一种氢油混合动力装置制造方法及图纸

技术编号:15066482 阅读:118 留言:0更新日期:2017-04-06 13:54
本发明专利技术公开了一种氢油混合动力装置,包括,发动机和制氢器;所述制氢器包括甲醇重组装置和热交换器,所述制氢器连接在发动机的废气排气管上。利用排气管排出的废热热量来制备氢气,增进燃料的燃烧效率,更可减少排气中的污染杂质,如氧化氮(NOx)或碳黑。经过测试显示,加入约5%的氢气就可获得18-25%的省油效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型能源
,尤其涉及一种氢油混合动力装置
技术介绍
目前汽车的动力普遍使用燃油,由于石油资源有限,人们不得不寻求新的替代能源,例如电能、太阳能等等。作为汽车的替代能源,已知的能源包括液化石油气和液化天然气。氢气作为辅助燃料的应用越来越受到重视,氢能源车虽然好,但最大的难题是氢能源的价格以及如何在车上连续提供价廉、安全的氢气。近年来,使用甲醇制氢成为热点。醇类燃料,是一种以甲醇等物质为主体配置的新型燃料,以液体形式存在,和核能、太阳能、风能、水力能一样,是目前大力推广的环保型清洁能源;面对传统石化能源的枯竭,醇类燃料是目前最具潜力的新型替代性能源,以其低价、高效、安全、环保而深受各国企业青睐。现阶段全球性的能源紧缺,导致燃油、燃气等工业及民用燃料价格不断飙升,直接影响着人们的日常生活。新能源的开发应用已是大势所趋。据报道,2006年,因液化气价格飙升,民众生活成本在日益提高,随着资源的日益紧缺,价格还将持续上涨。2008年,油荒蔓延,部分以柴油作燃料的宾馆、饭店纷纷告急,甚至有些企业因为买不到柴油而关门歇业,损失惨重。2010年,随着全球经济复苏,国际油价再度飙升,国际能源署警告,低油价时代一去不复返。同时,由于柴油燃料的使用,造成环境污染问题日益严重。醇类燃料是世界公认,国家正式认定的标准新兴能源之一,随着页岩气大量开发及煤炭应用技术的改进,甲醇供应量大增且价位滑落,醇类燃料将迅速成为液化气及其r>它燃料的替代品。醇类燃料比液化气的优势在于:热值高、价格低,热值可高达6000大卡/公斤,并且清洁卫生,无异味、无黑烟、无积碳、无残渣,比液化气的废气排放低80%以上,是标准的绿色能源。并且安全可靠,使用方便,储存和运输均无需加压更无需钢瓶或高压设备,无潜在爆炸危险,更不会因泄漏引发中毒事件。为缓解柴油供应紧张局面,国家能源部和环境保护部曾联合下文,未来几年将全面禁止煤、柴油进入厨房。截止目前,部分城市已经开始实施。因此,发展新能源是时代潮流,是利益需求,更是利国利民的大事。作为新兴替代性环保能源,醇类燃料的大力推广,必将使经济发展继“石油经济时代”之后迎来“甲醇经济时代”,其发展潜力巨大而前景广阔。现有技术中甲醇和甲醇燃料锅炉的设计都非常复杂,同时对甲醇的使用率非常低,且消耗的成本高,将甲醇制氢技术用于车辆动力系统尚不成熟。如何在车上连续提供氢气一直没有得到实际解决,一直未能提供实用的车载产氢机来连续供氢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,突破车上产氢的瓶颈,使氢气为车辆的发动机助燃,实现安全、节能、减碳、增程的效益,为此提供一种结构简单,燃烧效率高,安全环保的氢油混合动力装置。本专利技术的技术方案是:一种氢油混合动力装置,包括,发动机和制氢器;所述制氢器包括甲醇重组装置和热交换器;所述甲醇重组装置包括本体,在本体内部设置多排圆管,在圆管内放置催化剂,在所述圆管周围设置许多微孔管,所述微孔管内装填钢珠,在本体的中央部分设置许多热交换器的导孔,所述导孔的总面积不小于发动机排气管的截面积;甲醇和水原料流经所述微孔管,受到催化剂释放的热能而制氢气与二氧化碳的混合物,所述氢气在所述发动机的空气进气管内与空气混合后注入发动机,所述制氢器连接在发动机的废气排气管上,所述催化剂包括多孔性金属载体和铜锌合金催化剂层或铜锌氧化物催化剂层。进一步,所述发动机是汽油发动机或柴油发动机。进一步,所述本体是铝合金本体。进一步,所述导孔的直径是10-40mm,优选15-25mm。进一步,所述本体的尺寸为(300-450)X(200-350)X(450-750)mm,优选360X215X500mm(用于每小时产生20万大卡的加热装置)。进一步,所述圆管的直径是15-30mm,优选20mm。进一步,所述微孔管的直径是8-12mm,优选10mm。进一步,所述钢珠的直径是5-8mm,优选6mm。进一步,所述热交换器还以大管径排气管包覆甲醇重组装置的本体。本专利技术的有益效果:本申请的氢油混合动力装置可以在已有的汽油发动机或柴油发动机车辆上安装制氢器,充分利用发动机排气管排出的废气热量来制备氢气,增进燃料的燃烧效率,更可减少排气中的污染杂质,如氧化氮(NOx)或碳黑。经过测试显示,加入约5%的氢气就可获得18-25%的省油效益。无须设立加氢站,车载产氢器,节省氢气运送及储存成本。以氢气助燃达到增程目的,并降低传统发动机的烟气排放。由于甲醇本身的安全性,毒性或爆炸性都优于汽油或柴油,而且实际氢气量极少,没有任何安全问题。附图说明图1为本申请氢油混合动力装置的制氢器结构示意图。图中,1-本体,2-圆管,3-微孔管,4-钢珠,5-热交换器的导孔。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容、特点及功效,以下用实施例并配合附图详细说明。本申请氢油混合动力装置的制氢器以整块高导热性的铝合金一体成型甲醇重组装置本体,以确保连续材质内热传递速度,并以内插式和/或外覆式热交换器吸收发动机排气的热能提供甲醇水原料的预热及甲醇重组装置反应的热能需求。本体内有许多圆管,在圆管内放置催化剂,热能的释放量可通过排气管排出的废热随时调整,以适应甲醇制氢量的变化。所述微孔内的钢珠一方面协助液体分散形成醇类薄膜以加速汽化,另一方面降低汽化设备内的液体甲醇容量,以降低汽化所要的热能,提升汽化效率。所述汽化量的调整快速而灵敏,可随机调整甲醇汽化的强度。所述微孔的孔壁或钢珠表面形成的薄膜实现了高效率蒸发目的(88.6%)。使用时,安装在排气管上的制氢器一方面吸收引擎的废热,另一方面生产氢气,与空气一起导入发动机汽缸,以改善引擎效率,通过氢气助燃达到增程目的。参阅图1,一种氢油混合动力装置的制氢器,所述制氢器包括甲醇重组装置和热交换器;所述甲醇重组装置包括本体1,在本体内部设置多排圆管2,在圆管内放置催化剂,在所述圆管周围设置许多微孔管3,所述微孔管内装填钢珠4,在本体的中央部分设置许多热交换器的导孔5,所述导孔的总面积不小于发动机排气管的截面积;甲醇和水原料流经所述微孔管,受到催化剂释放的热能而制氢气与二氧化碳的混合物,所述氢气在所述发动机的空气进气管内与空气混合后注入发动机引擎燃烧,所述制氢器连接在发动机的废气排气管上,所述催化剂包括多孔性金属载体和铜锌合金催化剂层或铜锌氧化物催化剂层。实施例1上述的氢油混合动力装置,其中所述本体是铝合金本体,所述催化剂包括多孔性金属载体和铜锌合金催化剂层。所述本体的尺寸为300X200X45本文档来自技高网...
一种氢油混合动力装置

