一种等离子裂解甲醇水燃气发动机的制作方法

本技术涉及燃气发动机，尤其是一种等离子裂解甲醇水燃气发动机。

背景技术：

1、随着全球能源需求的不断增加，传统的化石燃料资源逐渐枯竭，同时燃煤和燃油燃烧产生的污染物也对环境造成了严重的影响。

2、当前，全世界发动机主要以汽油、柴油、煤油、重油等化石燃料为发动机燃料，普遍存在着燃烧尾气对环境造成污染的问题，其在燃烧过后会产生碳烟、氮氧化合物、烟尘微粒等污染物，要减轻或降低这些污染物的排放，往往需要给发动机附加配置很多尾气后处理系统，这将增不少生产成本和产品售价，另外，随着石油资源逐渐走向枯竭和国际形势的复杂多变，国际石油价格一直居高不降，这也造成国内油价居高不降，所以，以汽、柴油等化石燃料为动力的车辆和船舶的使用成本居高不降。

3、因此，开发一种尾气清洁环保、燃料热效率高、造价低廉且使用成本低廉的发动机成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中出现的问题，以清洁环保热效率高制造成本低且、使用成本低为目标，本实用新型发明一种等离子裂解甲醇水燃气发动机。

2、本实用新型具体实施的技术方案是，包括甲醇水溶液储罐，其中，所述甲醇水溶液储罐的出口端连通有鼓泡气化器，所述鼓泡气化器内设置有鼓泡器列管，所述鼓泡器列管的进气端设置有罗茨风机，所述罗茨风机的进气端设置有空气滤清器，所述鼓泡器列管上开设有若干个不同孔径的鼓泡孔，所述鼓泡气化器的上端设置有电磁感应蒸发器，所述电磁感应蒸发器的上端设置有等离子裂解腔道，所述等离子裂解腔道内设置有若干个圆盘状的等离子激励器单元，每个所述等离子激励器单元均包括七个等离子激励器发射头，所述等离子裂解腔道的输出端设置有发动机。

3、在上述或一些实施例中，所述等离子裂解腔道的出口管道上设置有若干个对应于发动机进气门的分支管口，分别通向所述发动机的相对应的进气门。

4、在上述或一些实施例中，每相邻的两个所述等离子激励器单元盘之间都设置有一个鱼鳃式催化剂丝网盘。

5、在上述或一些实施例中，所述鱼鳃式催化剂丝网盘用催化剂丝线编网而成。

6、在上述或一些实施例中，所述鱼鳃式催化剂丝网盘的丝网的表面上涂覆有催化剂涂层。

7、在上述或一些实施例中，所述鱼鳃式催化剂丝网盘中的催化剂选用cu-zno、cu-al2o3中的至少一种。

8、在上述或一些实施例中，所述鼓泡气化器内的顶部设置有浮球式液位控制阀，此阀门进口管道与甲醇水溶液储罐的出口管相连通。

9、在上述或一些实施例中，所述鼓泡器列管包括限位管，所述限位管上开设有限位槽，所述限位槽内设置有可转动的转动管，所述转动管的外壁上均布有多种不同孔径的鼓泡孔，所述转动管的右侧贯穿鼓泡气化器且设置有驱动电机，所述驱动电机为伺服电机。

10、在上述或一些实施例中，所述电磁感应蒸发器包括蒸发器壳体，所述蒸发器壳体内设置有电磁感应线圈，所述蒸发器壳体的中部设置有蜂窝状加热体，所述蜂窝状加热体的材质选用不锈钢或者铝合金中的一种，所述蜂窝状加热体上开设有若干个蜂窝状通孔，所述的蜂窝状加热体与电磁感应线圈之间，以及所述电磁感应线圈与蒸发器壳体都设置有绝缘层，所述蒸发器壳体上设置有线圈的进出口。

11、本实用新型的技术方案及其系统构成零部件为：

12、设置甲醇水溶液储罐、鼓泡气化器、罗茨风机、电磁感应蒸发器、等离子裂解腔道和终端的发动机等组成，由罗茨风机将高压空气鼓入鼓泡气化器底部的可变孔径列管之中，由鼓泡所产生的微气泡在上升过程中带出甲醇水溶液，随后经管道送入电磁感应蒸发器被加热蒸发成甲醇蒸汽和水蒸气，随后，此二者与空气一道被送进等离子裂解腔道，此腔道内设置有多个圆盘状的等离子激励器单元，每个等离子激励器单元由七个等离子激励器发射头组成，每个等离子激励器发射头都设置有正负电极，等离子发生器高压电源与每个发射头的正负电极相连接，当正负极之间高压导通放电时造成周围气体被击穿电离，而产生形成由高能电子、离子、自由基等活性离子组成的等离子体，俗称电浆流，当导入等离子裂解腔道的甲醇水蒸气和空气就会被这种高能电浆流所裂解，裂解后生成氢气、一氧化碳、臭氧和布朗气等混合气体，这是一种高热效率、高能量的绿色低碳清洁燃气，它可以替代汽油、柴油、天然气、液化气等石化燃料用作各种发动机的清洁燃料；

