一种LNG发动机随机制氢掺烧装置及其设备的制作方法

一种lng发动机随机制氢掺烧装置及其设备
技术领域
1.本发明涉及发动机制氢技术领域，具体为一种lng发动机随机制氢掺烧装置及其设备。

背景技术：

2.为了缓解能源短缺和减少环境污染问题，寻替代能源和降低有害排放成为内燃机研究的两个重要领域，天然气因其排放较低而受到广泛关注；lng为液化天然气，天然气作为一种替代燃料，具有排放清洁、经济性好、抗爆性好、热效率高、安全性高且储量丰富的优点，但也存在燃烧速率低、能量密度低、排气温度较高，不易储存和携带等缺点；与天然气相比，氢气以其来源多样、可再生、清洁环保等特点成为能源研究的热点；大量研究表明，氢气的扩散速度和火焰传播速度较其他燃料更快，辛烷值更高，可燃极限更宽，而点火能量较小；因此，在天然气中掺氢意味着发动机可以在极稀薄的混合气条件下工作，提高火焰的传播速率，因而能提高燃料经济性，降低有害物质的排放量；发动机掺氢方式主要有直接掺氢和间接掺氢，lng发动机废气重整制氢属于间接掺氢(以甲烷为例)，其过程包括甲烷水蒸气重整、干重整及部分氧化重整。
3.目前现有的汽车中的lng发动机内部燃料在燃烧之后产生的废气和热量通常通过三元催化器处理后直接从排气管排放，汽车尾气的温度可达800-1000摄氏度，直接排出浪费了尾气中带有的热量，此外发动机直接燃烧天然气会产生大量的co，造成燃料的浪费同时也不利于环境的保护。
4.为此，我们提出一种lng发动机随机制氢掺烧装置及其设备。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种lng发动机随机制氢掺烧装置及其设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种lng发动机随机制氢掺烧装置，包括连接管，所述连接管的一侧连接有第一连接板，所述连接管的另一侧设置有锁紧组件，所述连接管内部靠近锁紧组件的一侧设置有夹持组件；所述第一连接板远离连接管的一侧连接有第二连接板，所述第二连接板远离第一连接板的一侧连接有氢气反应器，所述氢气反应器内部第二连接板上连接有第一分离箱，所述第一分离箱的箱壁上开设有若干排气孔，所述第一分离箱的箱壁上连接有与排气孔相对应的第二排气管，所述第二排气管的另一端贯穿氢气反应器并伸出到氢气反应器的外部，所述第一分离箱远离第二连接板的一侧连接有第二分离箱，第二分离箱上连接有与第二排气管数量相同的反应管，每一个反应管与相对应的第二排气管相互靠近，所述氢气反应器的内部反应管的另一端连接有合并箱，所述第二分离箱上固定连接有伸出氢气反应器外部的进料管，所述合并箱的一侧设置有伸出氢气反应器外部的第一出气管，所述氢气反应器的内部连接有温度传感器。
7.优选的，所述锁紧组件包括固定连接在连接管远离第一连接板一侧的固定座，所
述固定座上连接有两个对称的弧形弹性锁紧板，两个所述锁紧板的自由端均延伸有相互平行的水平端，所述水平端上设置有安装孔，所述安装孔内部连接有螺杆。
8.优选的，所述夹持组件包括对称开设在连接管内部的两个弧形槽，两个所述弧形槽相邻的侧壁共面，且两个所述弧形槽的两端有重合部，所述弧形槽内部连接有弧形板，所述弧形板与弧形槽的槽底之间连接有弹簧，所述弧形板的圆心角与宽度大小均与弧形槽的圆心角和宽度相同。
9.优选的，所述弧形槽的圆心角范围是190
°‑
220
°
。
10.优选的，所述第一分离箱上设置有第一排气管，所述第一排气管伸出到氢气反应器的外部，所述第一排气管上设置有电磁阀。
11.优选的，所述反应管的形状两端为直管，中间为螺纹结构且缠绕在对应第二排气管的外部。
