Двигатель внутреннего сгорания для работы по замкнутому циклу Советский патент 1992 года по МПК F02B47/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, работающим по замкнутому циклу.

Цель изобретения - повышение эффективности.

На чертеже изображена схема предлагаемого двигателя.

Дизельный двигатель 1 снабжён радиатором 2 системы охлаждения, реактором 3 для получения щелочи и кислорода, устрой- ством4 для приготовления газовой смеси со встроенным рекуперативным теплообменником (не показан), охладителем 5 газожидкостной смеси, эжектором 6, буферной емкостью 7, регулятором 8 расхода продуктов реакции, накопителем 9 продуктов реакции, регуляторами 10 и 11 соответственно концентрации кислорода в газовой смеси-и температуры газовой смеси и коллектором

12 подвода воды. Дизельный двигатель 1 выпускным каналом (не показан) соединен с входным газовым патрубком устройства 4, а впускным каналом (не показан) с выходным патрубком буферной емкости 7. Буферная емкость 7 входным патрубком через эжектор 6 соединена с газовым выходным патрубком устройства 4, второй жидкостный выход которого через регулятор 8 расхода соединен с жидкостным входом накопителя 9 продуктов реакции, газовый выходной патрубок которого соединен со всасывакк щим входом эжектора 6, Реактор 3 входным патрубком соединен через охладитель 5 газожидкостной смеси с газожидкостным входным патрубком устройства 4, которое выходным патрубком встроенного теплообменника соединено с регулятором 11 температуры газовой смеси и через регулятор 10 с входным патрубком реактора 3, а входным патрубком встроенного теплообменника последовательно через охладитель 5 газожидкостной смеси и радиатор 2 с коллектором 12 подвода воды.

Двигатель работает следующим образом.

Высокотемпературные отработавшие газы из дизельного двигателя 1 поступают через входной газовый патрубок в устройство 4, куда одновременно подаются из реактора 3 через газожидкостный патрубок предварительно охлажденные в охладителе 5.высококонцентрированный раствор щелочи и газообразный кислород, получаемый из твердого кислородсодержащего вещества по реакции

2NaG2 + H2O 2NaOH +3/202+ Q. (1)

В устройстве 4 для приготовления газовой смеси происходит очистка отработав- - ших газов от продуктов неполного сгорания топлива, поглощение двуокиси углерода по реакции

C02 + 2NaOH Na2C03 + H20 + Q, (2)

абсорбция водяных паров концентрированной щелочью, обогащение газов кислоро- .дом и отвод теплоты встроенным теплообменником. Поддержание температуры газовой смеси в заданных пределах осуществляется регулятором 11 путем изме-. .нения расхода воды через встроенный в устройство 4 теплообменник, а поддержание концентрации кислорода в газовой смеси в заданных пределах - регулятором 10 путем изменения расхода воды, подаваемой в реактор 3. МагСОз Ц остатки непрореагироаав- шей щелочи МаОН отводятся из нижней части устройства -4 через регулятор 8 расхода в накопитель 9, в котором эжектором 6 поддерживается низкое давление, способствующее вскипанию поступающих в него продуктов реакции и выделению из его растворен н ых газоз, Полученная газовая смесь, состоящая из очищенных.от-двуокиси углерода отработавших газов, паров воды и кислорода, из устройства 4 поступают последовательно через,-эжектор 6, в котором подсасываются водяной пар и газы из накопителя 9, буферную емкость 7. в которой происходит выравнивание пульсаций газов и аккумулирование части газа для обеспечения устойчивой работы двигателя на переменных режимах, во впускной канал двигателя 1.

10

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания для работы по замкнутому циклу, содержащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный впускным и выпускным каналами, радиатор

системы охлаждения, реактор для получения кислорода, соединенный при помощи подводящего трубопровода с устройством приготовления газовой смеси, эжектор, выход которого подключен к буферной емкости, а вход - к устройству для приготовления газовой смеси, коллектор подвода воды и накопитель продуктов реакции, причем выпускной канал подключен к устройству для приготовления газовой смеси, а выпускной канал - к буферной емкости, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности, двигатель дополнительно содержит регуляторы концентрации кислорода в газовой смеси и расхода продуктов

реакции, теплообменник, снабженный входным и выходным патрубками, охладитель газожидкостной смеси, газожидкостный вход которого подключен к реактору, а выход - к устройству для приготовления газовой смеси, теплообменник размещен в устройстве для приготовления газовой смеси, его входной патрубок соединен с ойла- Д,,,, дителем газожидкостной смеси, а.выходной - с регулятором температуры газовой смеси

и через регулятор концентрации кислорода в газовой смеси с реактором, накопитель продуктов реакции выполнен с отводящим трубопроводом, соединенным с эжектором, л подключен через регулятор расхода продуктов реакции к устройству для приготовления газовой смеси, а радиатор системы охлаждения соединен с коллектором подвода воды и охладителем газожидкостной смеси.. .

0.

Изобретение позволяет повысить эффективность двигателей внутреннего сгорания, работающих по замкнутому циклу. В устройство 4 для приготовления газовой смеси одновременно подаются отработавшие газы из дизельного двигателя и высококонцентрированный раствор щелочи и газообразный кислород из реактора 3. В устройстве 4 происходит очистка отработавших газов от продуктов неполного сгорания топлива, поглощение двуокиси углерода, абсорбция водяных паров концентрированной щелочью, обогащения газов кислородом и отвод теплоты встроенным теплообменником. Поддержание температуры газовой смеси в заданных пределах осуществляется регулятором 11 температуры газовой смеси, а поддержание концентрации кислорода в газовой смеси в заданных пределах осуществляется регулятором 10 концентрации кислорода. 1 ил.