本發(fā)明涉及汽車(chē)能源利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可以利用余熱進(jìn)行催化反應(yīng)的消音器。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)及類(lèi)似內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生大量廢棄高溫尾氣，如果直接排入大氣是不利的。一方面高溫尾氣是噪音源，另一方面熱量流失使得能源利用效率下降。一般對(duì)這兩種問(wèn)題都是單獨(dú)考慮。噪音通過(guò)設(shè)計(jì)消音器可以進(jìn)行降噪。回收熱量可以通過(guò)換熱管進(jìn)行余熱回收，但是一般體積龐大，空間利用率不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種利用余熱進(jìn)行催化反應(yīng)的車(chē)用消音器，用于消除噪音，同時(shí)利用廢氣余熱進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種利用余熱進(jìn)行催化反應(yīng)的車(chē)用消音器，包括消音器和螺旋換熱器；其中：
所述消音器包括殼體、排氣入口、前共振腔、后共振腔和排氣出口；所述殼體為圓柱形或橢圓柱空腔，分為前、中、后三個(gè)空腔，其前腔端為前共振腔，其后腔端為后共振腔；所述排氣進(jìn)口設(shè)在前共振腔端面，用于穿過(guò)前排氣管；前排氣管通過(guò)前共振腔、中腔接后共振腔；所述排氣出口設(shè)在后共振腔端面，用于穿過(guò)后排氣管；后排氣管通過(guò)后共振腔、中腔接前共振腔；所述前、后排氣管從空芯螺旋管內(nèi)部空腔穿過(guò)，前、后排氣管在中腔內(nèi)的管壁上開(kāi)設(shè)有若干小孔，以提供管內(nèi)氣體流動(dòng)通道；
所述螺旋換熱器設(shè)在所述殼體中腔，為傳熱性好的空心管繞制成的空芯螺旋管，其一端連接物料進(jìn)口管，另一端和裂解氣出口管相連；所述空芯螺旋管空腔內(nèi)裝填有微小顆粒狀催化劑；
所述消音器前共振腔還開(kāi)設(shè)有裂解氣出口管，該出口管穿過(guò)前共振腔與中腔內(nèi)的空芯螺旋管的一端相連；所述消音器后共振腔開(kāi)設(shè)有物料進(jìn)口管，該進(jìn)口管穿過(guò)后共振腔和空芯螺旋管的另一端相連；所述裂解氣出口管、空心螺旋管、物料進(jìn)口管構(gòu)成一條連通的管道；
工作中，汽車(chē)排出尾氣，通過(guò)本消音器排氣進(jìn)口管，一部分進(jìn)入后共振腔，一部分通過(guò)進(jìn)口管上的氣孔進(jìn)入消音器中腔；尾氣進(jìn)入消音器中腔和空芯螺旋管進(jìn)行熱交換進(jìn)行降溫后通過(guò)排氣出口管位于中腔的氣孔進(jìn)入排氣出口管；進(jìn)入排氣出口管的氣體一部分進(jìn)入到消音器前共振腔實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步消音，一部分通過(guò)出口管流出消音器進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管；需要裂解的物料從物料進(jìn)口管進(jìn)入，經(jīng)空芯螺旋管內(nèi)部填充的催化劑的催化裂解，吸熱后變成氣體，從空芯螺旋管釋出，最后從裂解氣出口管流出。
進(jìn)一步的，所述螺旋管換熱器材料采用熱導(dǎo)性好的材料比如銅、不銹鋼。
進(jìn)一步的，所述物料進(jìn)口管和裂解氣出口管可以同螺旋管制作成一體，也可以通過(guò)焊接連接。同時(shí)由于螺旋管的繞制方式不同，可以將物料進(jìn)口管和裂解氣出口管設(shè)計(jì)在同側(cè)，也可以異側(cè)；螺旋管可以采用單螺旋結(jié)構(gòu)或者多螺旋管結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的，所述消音器外殼體可以設(shè)計(jì)成圓形或者橢圓形。
進(jìn)一步的，所述進(jìn)口管和出口管設(shè)在殼體的同一端。
進(jìn)一步的，所述裂解氣出口管、空心螺旋管的管體、物料進(jìn)口管為整體制造而成。
本發(fā)明裝置既可以解決噪音，同時(shí)可以利用廢氣余熱進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。該裝置將消音器和催化裂解結(jié)構(gòu)整合到一起，空間利用高，同時(shí)不用對(duì)車(chē)的底盤(pán)做改動(dòng)。
附圖說(shuō)明
圖1為催化裂解消音器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
本結(jié)構(gòu)由如下部件構(gòu)成：1-排氣進(jìn)口管，2-前共振腔，3-螺旋管換熱器，4-后共振腔，5-物料進(jìn)口管，6-排氣出口管，7-消音器中腔，8-裂解氣出口。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明為一種可以利用余熱進(jìn)行催化反應(yīng)的消音器。高溫氣體通過(guò)排氣進(jìn)口1進(jìn)入，有部分氣體進(jìn)入后共振腔4進(jìn)行消音，其余氣體通過(guò)排氣進(jìn)口管上的消音器氣孔進(jìn)入消音器中腔7，然后尾氣與螺旋管換熱器3進(jìn)行熱交換，螺旋管內(nèi)裝催化劑可以將余熱利用，然后尾氣通過(guò)排氣出口管6上的消音器氣孔進(jìn)入排氣出口管6，排氣出口管連接了前共振腔2，部分氣體進(jìn)入前共振腔進(jìn)行再次消音，最終從排氣出口6排出。而對(duì)于待催化裂解的燃料通過(guò)物料進(jìn)口5進(jìn)入催化管內(nèi)，最終從裂解氣出口8進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管進(jìn)行燃燒。消音器殼體用1mm厚的不銹鋼制作成直徑150mm，長(zhǎng)度650mm的圓柱腔體。同時(shí)按照?qǐng)D1所示用不銹鋼板焊接到殼體中形成前中后腔。消音器中腔長(zhǎng)度550mm。螺旋管換熱器3、裂解氣出口8、物料進(jìn)口管5采用直徑30mm的銅管繞制成一體，可以減少焊接缺陷，螺旋部分直徑140mm，長(zhǎng)度500mm。螺旋管和消音器部件采用焊接工藝完成，對(duì)于換熱螺旋管熱應(yīng)力不會(huì)影響其使用壽命。
由于螺旋管換熱效率高，裝填甲醇裂解催化劑后，對(duì)甲醇的裂解效率可以達(dá)到1毫升甲醇產(chǎn)生1.6升裂解氣的效果，基本達(dá)到了甲醇裂解產(chǎn)生裂解氣的理論值。同時(shí)由于在原消音器基礎(chǔ)上通過(guò)螺旋管吸熱將尾氣溫度降低，氣流速度下降，尾氣的噪音降低。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。