專利名稱：機車柴油機膜法富氧燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜法富氧在機車柴油機上的應(yīng)用，具體涉及一種機車柴油機膜法富氧 燃燒裝置，屬于機車柴油機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多年來，隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，柴油機應(yīng)用范圍越來越廣泛，對柴油機功率等 級需求也越來越高。很多廠家都對已成熟的柴油機進行各種技術(shù)改造以進一步提升柴油機 功率，例如增加氣缸缸數(shù)、提高柴油機的工作轉(zhuǎn)速等。其中最有效的辦法是采用增壓和中 冷，即利用增壓器提高柴油機的進氣壓力，再利用中冷器將溫度已經(jīng)提高的增壓空氣進行 中間過程的冷卻，以提高氣缸空氣充量，從而噴入更多的柴油，提高柴油機的功率和燃燒經(jīng) 濟性。但是由于受到增壓器的綜合效率限制，在技術(shù)上已經(jīng)無法再增加更多的空氣量，因此 柴油機的功率也就很難再有大的提升。
研究表明進一步提高柴油機進氣中的氧氣含量，可以噴入更多的柴油來提高柴 油機的功率。受制氧技術(shù)在空間、重量、效率和成本等各方面限制，柴油機進氣富氧燃燒無 法進入實用階段?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，氣體膜分離技術(shù)使富氧燃燒取得突破性進展。膜 法富氧燃燒有兩個必備條件，一是膜板要占用較大的面積，二是在膜板后要形成負壓，使空 氣中的氮氣和氧氣在氣體膜處分離。在不增加氣缸空氣充量的情況下，使富氧空氣進入氣 缸參與燃燒，從而噴入更多的柴油來提高柴油機的功率。
這兩個必備條件在機車柴油機上完全具備。首先，在機車上安裝柴油機的側(cè)墻面 積足夠大，完全適合放置氣體分離膜板。其次，在機車柴油機上進氣是由增壓器來完成的， 正好在膜板后形成負壓的作用，而且是隨著柴油機的工況變化而變化。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為機車柴油機提供一種能夠有效提高柴油燃燒功率的機車柴 油機膜法富氧燃燒裝置。
這種機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，在機車柴油機空氣濾清系統(tǒng)的側(cè)墻內(nèi)側(cè)緊固 一組緊密排列的富氧膜板，所述的一組緊密排列的富氧膜板的另一側(cè)有機車柴油機增壓 器。一組緊密排列的富氧膜板的總面積大于10平方米。富氧膜板是由富氧膜平整固定在 支架上構(gòu)成的。支架通過螺栓緊固在側(cè)墻上。支架之間通過密封膠密封。進入空氣濾清系 統(tǒng)的氧氣和氮氣在富氧膜板處分離。空氣濾清系統(tǒng)由積塵槽、濾網(wǎng)、旋風(fēng)濾清器和紙濾芯組 成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種機車柴油機膜法富氧燃燒裝置具有以下優(yōu)勢
1提高機車柴油機的燃燒功率；
2在高海拔地區(qū)使用，彌補高海拔空氣稀薄造成的機車柴油機功率下降問題；
3使氣缸內(nèi)燃料燃燒更加充分，從而減少機車柴油機排放；
4降低機車柴油機燃油消耗率，提高經(jīng)濟性能；
5改善機車柴油機的起動性能。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖2是富氧膜板的結(jié)構(gòu)示意圖3是富氧膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細的說明
如圖1所示，在機車柴油機空氣濾清系統(tǒng)的側(cè)墻5內(nèi)側(cè)緊固一組緊密排列的富氧 膜板6，所述的一組緊密排列的富氧膜板6的另一側(cè)有機車柴油機增壓器9。一組緊密排列 的富氧膜板6的總面積大于10平方米。如圖2和圖3所示，富氧膜板6是由富氧膜6-1平 整固定在支架6-2上構(gòu)成的。支架6-2通過螺栓6-4緊固在側(cè)墻5上。支架6_2之間通過 密封膠6-3密封。進入空氣濾清系統(tǒng)的氧氣和氮氣在富氧膜板6處分離。空氣濾清系統(tǒng)由 積塵槽1、濾網(wǎng)2、旋風(fēng)濾清器3和紙濾芯4組成。