13、采用本实用新型技术方案的优点很多，可以达到以下社会效益和经济效益：

14、①因为甲醇是全世界公认的可再生循环的低碳清洁环保燃料，中国是全球甲醇生产大国，有取之不尽的甲醇资源，以甲醇作发动机燃料替代汽柴等化石燃料可大大减少石油进口、有利于国家能源安全和能源独立。

15、②由于进入本实用新型燃气发动机气缸内的混合燃气是甲醇水溶液经等离子裂解后生成的氢气、一氧化碳、臭氧和布朗气的混合气体，此气体本质清洁高效，其燃烧的尾气极其清洁，无需附加后处理系统，就可以达标。

16、③本实用新型燃气发动机生产成本低，其使用费用更低。

17、正由于有以上优点本实用新型的技术方案在全球内燃机领域，特别在燃气发动机技术领域有着广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，包括甲醇水溶液储罐（1），其特征在于，所述甲醇水溶液储罐（1）的出口端连通有鼓泡气化器（2），所述鼓泡气化器（2）内设置有鼓泡器列管（3），所述鼓泡器列管（3）的进气端设置有罗茨风机（4），所述罗茨风机（4）的进气端设置有空气滤清器（5），所述鼓泡器列管（3）上开设有若干个不同孔径的鼓泡孔（6），所述鼓泡气化器（2）的上端设置有电磁感应蒸发器（7），所述电磁感应蒸发器（7）的上端设置有等离子裂解腔道（8），所述等离子裂解腔道（8）内设置有若干个圆盘状的等离子激励器单元（9），每个所述等离子激励器单元（9）均包括七个等离子激励器发射头，所述等离子裂解腔道（8）的输出端设置有发动机（10）。

2.根据权利要求1所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，所述等离子裂解腔道（8）的出口管道上设置有若干个对应于发动机（10）进气门的分支管口，分别通向所述发动机（10）的相对应的进气门。

3.根据权利要求1所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，每相邻的两个所述等离子激励器单元（9）盘之间都设置有一个鱼鳃式催化剂丝网盘（11）。

4.根据权利要求3所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，所述鱼鳃式催化剂丝网盘（11）用催化剂丝线编网而成。

5.根据权利要求3所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，所述鱼鳃式催化剂丝网盘（11）的丝网的表面上涂覆有催化剂涂层。

6.根据权利要求1所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，所述鼓泡气化器（2）内的顶部设置有浮球式液位控制阀，此阀门进口管道与甲醇水溶液储罐（1）的出口管相连通。

7.根据权利要求1所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，所述鼓泡器列管（3）包括限位管（13），所述限位管（13）上开设有限位槽，所述限位槽内设置有可转动的转动管（14），所述转动管（14）的外壁上均布有多种不同孔径的鼓泡孔（6），所述转动管（14）的右侧贯穿鼓泡气化器（2）且设置有驱动电机（15），所述驱动电机（15）为伺服电机。

8.根据权利要求1所述的一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，其特征在于，所述电磁感应蒸发器（7）包括蒸发器壳体（16），所述蒸发器壳体（16）内设置有电磁感应线圈（17），所述蒸发器壳体（16）的中部设置有蜂窝状加热体（18），所述蜂窝状加热体（18）的材质选用不锈钢或者铝合金中的一种，所述蜂窝状加热体（18）上开设有若干个蜂窝状通孔，所述的蜂窝状加热体（18）与电磁感应线圈（17）之间，以及所述电磁感应线圈（17）与蒸发器壳体（16）都设置有绝缘层（19），所述蒸发器壳体（16）上设置有线圈的进出口。

技术总结本技术涉及燃气发动机设备技术领域，尤其是一种等离子裂解甲醇水燃气发动机，属于以甲醇水溶液作原料的燃气发动机：由罗茨风机将高压空气鼓入鼓泡气化器底部的可变孔径列管之中，由鼓泡所产生的微气泡在上升过程中带出甲醇水溶液，随后经管道送入电磁感应蒸发器被蒸发成甲醇蒸汽和水蒸气，此二者与空气一道被送进等离子裂解腔道，此腔道内设置有多个圆盘状的等离子激励器单元，导入等离子裂解腔道的甲醇水蒸气和空气就会被等离子激励器单元产生的高能电浆流所裂解，裂解后生成氢气、一氧化碳、臭氧和布朗气等混合气体，这是一种高热效率、高能量的绿色低碳清洁燃气，可以替代汽油、柴油、天然气、液化气等石化燃料用作各种发动机的清洁燃料。技术研发人员：李勇,尹树生受保护的技术使用者：李勇技术研发日：20231127技术公布日：2024/6/11