Пристрій для регенерації теплоти дизельного двигуна

1. Пристрій для регенерації теплоти дизельного двигуна, що містить турбокомпресор, з'єднаний впускним патрубком з колектором викиду відпрацьованих газів камери згоряння, а випускним з простором між трубами теплообмінника, який відрізняється тим, що трубчастий блок теплообмінника входом з'єднаний з водяною сорочкою охо 3 зростання потужності двигуна й економія пального. Технічне завдання й результат досягається тим, що пристрій для регенерації теплоти дизельного двигуна містять турбокомпресор, з'єднаний впускним патрубком з колектором викиду відпрацьованих газів, а випускним - з простором між труб теплообмінника. Новими ознаками є те, що трубчастий блок теплообмінника входом з'єднаний через насос низького тиску з водяною оболонкою охолодження циліндрів двигуна, а виходом з розпилювачами води, установленими разом з розпилювачами палива в змішувальній камері, що з'єднана з форсунками подачі паливної емульсії в кожну камеру згоряння циліндрів двигуна. Випускне вікно теплообмінника послідовно з'єднано з газовою турбіною й адіабатним конденсатором, що з'єднаний з патрубком додаткової подачі води й насосом високого тиску подачі конденсату й води у водяну оболонку охолодження циліндрів двигуна, а також з вихлопною трубою. Зазначені ознаки необхідні й достатні для здійснення корисної моделі й досягнення технічного результату. Корисна модель характеризується також тим, що на внутрішню поверхню передкамери нанесений шар каталізатора. Ця ознака є факультативним, тому що створює додатковий технічний результат. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак і технічного результату полягає в наступному: - з'єднання трубчастого блоку теплообмінника входом через насос низького тиску з випускним патрубком водяної оболонки охолодження циліндрів двигуна, а виходом - з розпилювачами води й установка їх поруч з розпилювачами палива в передкамері, що з'єднана з форсунками подачі палива в циліндри двигуна, дозволило утворювати паливну емульсію в системі подачі палива з води й палива, що перебувають роздільно обсягів; - з'єднання випускного вікна теплообмінника послідовно з газовою турбіною й адіабатним конденсатором, що з'єднаний із трубопроводом додаткової подачі води і насосом високого тиску подачі конденсату й води у водяну оболонку двигуна, підвищило ККД регенерації теплоти дизельного двигуна, шляхом використання тепла відпрацьованих газів на виробіток електричної енергії для живлення насосів низького й високого тиску; - нанесення на внутрішню поверхню передкамери шару каталізатора дозволило збільшити теплотворну здатність палива. Пристрій пояснюється схемою й складається із блоку циліндрів 1 дизельного двигуна, з'єднаного з турбокомпресора 2, випускне вікно якого з'єднано з простором між труб теплообмінника 3. Трубчастий блок 4 теплообмінники 3 входом через насос 5 46787 4 низького тиску з'єднаний з випускним патрубком водяної оболонки 6 охолодження циліндрів 1 двигуна, а виходом - із групою розпилювачів 7 води. Зазначені розпилювачі розташовані разом з розпилювачами 8 палива в змішувальній передкамері 9, що з'єднана з форсунками 10 упорскування паливної емульсії в циліндри 1 дизеля. При цьому на внутрішню поверхню передкамери 9 нанесений шар каталізатора 11. Випускне вікно простору між труб теплообмінника 3 послідовно з'єднано з газовою турбіною 12 і адіабатним конденсатором 13, що з'єднаний зі збірником 14 конденсату й вихлопною трубою 15 двигуна. Збірник 14 конденсату з'єднаний із трубопроводом 16 подачі додаткової води й насосом 17 високого тиску подачі конденсату й води на вхід водяної оболонки 6 охолодження циліндрів 1 двигуна. Пристрій працює таким чином. Вихлопні гази, нагріті до 800-1100°К під тиском 3-5атм. із блока циліндрів 1 проходять через турбокомпресор 2 і виходять із нього в простір між труб теплообмінника 3 з коефіцієнтом компресії 1,5-2,0, що сприяє підвищенню об'ємної питомої тепломісткості газів і посиленню їх теплоотдающей здатності. Одночасно з випускного парубка водяної оболонки 6 охолодження циліндрів 1 двигуна, вода насосом 5 низького тиску подається у трубчастий блок 4 теплообмінники 3, де її зустрічному потоку передають теплоту нагріті вихлопні гази. Нагріта до 570-620°К вода із трубчастого блоку 4 надходить через розпилювачі 7 у передкамеру 9, у яку одночасно через розпилювачі 8 подається паливо. За рахунок адіабатного розширення в передкамері 9, вода переходить у пароподібний стан і, змішуючись із розпиленим паливом, що, гомогенізується в перегріту топливну емульсію, що подається у форсунки 10 циліндра 1 двигуна. Крім цього в передкамері 9 в умовах високої температури, тиску й присутності каталізатора 11 відбувається реакція приєднання води до вуглеводних складових з виділенням водню, що володіє високою теплотою згоряння, у результаті чого збільшується теплотворна здатність паливної емульсії, знижується витрата палива й токсичність вихлопних газів. Застосування пристрою, що заявляється, дозволяє (за розрахунковим даними) підвищити ефективність дизельного двигуна на 30-35% і одержати в масштабі існуючого парку дизельних двигунів істотний економічний і екологічний ефект, а також знизити рівень енергетичної залежності. З обліком того, що в пристрої використовується номенклатурний ряд типорозмірів устаткування (насоси, розпилювачі рідини, турбокомпресори, теплообмінники, адіабатні конденсатори), що випускаються промисловістю, легко створити виробництво й обслуговування екологічних регенеративних дизельних двигунів. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 46787 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601