内燃机余热回收富氢排气再循环装置

摘要

一种内燃机技术领域的富氢排气再循环装置，包括发动机、制氢器、控制阀、质量流量控制器、存储罐和蒸发器，在发动机排气管上依次安装第二制氢器和蒸发器，在第一制氢器出气管上依次安装排气再循环冷却器和排气再循环控制阀，在第二制氢器出气管上依次安装增压器、富氢气体缓存罐和第三质量流量控制器。在发动机机工作过程中，基于发动机工况、排气温度及富氢气体缓存罐内压力信号回馈实时调整发动机燃烧相位来控制催化床温度，利用发动机排气的余热在制氢器内催化裂解氢能载体产生富氢气体，获得的富氢气体随同再循环气一同进入发动机燃烧室内同燃油一起燃烧。本发明设计合理，结构简单，适用于车船用汽油机、柴油机以及航空发动机等领域。

主权项

一种内燃机余热回收富氢排气再循环装置，包括发动机进气管（1）、发动机（2）和发动机排气管（3），发动机（2）的进出气口分别与发动机进气管（1）的出气口、发动机排气管（3）的进气口相连接，其特征在于还包括第一制氢器（4）、排气再循环进气管（5）、第一制氢器出气管（6）、排气再循环冷却器（7）、排气再循环控制阀（8）、第二制氢器（9）、第二制氢器进气管（10）、第二制氢器出气管（11）、第二换热管（12）、第一制氢器进气管（13）、第二质量流量控制器（14）、第一质量流量控制器（15）、增压器（16）、富氢气体缓存罐（17）、第三质量流量控制器（18）、氢能载体存储罐（19）、蒸发器（20）、蒸发器流进管（21）、蒸发器流出管（22）、第一换热管（23）、第一温度传感器（24）、第二温度传感器（25）和压力传感器（26），沿排气流动方向在发动机排气管（3）上依次安装第二制氢器（9）和蒸发器（20），排气再循环进气管（5）的进气口与第二制氢器（9）上游的发动机排气管（3）相连通，第一制氢器（4）的进出气口分别与排气再循环进气管（5）的出气口、第一制氢器出气管（6）的进气口相连接，第一制氢器出气管（6）的进气口与发动机进气管（1）相连通，沿气体流动方向在第一制氢器出气管（6）上依次安装排气再循环冷却器（7）和排气再循环控制阀（8），第二换热管（12）安装在第二制氢器（9）内，第二换热管（12）的进出气口分别与第二制氢器进气管（10）的出气口、第二制氢器出气管（11）的进气口相连接，第二制氢器出气管（11）的出气口与排气再循环控制阀（8）上游的第一制氢器出气管（6）相连通，沿气体流动方向在第二制氢器出气管（11）上依次安装增压器（16）、富氢气体缓存罐（17）和第三质量流量控制器（18），第一换热管（23）安装在蒸发器（20）内，第一换热管（23）的进出口分别与蒸发器流进管（21）的出口、蒸发器流出管（22）的进口相连接，蒸发器流进管（21）的进口与氢能载体存储罐（19）相连接，蒸发器流出管（22）的出口、第二制氢器进气管（10）的进气口、第一制氢器进气管（13）的进气口连接在一起，第一制氢器进气管（13）的出气口与排气再循环进气管（5）相连通，第一质量流量控制器（15）安装在第一制氢器进气管（13）上，第二质量流量控制器（14）安装在第二制氢器进气管（10）上，第一温度传感器（24）安装在第一制氢器（4）上，第二温度传感器（25）安装在第二制氢器（9）上，压力传感器（26）安装在富氢气体缓存罐（17）上。