12.本发明提供如下技术方案：一种lng发动机随机制氢掺烧设备，包括反应管靠近地面的一侧设置的底座，所述底座背离地面的一侧壁上反应管的两侧分别设置有l形第一支架和第二支架，所述第一支架靠近底座的一侧设置有与反应管端部接触的凹槽，所述第一支架远离底座的一侧设置有绕第一支架转动的转动板，所述转动板上设置有与反应管另一端端部接触的凹槽，所述第一支架上设置有限制转动板转动角度的限位板，所述反应管的另一侧分别设置有与两个凹槽相互配合的第一夹紧板和第二夹紧板，所述底座和第二夹紧板上分别设置有相互配合的滑槽和滑块；所述第二支架上设置有同时驱动第一夹紧板和第二夹紧板运动的驱动机构，所述第二支架上设置有对反应管进行支撑的l形支撑架。
13.优选的，所述驱动机构包括连接在第二支架远离底座一端的l形滑动座，所述第一夹紧板连接在滑动座上，所述第一夹紧板和第二夹紧板远离第一支架的一侧壁上分别设置有第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和第二螺杆的自由端分别贯穿滑动座和第二支架，且所述第一螺杆和第二螺杆的自由端部均连接有手柄，所述第一螺杆和第二螺杆上均连接有带轮，两个带轮之间连接有皮带。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1.本发明利用弹簧对弹簧对弧形板的推力，配合螺杆对锁紧板之间的锁紧力，能够对发动机排气管进行固定的同时，装卸方便，提升了装卸的效率，利用两个弧形板相邻两个侧壁共面增强了排气管与连接管之间的密封性，通过若干反应管与排气管的配合能够更高效率的利用排出的热量，利用汽车尾气的热量加热甲醇生生的氢气导入发动机内部进行掺烧能够能提高燃料经济性，降低有害物质co的排放量，再利用热量的同时保护了环境。
16.2.本发明利用上下两个第二夹紧板和第一夹紧板配合第一支架对反应管的两端直管部分进行固定，并且利用支撑架对反应管进行支撑，提升了打磨过程中反应管的稳定性，提升了打磨的效率。
附图说明
17.图1为本发明中装置的整体立体结构示意图；
18.图2为本发明中装置的主视剖面局部结构示意图；
19.图3为本发明中装置的主视剖面结构示意图；
20.图4为图1中a处的放大结构示意图；
21.图5为本发明中装置的侧视剖面结构示意图；
22.图6为本发明中设备的整体立体结构示意图；
23.图7为本发明中设备的主视剖面局部结构示意图。
24.图中：1-连接管；2-第一连接板；3-第二连接板；4-氢气反应器；5-进料管；6-锁紧组件；61-固定座；62-锁紧板；63-安装孔；64-螺杆；7-第一出气管；8-夹持组件；81-弧形槽；82-弧形板；83-弹簧；9-温度传感器；10-第二出气管；11-电磁阀；12-第一排气管；13-第一分离箱；14-排气孔；15-第二排气管；16-反应管；17-合并箱；18-第二分离箱；19-底座；20-第一支架；21-凹槽；22-转动板；23-限位板；24-第二支架；25-支撑架；26-第一夹紧板；27-第二夹紧板；28-驱动机构；281-滑动座；282-第一螺杆；283-第二螺杆；284-带轮；285-皮带；286-手柄；29-滑槽；30-滑块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种lng发动机随机制氢掺烧装置，包括连接管1，所述连接管1的一侧固定连接有第一连接板2，所述连接管1的另一侧设置有锁紧组件6，锁紧组件6用来对发动机的排气管进行夹紧，所述锁紧组件6包括固定连接在连接管1远离第一连接板2一侧的固定座61，所述固定座61上转动连接有两个对称的弧形弹性锁紧板62，两个锁紧板62为上下对称，两个所述锁紧板62的自由端均延伸有相互平行的水平端，所述水平端上开设有安装孔63，其中一个安装孔63为螺纹孔，所述安装孔63内部连接有螺杆64，其中安装孔63为螺纹孔的与螺杆64为螺纹连接，通过转动螺杆64将两个锁紧板62的水平端进行锁紧；所述连接管1内部靠近锁紧组件6的一侧设置有夹持组件8，所述夹持组件8包括对称开设在连接管1内部的两个弧