（全套设计）黄海客车YJPQ系列燃油加热器设计（CAD图纸）

炭烟生成机理碳烟是燃油在高温高压缺氧的环境下发生裂解脱氢而形成的，它经历成核表面增长凝聚集聚和氧化等系列过程，分为气相析出型和残炭型两种生成方式。

气相析出型是已蒸发的燃料蒸汽在高温缺氧情况下发生气相分解产生的，在气液固体燃料的燃烧过程中都会产生。

残炭型是液体燃料燃烧时，油滴在低于蒸发温度下由于燃烧室内高温或者油滴周围火焰的传热而分解形成的炭烟。

炭烟的生成有个冒烟极限，超过该极限就会产生炭烟。

炭烟再进步吸附未燃烧或不完全燃烧的碳氢化合物，就会形成排气微粒。

.污染物减排措施针对以上各污染物的生成机理，总结出几条降低污染物生成及排放的措施。

由形成机理不难看出，降低排放和同时降低排放存在矛盾，但是随着技术进步也出现了几种可以同时降低以上几种排放物的措施。

设计形状紧凑的燃烧室，加速混合燃烧过程，这有利于降低上述各种污染物的生成。

快速混合能够避免局部过浓或过稀现象，从而降低污染物生成。

这需要能使燃油快速蒸发雾化和合适的燃烧室内部空气流动相结合来实现。

比如采用高压或超高压喷雾结合燃烧室内较强的涡流或滚流来实现。

安装排气催化转化器，该转化器可有效地同时转化和三种污染物。

另外，排气催化转化器还可以作为个传感器检测排气中的浓度，结合控制系统可以使燃烧在化学恰当比下进行。

但是催化转化传感器在富氧环境下灵敏度不高。

内燃机燃烧中采用增压中冷技术，可以在提高的同时降低进气温度。

提高有利于降低炭烟和瞬发型生成，降低进气温度能够降低最高燃烧温度有利于减少热力型生成。

通过向燃料中掺混定比例的水制成乳化油，或者向燃烧室中引入少量水蒸气，来降低有害排放，尤其是和炭烟。

方面水的沸点很低只有，水蒸发时能够促进油滴的雾化另方面水和水蒸气的比热容较大，且又不参与燃烧放热，能够降低最高燃烧温度，从而减少热力型的形成。

.本章小结综上所述，混和气过浓或过稀会使燃烧火焰不稳定，都容易产生大量的和，有个最佳空燃比的范围。

高温富氧容易导致产生大量的热力型，高温缺氧则会造成炭烟排放的升高。

低温的浓混合物燃烧火焰还能产生较高的瞬发型排放。

可见，降低污染物排放需要从空燃比燃油空气的混合均匀程度燃烧火焰的快速稳定传播及最高燃烧火焰温度几方面入手第章车用加热器的改进与提高.尾气换热器加热器排放的尾气温度比较高，般在三四百度左右，有的机器高达五六百度，高温尾气带走了大量的热量，造成燃料的浪费，本设计旨在利用高温尾气的热量加热换热介质，提高热效率。

.尾气换热器的设计方案折流板管壳式尾气换热器示意图图折流板管壳式尾气换热器示意图热电偶座燃气进出管外壳封头管板组合支架水进出管折流板管壳式尾气换热器是将尾气通过里面的热交换管，把热量传输回加热介质当中。

可通过改变折流板的数目来合理优化此款尾气换热器。

可以利用它预热加热器进气蓄电池或者重复预热加热器里的循环介质，当然此方案有待于改进提高。

目前，国外些国家研制出种温差电池，可以利用在尾气的循环利用上。

此种设计在国内尚不完善，此处不做过多说明。

.尾气换热器对加热器产生的影响分析相关实验表明在加装尾气换热器后，加热器的热功率和热效率都有了明显的提高，热效率最高可达到以上，随着过量空气系数的不断加大，在水流量的时，加热器的热功率热效率变化均不大，随着水流量的增大，进气量对加热器热功率的影响加大，基本呈不断下降的趋势。

在同进气量下，随着水流量的加大，加热器热功率热效率不断加大，在水流量为时热效率最高，比水流量时提高了.。

加热器排气温度趋势及换热管排气温度趋势与热功率热效率变化趋势正好相反，呈不断下降趋势．在过量空气系数约为.左右的时候，单管程折流板尾气换热器的热功率热效率最高，随着过量空气系数的增大，热功率热效率呈下降趋势，可能是随着进气量加大，空气的冷却作用加强，随流量增大，在流通截面不变的情况下流速增大，缩短了换热时间，使其下降。

.换热管的设计与改进分析热交换器作为加热器的重要组成部分之，其换热效率的高低对加热器的热效率以及其它性能有重要的影响。

目前，液体型燃油加热器般采用螺旋式水腔进行换热，水腔中有螺旋导流片或者导流肋。

但是由于加热器体积有限使该类换热器的换热面积受到制约，故换热效率不高，热量损失较大，从而影响了加热器的功率效率，因此设计种换热效率高的加热器十分重要。

本次设计了种换热效率更高的带换热管的燃油加热器用热交换器。

该种热交换器不仅可以明显节约燃油，而且可满足安装空间小热功率需求高的受热设备。

换热管的具体设计详见图纸说明，此处不在过多叙述。

.本章小结经过有效试验尾气换热器以折流板单管程尾气换热器性能最好，对加热器的功率效率有较大的提高同时它还可以用来加热助燃空气，下步可以考虑其应用。

加热器配粗形换热管时较细换热管效果更为明显，较普通热交换器具有更高的换热效率，不仅可以显著节约能源，而且可满足安装空间小热功率需求高的受热设备。

第章结论经过了这段时间的学习和设计，通过书籍网络上的查阅和在老师的指导下，总结了以下结论在以往的学习中涉及很少有关燃油加热器方面的知识，加上燃油加热器相对而言是个新兴的产业，在书籍和网络上有很少的相关资料，从陌生到熟悉，我遇到了很多困难，经过了大量的市场调查，和有关厂商的交流，我学到了不少知识，对燃油加热器有了初步的了解，但是在落实到设计上时，依然觉得储备的知识不足以能够将其体现在图纸上，后来老师告诉我“不落笔永远不知道自己错在哪”，我开始了我的设计。

在设计中，我逐渐的学习，逐渐的完善，将燃油加热器不理想的地方进行改进优化，主要是将燃油加热器的燃烧室进行改进，安装方案的布置，尾气的利用，尾气的排放