富氧供氣內燃機和往復能量吸收器的製作方法

2023-05-06 08:36:01 1

專利名稱：富氧供氣內燃機和往復能量吸收器的製作方法
技術領域：
本發明是前一發明(94104705)的繼續；本發明涉及內燃機供氣時氧含量的富集和連杆、活塞系統往復能量的間歇吸收存儲。
在前一發明中，申請人家族已發現錳對乳化燃油有擴功作用。
在此之前，水在乳化燃油中並未能增加油的實際功輸出；為此，儘管乳化燃油有減輕尾氣汙染效用，終因穩定性和費用問題，使它未能具有替代常規燃油的可能。
普通乳化燃油非但費用不低且穩定期只多數周；國際上雖已有細乳化技術，但，費用驚人。
本申請人家族終經多年努力，已發明過渡乳化技術，也就是說，乳粒直徑均可控制在1μ左右而將普通乳化體系向細乳化體系過渡。此時。它雖無自乳化能力，但，在超聲反覆振蕩後已能穩定數年；同樣重要的是，它所需費用甚至明顯低於普通乳化技術；對此，當在後一專利申請中述及。
本申請人家族發現，錳特別是複合擴功劑對所有富氧燃燒裝備均有協同效應，也包括燃燒電池。所用燃料可以是煤、泥炭、頁巖、沼氣、天然氣、水煤氣、高爐氣、氫氣、原油製品(如氣油、煤油、柴油、重油等)、甲醇、乙醇和植物柴油等。
在內燃機中，富氧裝備應加接或串接於進氣口，此時，富氧裝備由富氧器、壓縮室、真空室等組成。富氧器可為古典的BaO2制氧器或分子篩變壓吸附器或膜式特別是中空纖維吸附器。其中，分子篩粒或中空纖維間間隙或可填充彈性物料密封。
富氧裝備可依常規設計或安排如實施例。
古典的Brin氏制氧器中BaO2分解溫度高達870度，生成溫度亦在550左右，均較難與內燃機配套。
本申請人家族發現，94104705擴功劑對BaO2的生成特別是分解有催化作用，為此，可將其分解溫度下降到500度左右，生成溫度也可降到300度左右。擴功劑用量為氧化鋇用量的10％以下(均以無水物計算)。此時，由於富氧燃燒溫度升高，已能部分地與內燃機配套。為此，對於輪船或機車等可有富餘空間或富餘載重的場所可考慮引用。
一般地講，富氧器可有明顯的擴功效用，此時功輸出可增加36±3％。而乳化燃油的錳擴功劑可擴功27±2％。二者合用則可擴功72±4％；也就是說，油耗為180g/馬力小時左右的柴油機的油耗可望下降到100g左右。如此相似，常規內燃機當其燃空比增大至14.7以上時，或者其增壓器也與擴功劑有一定的協同效應。
應當重視的是，富氧器在擴功的同時一般增加NOx的生成量。為此，必須加用鈰或者與乳化燃油合用。
至此，乳化燃油與富氧器的聯合引用的意義不只在於與錳擴功劑有協同效應，同時也在於NOx生成量的控制。
與此同時，隨著燃油爆發力的猛增，內燃機的機械慣性亦增大；為此，最好在活塞或連杆或曲軸上加用間歇往復能量吸收存儲器。從機械結構設計上講，往復活塞系列與旋轉活塞系列內燃機各具特點，其中，前者具有機械結構簡易、傳統使用經驗豐富等特點，但，往復能量損失明顯；與此相反，後者的特點是慣性能量損失小、運轉平穩，但，機械結構設計複雜、壓縮比控制不易。
有見於此，本申請在前者的結構中加用往復能量間歇吸收存儲器，而使其權宜地向後者過渡。
存儲器為一彈簧，其一端通過可以自由活動的銷釘或銷軸連接於連杆或曲軸或活塞；另一端通過可以自由活動的銷釘或銷軸連接於機座等固定部件。彈簧可以是塔形或筒形或其它的形狀，可以是單個的或拉簧和壓簧的組合，也可以和彈性塊或囊或套筒氣簧組合。也可以裝有限止彈簧只做直線運動的附件，特別是套筒或套軸或者是多股或多個彈簧組合體。套筒的設計可以是交互榫入式的。或如附圖1示意圖。
最後，由於錳擴功劑的引用而在尾氣中有MnO2微粒存在；為此應在排氣口加用氣體過濾器或水淋動器；本申請中的淋動器為一隨尾氣排放而旋轉的風扇，但扇翼背部撥水；小背翼的多少、形狀、長短及角度等均應依據尾氣中MnO2微粒是否被淨洗而定，如附圖2示意。實施例1.配裝於蒸汽鍋爐的BaO2制氧器，但，加用94104705擴功劑將展布有BaO2層的隔離的加熱室懸掛於焰道中，焰道二端配裝閘門以調節焰道走向使溫度控制於400-600度之間。加熱室的一端通過閥門連接於富氧室，另二端經閥門通向進或出氣口。富氧室則連接於鍋爐爐膛，如附圖22.配裝於柴油機的富氧裝備取容積適當的方形或筒形的支襯有框架的容器各一隻做為壓縮室、真空室或富氧室、並各自均配裝閥門或單向閥；通過此等閥門將縮室與真空室並列連接於富氧器；富氧器又經閥門連接於富氧室。
壓縮室及真空室均經閥門連接於真空泵或壓縮泵如附圖3富氧器則為在空隙中填充或不填充彈性物的能吸附N2的中空纖維或分子篩粒的膜式或篩式的能富集氧氣的狹容器。3.乳化燃油錳擴功劑均依據94104705所述擴功劑類配製，其中水用量為油量的1.5倍以下；無水錳鹽用量為所用油或水用量中的飽和溶解度以下。
綜上所述，本發明特徵在於1.內燃機或燃燒電池與富氧裝備聯合引用2.富氧裝備與錳擴功劑協同引用3.內燃機擴功後加用往復能量間歇存儲器或尾氣淋動器