形槽81，两个所述弧形槽81相邻的侧壁共面，且两个所述弧形槽81的两端的端部有重合部分，所述弧形槽81内部滑动连接有弧形板82，所述弧形板82与弧形槽81的槽底之间固定连接有弹簧83，所述弧形板82的圆心角与宽度大小均与弧形槽81的圆心角和宽度大小相同；所述第一连接板2远离连接管1的一侧连接有第二连接板3，所述第一连接板2和第二连接板3上均设置有螺栓孔，且第一连接板2和第二连接板3通过螺栓固定连接，所述第二连接板3远离第一连接板2的一侧固定连接有氢气反应器4，所述氢气反应器4内部第二连接板3上固定连接有第一分离箱13，第一分离箱13与连接管1连通，且第一分离箱13的箱壁上开设有若干排气孔14，本实施例中的排气孔14为五个，所述第一分离箱13的箱壁上固定连接有与排气孔14相对应的第二排气管15，所述第二排气管15的另一端沿着氢气反应器4的长度方向贯穿氢气反应器4并伸出到氢气反应器4的外部，所述第一分离箱13远离第二连接板3的一侧固定连接有第二分离箱18，第二分离箱18上连接有与第二排气管15数量相同的反应管16，每一个反应管16与相对应的第二排气管15相互靠近，所述氢气反应器4的内部反应管16的另一端固定连接有合并箱17，所述第二排气管15贯穿第二分离箱18和合并箱17内部且不与第二分离箱18和合并箱17的内部连通，所述第二分离箱18上固定连接有伸出氢气反应器4外部的进料管5，所述合并箱17的一侧固定连接有伸
出氢气反应器4外部的第一出气管7和第二出气管10，且第一出气管7向上，第二出气管10向下，所述氢气反应器4壁上固定连接有温度传感器9，所述第一分离箱13上设置有第一排气管12，所述第一排气管12伸出到氢气反应器4的外部，所述第一排气管12上固定连接有电磁阀11；在使用时，首先打开两侧的锁紧板62，将连接管1套接在发动机排气管的外部，利用弹簧83对弧形板82的推力对排气管进行夹持，通过两个弧形板82相邻两个侧壁共面增强了排气管与连接管1之间的密封性，然后利用螺杆64将两侧的锁紧板62进行锁紧，从而完成对排气管的固定，排气管中的废气和热量通过连接管1进入到第一分离箱13中，然后从与第一分离箱13连通的五个第二排气管15排出，在排气的过程中，从进料管5中加入甲醇和催化剂，甲醇和催化剂进入到第二分离箱18和反应管16中，加热甲醇分解，分解的氢气从第一出气管7中排出，然后重新导入到发动机中进行掺烧，然后利用温度传感器9监测氢气反应器4内部的温度，当温度过高时，打开电磁阀11，将内部的热量从第一排气管12中排出一部分；本装置利用弹簧83对弹簧83对弧形板82的推力，配合螺杆64对锁紧板62之间的锁紧力，能够对发动机排气管进行固定的同时，装卸方便，提升了装卸的效率，利用两个弧形板82相邻两个侧壁共面增强了排气管与连接管1之间的密封性，通过若干反应管16与排气管的配合能够更高效率的利用排出的热量，并且利用回收的热量产生的氢气导入发动机内部进行掺烧能够能提高燃料经济性，降低有害物质的排放量。
27.所述弧形槽81的圆心角范围是190
°‑
220
°
，两个弧形板82在滑动的过程中，始终保持两个弧形板82的端部有重合部分，在使用时，弧形槽81的圆心角设计能够保持两个弧形板82在滑动的过程中始终保持有重合部分，从而保证了发动机排气管与连接管1之间的密封性，提高热能的利用效率。
28.所述反应管16的形状两端为直管，中间为螺纹结构且缠绕在对应第二排气管15的外部，在使用时，反应管16的螺纹状设计能够增加甲醇在氢气反应器4中的加热时间，从而提高甲醇制氢的效率。
