[发明专利]一种增压柴油机进气道增湿装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机附加装置，具体地说是柴油机进气附加装置。

背景技术

柴油机掺水技术最初起源于二十世纪初，采用气缸内喷水以达到冷却的目的。随着几十年人们大量的研究，总结出了多种掺水燃烧的方式以改善燃烧，降低NO_X，主要包括三种方式：进气道供水、柴油掺水乳化方法以及向燃烧室直接喷水，三种方式各有优缺点。其中，进气道供水主要通过将雾化水或者水蒸汽从进气道喷入，随着空气进入燃烧室参与燃烧，利用增湿空气热容量剧增、冲淡氧浓度作用以及水煤气作用等，从而起到降低燃烧温度，以致大幅度降低NO_X排放。柴油机排气温度大致在400℃—450℃，通常高温排放经过后处理之后直接排入大气，造成了能量的极大浪费。随着节能减排相关政策的加强，如何最大程度的提高能源利用率，降低排放污染已经是十分重要的课题。

目前，在已有的进气道供水方式中，大多采用加湿器加热水成水蒸汽，尚未出现基于废气余热利用实现进气道喷水蒸汽和水蒸汽增压的相关专利，有必要对此进一步探索研究。

发明内容

本发明的目的在于提供通过对废气能量的重复利用，实现柴油机进气道喷水蒸汽的目的一种增压柴油机进气道增湿装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种增压柴油机进气道增湿装置，其特征是：包括控制水箱、蒸汽生成器、第一涡轮增压器、第二涡轮增压器，蒸汽生成器里安装加热管道，柴油机气缸排出的废气经第一涡轮增压器的涡轮后进入蒸汽生成器的加热管道，加热管道通过三通电磁阀分别与第二涡轮增压器的涡轮以及大气相连，第二涡轮增压器的涡轮连通大气，控制水箱连接蒸汽生成器并向蒸汽生成器里注水，第一涡轮增压器的压气机与柴油机气缸间的进气管上安装文丘里管，蒸汽生成器里的水经加热管道里的废气加热后生成的蒸汽，经过第二涡轮增压器的压气机后进入文丘里管，进而喷入进气管。

本发明还可以包括：

1、第二涡轮增压器的压气机与文丘里管之间安装蒸汽缓冲器、流量控制阀、单向止回阀，蒸汽缓冲器下端设置排水阀；蒸汽生成器与第二涡轮增压器的压气机之间安装第一控制电磁阀。

2、控制水箱与蒸汽生成器相连的管路上安装进水控制电磁阀，蒸汽生成器的下端设置排水控制电磁阀，控制水箱里安装高低液位报警器，蒸汽生成器里安装液位探测器，液位探测器检测蒸汽生成器中的水液位，当水液位超过最高设定液位时，高低液位报警器产生报警信号，排水控制电磁阀打开，当水液位低于最低设定液位时，高低液位报警器产生报警信号，进水控制电磁阀打开。

3、蒸汽生成器与第二涡轮增压器的压气机之间安装第一压力传感器，流量控制阀与单向止回阀之间安装第二压力传感器，第一涡轮增压器的压气机与文丘里管之间安装第三压力传感器，蒸汽生成器底部设置热水出口，热水出口处安装手动控制阀和温度传感器。

本发明的优势在于：一次废气通入蒸汽生成器加热水使之产生水蒸汽，同时也可满足热水供应的需求，此为废气的二次利用（一次利用为大增压器）；二次废气通入小涡轮带动小压气机对水蒸汽实现增压，此为废气的三次利用；经过三次重复利用的废气能量已经大大降低，有效提高了能源的利用率。水蒸汽完成与增压空气混合，实现柴油机进气道供水的目的，进而改善燃烧，降低NO_X排放，同时，通过放气阀可以在满足进气水蒸汽的条件下，应用在其他用途，如室内加湿、除尘等。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制水箱、蒸汽生成器局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～2，本发明一种增压柴油机进气道增湿装置包括大小废气涡轮增压器，从大涡轮10出口的一次废气与蒸汽生成器4底部入口相连，蒸汽生成器4通过进、排水控制电磁阀22、23以及液位探测器3与控制水箱1相连，二次废气出口20与小涡轮18入口相连，小涡轮18出口与大气相通；小压气机7入口与水蒸汽出口5相连，其间设置有压力传感器25和电磁阀6，小压气机7出口与蒸汽缓冲罐8入口相连；蒸汽缓冲罐8出口同流量控制阀12入口相连，其间设置有放气阀11，流量控制阀12出口与单向回止阀15入口相连，其间设置有压力传感器26。单向回止阀15出口与文丘里管一端入口连通，文丘里管16另一入口与大压气机16出口相连，文丘里管16出口与柴油机进气管相连。