的有機氣體。)氣缸內(nèi)的壓力和溫度也急劇升高，推動燃燒火焰沿燃燒室做不等速高速燃燒，從而輸出熱能，同時也降低了排出廢氣。
[0018]本實用新型的數(shù)據(jù)節(jié)油說明:
[0019]1、柴油機鍋爐基本型由噴油器噴出霧狀油霧來燃燒，按正常做功:I噸水從15度加熱到45度要吸熱Q=1000(45-15)=30000KCAL。柴油鍋爐，柴油的熱值10000KCAL/kg，立式柴油鍋爐的效率為75%，則需要耗柴油量為30000/(8500*0.75)=4公斤(約4.76升)，臥式柴油鍋爐的效率85%，3000八10000*0.85)=3.5公斤(約4.165升)
[0020]2、兩噸柴油鍋爐據(jù)試驗每小時耗水30L，耗油140L/h，柴油機排量106986L，(260.318L*0.85kg*2.27Kg)=507.8kg*(耗氧量)=597.4L。按實驗得30L/h水計算加熱升成30Kg*l.7m3氣共增加51m3*1000升=51000升氣，據(jù)每小時耗油(140L*0.85Kg*2.27Kg)/
0.85Kg得(耗氧量)270.13L，水中的氫氧密度是(氫氣的密度是:0.0899g/l，氧氣的密度是:1.429g/l)0
[0021]3、據(jù)水中氫氧按I比8的質(zhì)量比化合而成的30kg水中含氫氧(30kg水中有氫:30*1/(1+8)=30/90約3.4kg，氧:3*8/9=26.7 kg)l kg柴油完全燃燒需2.27kg(耗氧量)(Ig氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量為:380700kj/g*340g=129438kj/kg/0 #輕質(zhì)柴油發(fā)熱量是42915kj/kg) =3.016Kg/(—升柴油大概是0.84-0.86kg)合3.5L(陸地車用汽油機30%左右，陸地車用柴油機35-45%，船用柴油機可回收部分熱量，使其總熱效率能接近60-70%包括利用的熱能)。實際節(jié)油3.5%*(100%-45%)=15.714 L實際節(jié)油率是59.7%。
[0022]4、綜上所述氣燃燒室燃燒接近終了時，噴油栗將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入燃燒室內(nèi)的高溫(溫度瞬間1700-2200°C，壓力3-5mpa)混合氣中，柴油在燃燒室內(nèi)便迅速蒸發(fā)并與混合氣混合形成新的混合氣，由于此時燃燒室內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃溫度(500K)，所以形成的混合氣會立即自行著火點燃(2C0+02=2C02，2H2+02=2H20，C+02=C02)壓縮著火后進行邊噴邊燃燒的擴散燃燒。(柴油機負荷的調(diào)節(jié)是通過改變噴油量來控制的)柴油機混合氣始終處于比較稀的狀態(tài)下，也就是說，柴油機的燃燒室內(nèi)始終存在富余的混合氣(混合氣中含少量的氫氣和大量的氧氣，其中，氫氣的著火點為585°C)。由于有富余的混合氣所以噴油量減少，使柴油更能充分燃燒(一氧化碳和碳氫化合物排放量減少)最終達到節(jié)油的目的。此外，柴油燃燒后會生成一些有臭味的有機氣體。燃燒室的壓力和溫度也急劇升高，加速及提供燃燒值。
[0023]最后應(yīng)說明的是:上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，而由此所引申出的顯而易見的變化或變動，仍處于本實用新型的保護范圍之中。
[0024]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，其特征在于:包括鍋爐、自調(diào)式調(diào)壓水栗、一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、柴油機燃燒室、電源和溫控開關(guān)，所述鍋爐通過耐高溫高壓氣管與自調(diào)式調(diào)壓水栗相連，所述自調(diào)式調(diào)壓水栗通過耐高溫高壓氣管與一級加熱裝置相連，所述一級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與二級加熱裝置相連，所述二級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管與三級加熱裝置相連，所述三級加熱裝置通過耐高溫高壓氣管經(jīng)過濾器與設(shè)置在柴油機燃燒室上的進氣口相連，所述鍋爐與自調(diào)式調(diào)壓水栗之間的耐高溫高壓氣管上依次設(shè)置有手動閥、常閉電磁閥和常開電磁閥，所述鍋爐內(nèi)設(shè)置有加熱棒，所述一級加熱裝置、二級加熱裝置、三級加熱裝置、過濾器、加熱棒、常閉電磁閥和常開電磁閥通過電力線分別與溫控開關(guān)相連，所述溫控開關(guān)通過導(dǎo)線與電源相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，其特征在于:所述自調(diào)式調(diào)壓水栗上設(shè)置有自調(diào)式閥門。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，其特征在于:所述自調(diào)式調(diào)壓水栗和一級加熱裝置之間的耐高溫高壓氣管上設(shè)有單向控制回水閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機鍋爐混合動力系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控開關(guān)與電源之間設(shè)置有電門鎖。
【文檔編號】F02M31/06GK205714493SQ201620585665
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】鄭宏山
【申請人】鄭宏山