【技术保护点】
一种氢油混合动力装置,其特征在于,包括发动机和制氢器;所述制氢器包括甲醇重组装置和热交换器;所述甲醇重组装置包括本体,在本体内部设置多排圆管,在圆管内放置催化剂,在所述圆管周围设置许多微孔管,所述微孔管内装填钢珠,在本体的中央部分设置许多热交换器的导孔,所述导孔的总面积不小于发动机排气管的截面积;甲醇和水原料流经所述微孔管,受到催化剂释放的热能而制氢气与二氧化碳的混合物,所述氢气在所述发动机的空气进气管内与空气混合后注入发动机,所述制氢器连接在发动机的废气排气管上,所述催化剂包括多孔性金属载体和铜锌合金催化剂层或铜锌氧化物催化剂层。

【技术特征摘要】
1.一种氢油混合动力装置,其特征在于,包括发动机和制氢器;所述制氢器包括甲醇重
组装置和热交换器;所述甲醇重组装置包括本体,在本体内部设置多排圆管,在圆管内放置
催化剂,在所述圆管周围设置许多微孔管,所述微孔管内装填钢珠,在本体的中央部分设置
许多热交换器的导孔,所述导孔的总面积不小于发动机排气管的截面积;甲醇和水原料流
经所述微孔管,受到催化剂释放的热能而制氢气与二氧化碳的混合物,所述氢气在所述发
动机的空气进气管内与空气混合后注入发动机,所述制氢器连接在发动机的废气排气管
上,所述催化剂包括多孔性金属载体和铜锌合金催化剂层或铜锌氧化物催化剂层。
2.根据权利要求1所述的氢油混合动力装置,其特征在于,所述发动机是汽油发动机或
柴油发动机。
3.根据权利要求1所述的氢油混合动力装置,其特征在于,所述本体是铝合金本体。
4.根据权利要求1所述的氢油...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄晓东
申请(专利权)人:上海万寅安全环保科技有限公司碧氫科技開發股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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