一組緊密排列的富氧膜板6可以是在平面排列，也可以呈波紋形等其他形狀的排 列。富氧膜板6采用波紋形排列較平面排列可以明顯縮小安裝上所占用的面積，其安裝方 法不變。
膜法富氧燃燒有兩個必備條件一是膜板要占用較大的面積；二是在膜板后要形 成負壓，使空氣中的氮氣和氧氣在氣體膜處分離。在機車柴油機中，空氣濾清系統(tǒng)側(cè)墻面積 足夠安裝大面積的富氧膜板6 ；在柴油機工作時，由于增壓器9的壓氣機葉輪處于運轉(zhuǎn)過程 中，在軟管7和風(fēng)筒8內(nèi)形成一定的真空度，這樣就使富氧膜板6兩側(cè)產(chǎn)生氣壓差。機車柴 油機具備膜法富氧燃燒的條件。
大量空氣依次通過積塵槽1、濾網(wǎng)2、旋風(fēng)濾清器3和紙濾芯4，被過濾為潔凈空氣。 空氣中，氧的體積分數(shù)為20.9%。當(dāng)空氣在富氧膜板6的高壓一側(cè)流過時，在壓力的驅(qū)動 下，由于富氧膜6-1具有選擇透過性，空氣中的氧分子透過富氧膜6-1的速率大于氮分子透 過富氧膜6-1的速率。氧分子和氮分子在富氧膜6表面開始分離，富氧膜板6低壓一側(cè)收 集的空氣氧濃度提高，可以得到氧濃度為的富氧空氣。含氧量高的空氣使燃燒更加充 分，可以噴入更多柴油，進一步提高了機車柴油機的燃燒功率。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，例如改變富氧膜的形式以使其所占面積更小，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于在機車柴油機空氣濾清系統(tǒng)的側(cè) 墻(5)內(nèi)側(cè)緊固一組緊密排列的富氧膜板(6)，所述的一組緊密排列的富氧膜板(6)的另一 側(cè)有機車柴油機增壓器(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于一組緊密排列 的富氧膜板(6)的總面積大于10平方米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于富氧膜板(6) 是由富氧膜(6-1)平整固定在支架(6-2)上構(gòu)成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于支架(6-2)通 過螺栓(6-4)緊固在側(cè)墻(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于支架(6-2)之 間通過密封膠(6- 密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于進入空氣濾清 系統(tǒng)的氧氣和氮氣在富氧膜板(6)處分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，其特征在于空氣濾清系統(tǒng) 由積塵槽(1)、濾網(wǎng)(2)、旋風(fēng)濾清器C3)和紙濾芯(4)組成。
全文摘要
一種機車柴油機膜法富氧燃燒裝置，在機車柴油機空氣濾清系統(tǒng)的側(cè)墻內(nèi)加裝富氧膜板，富氧膜板一側(cè)為空氣濾清系統(tǒng)；另一側(cè)有增壓器。富氧膜板由一組富氧膜及其支架排列而成。富氧膜板的構(gòu)成是將一塊矩形富氧膜的四邊在框形支架上平整固定，支架四角有螺栓孔，一組裝有富氧膜的支架通過螺栓緊固在側(cè)墻上，支架之間通過密封膠密封。這種機車柴油機膜法富氧燃燒裝置具有提高機車柴油機的燃燒功率，使氣缸內(nèi)燃料燃燒更加充分，減少機車柴油機排放，降低機車柴油機燃油消耗率，提高經(jīng)濟性能等優(yōu)點。
文檔編號F02B33/40GK102042134SQ20101059130
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者牟恕寬, 王凱 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司