Способ приготовления газокислородной смеси для питания двигателя внутреннего сгорания, работающего по замкнутому циклу Советский патент 1991 года по МПК F02B47/10 

5

СП

ел

00

о

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использовано для обеспечения работы дизелей по замкнутому циклу с применением газокислородных смесей.

Цель изобретения - повышение эффективности путем поддержания заданного влагосодержания газовой смеси.

На чертеже изображена схема двигателя, реализующего предложенный способ.

Дизельный двигатель 1 выходным коллектором соединен с охладителем-поглотителем 2. а входным коллектором - со смесителем 3, два входа которого соединены с выходами генератора 4 кислорода и устройства 5 осушения, вход которого через смеситель 6 соединен с выходом генератора 4 кислорода. Второй вход смесителя 6 соединен через регулятор 7 потока с входом 8 подачи воды. Этот же вход соединен через второй регулятор 9 потока с входом генератора 4 кислорода, другой вход которого является входом 10 подачи кислородсодержащего продукта. Вход и выход устройства 5 осушения соединены соответственное выходом и входом охладителя-поглотителя 2, еще один выход которого соединен с баком 11 сбора продуктов реакций.

При работе дизеля 1 в режиме по замк- нутом циклу отработавшие газы (ОГ) поступают в охладитель-поглотитель 2, где контактируют с раствором щелочи, который подается из устройства 5 осушения. В охладителе-поглотителе 2 поглощение С02 идет, например, по уравнению

2 КОН + С02 К2СОз+Н20. На выходе из охладителя-поглотителя 2 очищенные отработавшие газы насыщены водяными парами, так как влагосодержание в газах зависит от температуры жидкости и газов, а ОГ на выходе дизеля имеют высокую температуру 350-650°С и охлаждающий раствор щелочи при непосредственном контакте с ОГ также нагревается, повышая влагосодержание ОГ. Очищенные отработавшие газы (ООГ) подаются на вход устройства 5 осушения, где вступают в контакт с раствором щелочи заданной концентрации. Так как щелочь имеет свойство поглощать пары, что выражается в виде уменьшения парциального давления паров воды над раствором щелочи в зависимости от концентрации щелочи в растворе, то, регулируя концентрацию раствора щелочи и его температуру, можно управлять изменением гла- госодержания в смеси газов. Таким образом, ООГ, проходя через устройство 5 осушения, отдают часть влаги раствору щелочи и поступают на вход смесителя 3, а щелочь, частично разбавившись парами воды, поступает на вход охладителя-поглотителя 2 и участвует в поглощении углекислого газа. Раствор щелочи на вход устройства 5 осушения поступает с выхода смесителя 6, на первый вход которого поступает концентрированная щелочь из генератора 4 кислорода, а на второй его вход - через регулятор 7 потока поступает вода для получения раствора заданной концентрации и одновременного снижения его температуры. Кроме того, в

смесителе 6 может быть установлен дополнительный теплообменник, который может охлаждать концентрированный раствор щелочи, поступающий с выхода генератора кислорода 4. На его вход также подается

вода из входа 8 через регулятор потока. При контакте с кислородсодержащим продуктом, подаваемым на вход 10, выделяются кислород и щелочь, например, по схеме 2 КО + Н20 2КОН + 1 /2 02

Изменяя расход воды через регулятор 8

потока, получают щелочь нужной концентрации и, соответственно, кислород с необходимым влагосодержанием. Чистый кислород с заданным влагосодержанием подается на вход смесителя 3, с выхода которого искусственная газовая смесь подается на вход двигателя 1. При этом за счет регулирования концентрации температуры раствора щелочи в смесителе 6 и расхода воды

на входе в генератор 4 получают искусственную газовую смесь с необходимым влагосодержанием.

Формула изобретения Способ приготовления газокислородной смеси для питания двигателя внутреннего сгорания, работающего по замкнутому циклу, заключающийся в очистке отработавших газов от двуокиси углерода и твердых частиц, их охлаждении, отделении конденсата воды и смешении очищенных и охлажденных отработавших газов с кислородом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем поддержания заданного влагосодержания газовой

0 смеси, очищенные и охлажденные отработавшие газы перед смешиванием с кислородом дополнительно пропускают через высококонцентрированный раствор щелочи, концентрацию которого регулируют пу5 тем разбавления водой, а температуру - путем неконтактного охлаждения.

Изобретение позволяет повысить эффективность приготовления газокислородной смеси для питания двигателей внутреннего сгорания, работающих по замкнутому циклу, путем поддержания заданного влаго- содержания газовой смеси. В охладителе- поглотителе 2 осуществляется поглощение двуокиси углерода отработавших газов путем их взаимодействия с раствором щелочи. Очищенные отработавшие газы подаются на вход устройства 5 осушения, где вступают в контакт с раствором щелочи заданной концентрации, при этом регулируют концентрацию этого раствора и его температуру, обеспечивая тем самым заданное влаго- содержание газовой смеси. Чистый кислород из генератора 4 с заданным влагосодер- жанием подается на вход смесителя 3, с выхода которого искусственная газовая смесь подается на вход дизеля 1. 1 ил.