量，Q e [3300，3500]W; η为传热效率，n e [0.97,0.98] ο
[0028]优选的，螺旋板的长轴外径D由以下公式确定:
[0029]D = (ClfV1/ (W1.H) + δ ) +N (V1/ (W1.H) +V2/ (w2.H) +2 δ )
[0030]其中Vl、V2分别为换热气、重整气流量，V1G [0.007,0.008]m3/s, v2e [0.0007，0.0008]m3/s ;wPw2分别为换热气、重整气流速，w ^w2可任意取值，假定w != 0.75m/s，w 2 =
0.30m/s汨为螺旋板宽度，H e [0.3,0.9]m，优选为H = 0.45m ； δ为螺旋板厚度，参考值为
1.5mm 为板中心直径，d丨取值任意，假定(I1= 200mm ；N为螺旋板的螺旋圈数。
[0031]优选的，端盖的厚度为21?23mm，优选为22mm。
[0032]本发明的有益效果是:1)采用螺旋形结构，换热面积大，同等换热面积时装置占用的体积小；2)催化剂涂覆在螺旋形的重整通道表面，与重整气的接触面积大，催化效果好；3)采用本发明提供的废气重整装置，利用部分废气余热进行废气重整反应，将重整产生的氢气通入发动机中，实现天然气在线掺氢，有效提高燃料利用率和发动机效率，实现较大幅度的节能与减排；4)本发明同时适用于其他采用LNG(液化天然气)、CNG(压缩天然气)、LPG(液化石油气)、二甲醚、甲醇等短链烃及其衍生物作为燃料的发动机的废气重整，或作为带有换热(冷却或加热)功能的催化反应器。
【附图说明】
[0033]图1为本发明改进的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置在拆开端盖后的俯视结构示意图。
[0034]图2为图1中LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置的俯视结构示意图。
[0035]图3为图1中中心隔板处的放大示意图。
[0036]其中:外壳1、外侧换热管口 11、外侧重整管口 12、中心隔板2、狭缝21、端盖3、中心换热管口 31、中心重整管口 32、螺旋板4、换热通道41、重整通道42、密封垫片5
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0038]如图1?3所示，本发明改进的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，包括外壳1、中心隔板2、两个端盖3和两块螺旋板4 ；中心隔板2、螺旋板4采用不锈钢板制成。两个端盖3可拆卸地连接在外壳I的两端，端盖3与外壳I之间设置有密封垫片5，该密封垫片5为紫铜垫片。两个端盖3的中心各自设置有一个管口，分别为中心换热管口 31和中心重整管口 32。两块螺旋板4位于螺旋中心的一边分别固定在中心隔板2的两侧，同向环绕形成两个螺旋形通道，分别为换热通道41和重整通道42，重整通道42的壁面上设置有催化剂层。换热通道41在中心处形成的半圆柱形通道的一端封闭，另一端与中心换热管口 31相连。重整通道42在中心处形成的半圆柱形通道的一端封闭，另一端与中心重整管口 32相连。换热通道41在其最外侧缩小形成的管状接口上设置有外侧换热管口 11。重整通道42在其最外侧缩小形成的管状接口上设置有外侧重整管口 12。外侧换热管口 11轴向平行于换热通道41在外侧换热管口 11处的螺旋切线方向；外侧重整管口 12轴向平行于重整通道42在外侧重整管口 12处的螺旋切线方向。中心隔板2的两边分别设置有一条狭缝21，两块螺旋板4位于螺旋中心的一边分别设置在对应的狭缝21内并通过螺栓固定在中心隔板2上。
【主权项】
1.一种LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，包括外壳(I)、中心隔板(2)、两个端盖(3)和两块螺旋板(4)，其特征在于: 所述两个端盖(3)可拆卸地连接在所述外壳(I)的两端，所述端盖(3)与外壳(I)之间设置有密封垫片(5)； 所述两个端盖(3)的中心各自设置有一个管口，分别为中心换热管口(31)和中心重整管口 (32)； 所述两块螺旋板(4)位于螺旋中心的一边分别固定在中心隔板(2)的两侧，且同向环绕后形成两个螺旋形通道，分别为换热通道(41)和重整通道(42)，所述重整通道(42)的壁面上设置有催化剂层； 所述换热通道(41)在中心处形成的半圆柱形通道的一端封闭，另一端与所述中心换热管口(31)相连； 所述重整通道(42)在中心处形成的半圆柱形通道的一端封闭，另一端与所述中心重整管口 (32)相连； 所述换热通道(41)在其最外侧缩小形成的管状接口上设置有外侧换热管口(11); 所述重整通道(42)在其最外侧缩小形成的管状接口上设置有外侧重整管口(12)。
2.根据权利要求1所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述外侧换热管口(11)轴向平行于换热通道(41)在外侧换热管口(11)处的螺旋切线方向；所述外侧重整管口(12)轴向平行于重整通道(42)在外侧重整管口(12)处的螺旋切线方向。
3.根据权利要求1或2所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述中心隔板(2)的两边分别设置有狭缝(21)，所述两块螺旋板(4)位于螺旋中心的一边分别设置在对应的狭缝(21)内并通过螺栓固定在中心隔板(2)上。
4.根据权利要求1或2所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述中心隔板(2)、螺旋板(4)均采用不锈钢板。
5.根据权利要求3所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述中心隔板(2)、螺旋板(4)均采用不锈钢板。
6.根据权利要求1或2所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述密封垫片(5)为紫铜垫片。
7.根据权利要求3所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述密封垫片(5)为紫铜垫片。
8.根据权利要求4所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述密封垫片(5)为紫铜垫片。
9.根据权利要求5所述的LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，其特征在于:所述密封垫片(5)为紫铜垫片。
【专利摘要】本发明公开了一种LNG-柴油双燃料发动机废气重整装置，包括外壳、中心隔板、两个端盖和两块螺旋板。所述两个端盖可拆卸地连接在所述外壳的两端，所述端盖与外壳之间设置有密封垫片。所述两个端盖的中心设置有中心换热管口和中心重整管口。所述两块螺旋板位于螺旋中心的一边分别固定在中心隔板的两侧，且同向环绕后形成螺旋形的换热通道和重整通道，所述重整通道的壁面上设置有催化剂层。所述换热通道、重整通道在螺旋中心处分别与中心换热管口、中心重整管口相连；所述换热通道、重整通道在其最外侧缩小形成的管状接口上分别设置有外侧换热管口、外侧重整管口。该装置占用空间小、催化效果好，有效提高了燃料利用率。
【IPC分类】C01B3-16, C01B3-38
【公开号】CN104828776
【申请号】CN201510134549
【发明人】李格升, 张尊华, 宋梦梦, 朱孟祺, 赵周丽, 张国龙, 卢晗
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月25日