Автомобильный реактор конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя

(5 ОБРЕТЕН Е ИСА К ПАТЕНТ ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(21) 5009410/06; (22) 30;07.91 (46) 23.08.93. Бал, М 31 (71) Луганский машиностроительный инсти(72) В;А.Звонов, В.И.Черных, В,Ю.Баранов, В.А,Гречка, Ю,В,Владимиров и Н.Н.Ушакова (73) Луганский машиностроительный инсти(56) Заявка Японии М 58-60602, кл. С 01 В 3/32, Р 02 М 27/02, опублик, 1983. . (54) АВТОМОБИЛЬНЫЙ РЕАКТОР КОНВЕРСИИ МЕТАНОЛА С РЕГЕНЕРАЦИЕЙг ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ(57) Использование: машиностроение, а именно в автомобильных реакторах конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя. Сущность изобретения: автомобильный реактор содержит корпус 1. в полости которого размещены испаритель 2, перфорированные патрубки 6 выпускных трубопроводов двигателя, горизонтальные трубки 3, заполненные катализатором 9 и запеченные в блоки из пористого высокотеплопроводного материала 4. 6 з.п. ф.-лы, 4 ил,Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствукарбюраторных двигателей с термохимической регенерацией тепла отработавших газов. 5Целью изобретения является повышение эффективности путем повышения степени регенерации и аккумулированиятеплоты отработавших газов,На фиг 1 изображен поперечный разрез 10автомобильного реактора конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавшихгазов двигателя; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг,З - профиль элементовтрубного пучка с загзагообрэзно изогнутыми блоками; на фиг.4 - установка вариантареактора с плоскими перегородками на двигателе,Предложенный автомобильный реакторконверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя состоит изкорпуса 1, перегревателя паров метанола 2,коллектора испаренного метанола 11, коллектора продуктов конверсии 10, трубок 3, .заполненных катализатором 9 и образующих реакционные камеры, блоков из пористого высокотеплопроводного материала 4и плэстинчатых клапанов 5, расположенныхна нижнем блоке, Реактор крепится на перфорированных выхлопных патрубках 6 двигателя при помощи заглушек 7. Отвод, выхлопных газов осуществляется через патрубок 8.Корпус 1 представляет собой оболочкупрямоугольной формы; выполненную из не- .35ржавеющей стали и имеющую отверстиядля подвода и отвода выхлопных газов. Побокам корпуса 1 имеются коллектор испаренного метанола 11 и оллек 1 ор продуктовконверсии 10, имеющие коробчатые сечение и выполненные из того же материала,что и корпус реакторов (фиг.2), Перегреватель паров метанола 2 выполнен из трубки,согнутой в виде плоского змеевика, и зани- .мает верхнюю часть реактора. 45Трубки 3, заполненные катализатором9; запечены в пористый высокотеплопроводный материал в виде плоских, зигзагообразных изогнутых блоков 4, расположенныхперпендикулярно потоку отработавших газоа, На блоках 4 выполнены выступы, играющие роль ребер, расположенные вдольнаправлейия движения выхлопных газов(Фиг. 3), причем выступы на нижних блокахзначительно выше, чем на верхних. В нижнем блоке 4 имеются отверстия, закрытыепластинчатыми клапанами 5, которые открываются лишь при большом расходе выхлопных газов. Реактор крепится к двигателю 12 (фиг.4) при помощи коротких выхлопных патрубков 6 и заглушек 7, В выхлопных патрубках 6 имеются отверстия. которые меньшую часть выхлопных газов направляют в верхнюю часть реактора - к перегревателю 2, а большую часть - на блоки с катализаторными трубками 3. В нижней части реактора имеется выпускной патрубок 8, служащий для отвода выхлопных газов иэ полости реактора.Описанный выше реактор конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов работает следующим образом,Отработавшие газы иэ цилиндра двигателя поступает а патрубок 6 (кэждый ци линдр имеет своей патрубок), Через отверстия в стенке патрубкэ большая часть отработавших газов направляется на запеченные в теплопроаодный материал 4 каталиэаторные трубки 3, э меньшая часть ОГ поступает к перегревателю паров метанола 2, после чего так же поворачивает к катализаторным трубкам, Двигаясь между блоками иэ теплопроводного материала 4, отработавшие газы передают им свое тепло и затем передают в реактор через выпускной патрубок 8. При максимальном расходе отработавших газов, поступающих отдвигателя, открываются лепестковые клапаны 5, благодаря чему эауженное пропускное сечение между нижними блоками и увеличивается в результате этого снижается гидравлическое сопротивление реактора,Испаренный метанол поступает в перегреватель 2, где под воздействием теплоты отработавших газов пары метанола нагре-. ваются до температуры, близкой к температуре начала реакции, Затем перегретые пары метанола поступают а коллектор 11, из которого расходятся по трубкам 3, заполненным катализатором 9 и образующим реакционные камеры, Проходя через катализаторные трубки 3, которые снаружи интенсивно подогреваются выхлопными газами, пары метанола а присутствии катализатора 9 разлагаются нэ водород и окись углерода. Продукты конверсии метанола собираются в коллекторе 10, откуда затем подаются на впуск ДВС,Использование предлагаемого автомобильного реактора конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов на автомобиле обеспечивает по сравнению с прототипом (см. заявку Японии 1 Ф 56- 159413, кл. С 01 ВЗ/32, Р 02 М 27/02 зэ 1983 г,), следующие преимущества;улучшение теплопередэчи от ОГ к реакционным камерам эа счет увеличения по 1836580верхности теплообмена и времени контакта ОГ с нагреваемыми поверхностями;снижение температурного перепада по высоте реактора за счет предотвращения торможения потока и увеличения поверхности теплообмена блоков по мере удаления от выхлопных патрубков двигателя;уменьшение габаритов реактора за счет более плотного расположения катализаторных трубок,Фо рмул а и зоб рете н и я 1; Автомобильный реактор конверсии метанола с регенерацией теплоты отработавших газов двигателя, выполненный в виде корпуса, образующего внутреннюю полость с установленными в ней испарителем и горизонтальными теплообменными трубками, запеченными в пористый высокотеплопроводный материал и заполненными катализатором, образуя реакционную камеру, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения эффективности путем повышения степени регенерации аккумулирования теплоты отработавших газов, горизонтальные ряды трубок обьединены пористым высокотеплопроводным материалом в виде блоков с образованием между ними лабиринтного канала для отработавших газов,причем поверхности блоков выполненыплоскими или с зигзагообразным сечением.2, Реактор по п 1,о тл ич а ю щийся5 тем. что блоки выполнены с выступамивдоль направления движения отработавшихгазов.3. Реактор по п 1, отл ич а ю щи йс ятем, что площадь сечения лабиринтного ка 10 нала выполнена уменьшающейся по направлению движения отработавших-газов.4. Реактор по п.1, о т л и ч а ю щ и И с ятем, что толщина слоя пористого высокотеплопроводного материала выполнена увели 15 чивающейся по направлению движенияотработавших газов,5. Реактор по п 1, отл ич а ю щи йс ятем, что в нижнем блоке выполнены отверстия с пластинчатыми клапанами,20 6. Реактор попп.1 и 2, отл ича щи Яс я тем, что выступы на блоках выполненыувеличивающимися по направлению движения в отработавших газов.7. Реактор по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я25 тем; что его корпус закреплен с помощьюзаглушек на выпускныхтрубопроводахдвигателя, части которых, размещенные в полостикорпуса, выполнены перфорированными.1836580 Составитель В. ЗвоновРедактор М. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Й, Милю Заказ 3015 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производственно