[发明专利]膜分离无氮EGR柴油机结构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机结构，具体地说是带有EGR的柴油机结构。

背景技术

随着人们对环境的愈来愈重视，而柴油机作为船用主机和汽车发动机，其排放较为恶劣，因此各国和各国际组织相继推出了各种排放法律法规，最广泛的是国际海事组织推出的IMO Tier标准，按照执行时间的先后分为TierⅠ、TierⅡ和TierⅢ。排放标准中主要限制的是氮氧化物，一氧化碳，碳黑及未燃烯烃。其中一氧化碳、碳黑、未燃烯烃可以通过加大柴油机的进气量和改善燃烧模式来大大减轻污染物的排放；而对于氮氧化物的产生恰恰是与氧浓度，燃烧时间和燃烧温度相关，虽然可以通过控制燃烧时间以及微调氧浓度来略微降低，但是由于空气中氮气的大量存在，所以普通柴油机产生大量氮氧化物是不可避免的。因此，人们主要集中在柴油机的后处理上，最常用的是SCR，他利用氨催化还原氮氧化物，排出氮气，这种方法理论上可以实现氮氧化物的零排放。但是这种方法会消耗大量的氨水，还会增加排气背压，使柴油机的经济性恶化，在进入SCR之前还有进行过滤和前处理，过程极其复杂，系统可靠性不高。这些因素使得客户对SCR并不满意。

除了废气后处理，有一些研究学者把目光投向了进气前处理，试图将进气中的氮气清除，从而避免了氮氧化物的产生，由于氮氧的物理特性接近，所以要将他们分离并不容易，目前常用的方法有低温液态分离法，高强磁场分离法，直接纯氧供气法等等。这些方法都是需要外界提供能量或者外界提供工质，有的甚至系统庞大。目前膜分离技术日趋成熟，膜分离氮氧已经实现小型化，且膜分离技术不需要外界提供能量或额外的工质，只需有压差和满足一定的温度即可工作，具有应用于柴油机的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供对预热后的空气进行分离从而除去氮氧化物排放的膜分离无氮EGR柴油机结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明膜分离无氮EGR柴油机结构，其特征是：包括柴油机、涡轮、压气机、热交换器、高渗透性膜分离器，柴油机分别连接前排气总管和后进气总管，前排气总管连接涡轮的进口，涡轮的出口分别连通后排气总管和废气循环前管路，压气机的出口连接后进气总管，压气机的进口连接前进气总管，前进气总管分别连通废气循环后管路和氧气排气管，热交换器包括第一流通域和第二流通域，第一流通域和第二流通域相互隔开，废气循环前管路和废气循环后管路分别连通热交换器的第一流通域，第二流通域分别连通空气前进气管和空气后进气管，空气前进气管连通大气，所述高渗透性膜分离器里安装渗透膜，高渗透性膜分离器上设置进口、第一出口、第二出口，进口和第一出口均设置于渗透膜前，第二出口设置于渗透膜后，空气后进气管连通进口，第一出口连通大气，第二出口与废气循环后管路、前进气总管相通。

本发明还可以包括：

1、后排气总管上设置闸阀，废气循环后管路上设置节流阀，节流阀前的废气循环后管路上支出废气排气支管，废气排气支管上设置排气单向阀。

2、前进气总管上安装冷却器。

本发明的优势在于：本发明实现了柴油机整个过程的无氮化，并结合EGR实现了氮氧化物的零排放和柴油机功率和效率的稳定，改造程度小，系统可靠简单，成本可控。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

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：