1.附圖1為往復能量間歇存儲器示意圖，其中1、2活動銷3、4固定帽5、6套筒7 塔形彈簧2.附圖2為淋動器示意圖，其中1 扇翼2 小背冀3 水面線4 旋轉方向5 進氣口6 出氣口3.附圖3為BaO2制氧器示意圖，其中；4 煙道氣走向2 加熱器3 煙道4 富氧室5 加熱室進氣口6 加熱室出氣口7、8閘門9、10、11、12閥門13 連接爐膛4.附圖4為內燃機富氧裝備示意圖，其中1 富氧器2 富氧室3 真空室4 壓縮室5、6、7、8、9閥門10 連接內燃機進氣口11 連接真空泵12 連接壓縮泵
權利要求
1.一種配裝富氧供給進氣的燃燒裝備，由常規燃燒裝備或內燃機或外燃機或燃燒電池、氧氣富集器等部件組成；其特徵在於常規進氣口加接或串接氧氣富集器。
2.權項1的氧氣富集器為BaO2制氧器或能吸附N2的分子篩式或吸附膜式等富氧技術組成的一級或多級富集體系。
3.權項1及2的富氧裝備又協同引用擴功劑，其中乳化燃油中水用量為油用量的1.5倍以下；其無水錳鹽用量為所用油或水用量中的飽和溶解度以下；氧化鋇中的擴功劑用量為氧化鋇用量的10％以下(均以無水物計算)。
4.權項1中的常規內燃機(加有或者不加有富氧裝備)當其燃空比增大至14.7以上時，或者其增壓器與擴功劑協同引用。
5.權項1的富氧裝備又加裝有附加於內或外燃機的連杆或活塞或曲軸的往復能量間歇存儲器或者尾氣淋動器。
6.權項1及4的往復能量間歇存儲器，由彈簧、活動銷等組件組成；其特徵在於存儲器的一端連接於連杆，並且，其彈簧為多股或多個的組集體，或者，裝有限止彈簧只做直線運動的套筒。
7.權項1及4的尾氣淋動器，由隨尾氣而旋轉的扇翼、水容器等組件組成；其特徵在於扇翼背部附有撥水小翼。
全文摘要
本申請是前一申請(94104705)的繼續。本申請將氧氣富集器加接或串接於外燃機或內燃機或燃燒電池。同時又將錳擴功劑與富氧器協同使用。並從結構上引用彈簧間歇地存儲往復部件的慣性能量。
文檔編號F02M25/10GK1266944SQ9910382
公開日2000年9月20日 申請日期1999年3月11日 優先權日1999年3月11日
發明者馮正洋, 馮麟, 馮純, 馮嗣鈞, 樓小月, 樓文清, 馮士穎, 馮祖衎, 王曉葉, 王淼 申請人:馮正洋