29.本发明提供如下技术方案：一种lng发动机随机制氢掺烧设备，包括反应管16靠近地面的一侧设置的底座19，所述底座19背离地面的一侧壁上反应管16的两侧分别固定连接有l形第一支架20和第二支架24，所述第一支架20靠近底座19的一侧开设有与反应管16直管部分接触的弧形凹槽21，所述第一支架20远离底座19的一侧转动连接有绕第一支架20端部转动的转动板22，所述转动板22上开设有与反应管16另一端端部接触的弧形凹槽21，所述第一支架20上固定连接有限制转动板22转动角度的限位板23，限位板23为水平放置，转动板22在限位板23的作用下只能有水平方向向上转动，所述反应管16的另一侧分别设置有与两个凹槽21相互配合的第一夹紧板26和第二夹紧板27，第一夹紧板26和第二夹紧板27上均开设有凹槽21，所述底座19和第二夹紧板27上分别设置有相互滑动配合的t形滑槽29和t形滑块30，滑块30与第二夹紧板27朝向底座19的一侧壁固定连接；所述第二支架24上设置有同时驱动第一夹紧板26和第二夹紧板27运动的驱动机构28，所述驱动机构28包括固定连接在第二支架24远离底座19一端的l形滑动座281，所述第一夹紧板26滑动连接在滑动座281上，所述第一夹紧板26和第二夹紧板27远离第一支架20的一侧壁上分别转动连接有第一螺杆282和第二螺杆283，所述第一螺杆282和第二螺杆283的自由端分别贯穿滑动座281和第二支架24，且所述第一螺杆282和第二螺杆283的自由端部均固定连接有手柄286，第一螺杆282和第二螺杆283的与滑动座281和第二支架24均为螺纹连接；所述第一螺杆282和第
二螺杆283上均固定连接有带轮284，两个带轮284之间传动连接有皮带285，所述第二支架24上固定连接有对反应管16进行支撑的l形支撑架25，所述支撑架25的一边伸入到反应管16的中部对反应管16进行支撑；在使用时首先将转动板22向上转动，将反应管16套在支撑架25上，并且将反应管16处于竖直状态，然后转动手柄286，手柄286的转动通过带轮284和皮带285的传递带动两侧的第一螺杆282和第二螺杆283同时转动，进而同时驱动第一夹紧板26和第二夹紧板27分别对反应管16的上端和下端进行夹紧固定，从而完成对反应管16的固定，然后用打磨装置对反应管16的端部进行打磨处理，然后反转方向重复上面的操作对反应管16的另一端进行打磨，提升了打磨的效率，本设备利用上下两个第二夹紧板27和第一夹紧板26配合第一支架20对反应管16的两端直管部分进行固定，并且利用支撑架25对反应管16进行支撑，提升了打磨过程中反应管16的稳定性，提升了打磨的效率。
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种lng发动机随机制氢掺烧装置，包括连接管(1)，其特征在于：所述连接管(1)的一侧连接有第一连接板(2)，所述连接管(1)的另一侧设置有锁紧组件(6)，所述连接管(1)内部靠近锁紧组件(6)的一侧设置有夹持组件(8)；所述第一连接板(2)远离连接管(1)的一侧连接有第二连接板(3)，所述第二连接板(3)远离第一连接板(2)的一侧连接有氢气反应器(4)，所述氢气反应器(4)内部第二连接板(3)上连接有第一分离箱(13)，所述第一分离箱(13)的箱壁上开设有若干排气孔(14)，所述第一分离箱(13)的箱壁上连接有与排气孔(14)相对应的第二排气管(15)，所述第二排气管(15)的另一端贯穿氢气反应器(4)并伸出到氢气反应器(4)的外部，所述第一分离箱(13)远离第二连接板(3)的一侧连接有第二分离箱(18)，第二分离箱(18)上连接有与第二排气管(15)数量相同的反应管(16)，每一个反应管(16)与相对应的第二排气管(15)相互靠近，所述氢气反应器(4)的内部反应管(16)的另一端连接有合并箱(17)，所述第二分离箱(18)上连接有伸出氢气反应器(4)外部的进料管(5)，所述合并箱(17)的一侧设置有伸出氢气反应器(4)外部的第一出气管(7)，所述氢气反应器(4)的内部连接有温度传感器(9)。2.根据权利要求1所述的一种lng发动机随机制氢掺烧装置，其特征在于：所述锁紧组件(6)包括固定连接在连接管(1)远离第一连接板(2)一侧的固定座(61)，所述固定座(61)上连接有两个对称的弧形弹性锁紧板(62)，两个所述锁紧板(62)的自由端均延伸有相互平行的水平端，所述水平端上设置有安装孔(63)，所述安装孔(63)内部连接有螺杆(64)。3.根据权利要求2所述的一种lng发动机随机制氢掺烧装置，其特征在于：所述夹持组件(8)包括对称开设在连接管(1)内部的两个弧形槽(81)，两个所述弧形槽(81)相邻的侧壁共面，且两个所述弧形槽(81)的两端有重合部，所述弧形槽(81)内部连接有弧形板(82)，所述弧形板(82)与弧形槽(81)的槽底之间连接有弹簧(83)，所述弧形板(82)的圆心角与宽度大小均与弧形槽(81)的圆心角和宽度相同。4.根据权利要求3所述的一种lng发动机随机制氢掺烧装置，其特征在于：所述弧形槽(81)的圆心角范围是190
°‑
220
°
。5.根据权利要求1所述的一种lng发动机随机制氢掺烧装置，其特征在于：所述第一分离箱(13)上设置有第一排气管(12)，所述第一排气管(12)伸出到氢气反应器(4)的外部，所述第一排气管(12)上设置有电磁阀(11)。6.根据权利要求5所述的一种lng发动机随机制氢掺烧装置，其特征在于：所述反应管(16)的形状两端为直管，中间为螺纹结构且缠绕在对应第二排气管(15)的外部。7.应用权利要求1所述的一种lng发动机随机制氢掺烧设备，其特征在于：包括反应管(16)靠近地面的一侧设置的底座(19)，所述底座(19)背离地面的一侧壁上反应管(16)的两侧分别设置有l形第一支架(20)和第二支架(24)，所述第一支架(20)靠近底座(19)的一侧设置有与反应管(16)端部接触的凹槽(21)，所述第一支架(20)远离底座(19)的一侧设置有绕第一支架(20)转动的转动板(22)，所述转动板(22)上设置有与反应管(16)另一端端部接触的凹槽(21)，所述第一支架(20)上设置有限制转动板(22)转动角度的限位板(23)，所述反应管(16)的另一侧分别设置有与两个凹槽(21)相互配合的第一夹紧板(26)和第二夹紧板(27)，所述底座(19)和第二夹紧板(27)上分别设置有相互配合的滑槽(29)和滑块(30)；所述第二支架(24)上设置有同时驱动第一夹紧板(26)和第二夹紧板(27)运动的驱动机构(28)，所述第二支架(24)上设置有对反应管(16)进行支撑的l形支撑架(25)。
8.根据权利要求7所述的一种lng发动机随机制氢掺烧设备，其特征在于：所述驱动机构(28)包括连接在第二支架(24)远离底座(19)一端的l形滑动座(281)，所述第一夹紧板(26)连接在滑动座(281)上，所述第一夹紧板(26)和第二夹紧板(27)远离第一支架(20)的一侧壁上分别设置有第一螺杆(282)和第二螺杆(283)，所述第一螺杆(282)和第二螺杆(283)的自由端分别贯穿滑动座(281)和第二支架(24)，且所述第一螺杆(282)和第二螺杆(283)的自由端部均连接有手柄(286)，所述第一螺杆(282)和第二螺杆(283)上均连接有带轮(284)，两个带轮(284)之间连接有皮带(285)。

技术总结

本发明公开了一种LNG发动机随机制氢掺烧装置，包括连接管，所述连接管的另一侧设置有锁紧组件，所述连接管内部靠近锁紧组件的一侧设置有夹持组件；所述第一分离箱的箱壁上连接有与排气孔相对应的第二排气管，第二分离箱上连接有与第二排气管数量相同的反应管；本发明利用弹簧对弹簧对弧形板的推力，配合螺杆对锁紧板之间的锁紧力，能够对发动机排气管进行固定的同时，装卸方便，提升了装卸的效率，利用两个弧形板相邻两个侧壁共面增强了排气管与连接管之间的密封性，通过若干反应管与排气管的配合能够更高效率的利用排出的热量，并且利用回收的热量产生的氢气导入发动机内部进行掺烧能够能提高燃料经济性，降低有害物质的排放量。量。量。