发动机分布式余热回收装置的制作方法

文档序号:12715208阅读:207来源:国知局

本实用新型涉及一种属于新能源技术领域的余热回收装置,特别是一种可以利用余热来发电加热机油和呼吸管出气口的装置。



背景技术:

余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性,在已投运的工业企业耗能装置中,原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%至67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。余热的回收利用途径很多,一般说来,综合利用余热最好,其次是直接利用,再次是间接利用(如余热发电)。综合利用就是根据余热的品质,按照温度高低顺序不同按阶梯利用。

分布式供能系统是为终端用户提供灵活、节能型的综合能源服务的重要途径。重点突破基于化石能源的微小型燃气轮机及新型热力循环等终端的能源转换技术、储能技术、热电冷系统综合技术,形成基于可再生能源和化石能源互补、微小型燃气轮机与燃料电池混合的分布式终端能源供给系统。能源梯级利用也是分布式供能系统的一种,由于热能不可能全部转换为机械功,因而,与机械能、电能相比,其品位较低。热功转换效率与温度高低有关,高温热能的品位高于低温热能。一切不可逆过程均朝着降低能量品位的方向进行。能源的梯级利用可以提高整个系统的能源利用效率,是节能的重要措施。但是在现有的内燃机技术中,排气余热的阶梯利用技术还不成熟,造成排气余热的大量浪费。



技术实现要素:

本实用新型针对上述现有技术的不足,提供了一种发动机分布式余热回收装置,可以实现发动机排气余热的阶梯利用。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的,本实用新型包括发动机进气管、空滤、压气机、缸盖、缸体、油底壳、发动机排气管、涡轮、第一连接轴、呼吸管、碱金属热电转换器、电子控制单元、储电器、第一旋转式发电机、第二旋转式发电机、第二连接轴、第三旋转式发电机、第三连接轴、旋转叶片、第一电加热器、第二电加热器、变速箱、第三电加热器、线束、暖风芯体、第四电加热器,缸盖、缸体、油底壳一起构成发动机本体,发动机进气管的出气口与缸盖上的发动机进气口相连接,发动机排气管的进气口与缸盖上的发动机排气口相连接,空滤、压气机依次布置在发动机进气管上,涡轮布置在发动机排气管上,压气机、涡轮之间通过第一连接轴相连接,呼吸管的进气口与缸盖上的发动机油气分离系统相连接,呼吸管的出气口与空滤、压气机之间的发动机进气管相连接,碱金属热电转换器布置在涡轮前的发动机排气管上,第一旋转式发电机通过第一连接轴与压气机、涡轮同轴相连,第二连接轴、第三连接轴的一端分别与第二旋转式发电机、第三旋转式发电机相连接,第二连接轴、第三连接轴的另一端均伸入涡轮后的发动机排气管内,旋转叶片布置在发动机排气管内并分别与第二连接轴、第三连接轴固结在一起,第一电加热器布置在油底壳内并浸泡在机油内,第二电加热器布置在呼吸管的出气口端,第三电加热器布置在变速箱并浸泡在机油内,第四电加热器布置在暖风芯体内,碱金属热电转换器、储电器、第一旋转式发电机、第二旋转式发电机、第三旋转式发电机、第一电加热器、第二电加热器、第三电加热器、第四电加热器均通过线束与电子控制单元相连接。

进一步地,在本实用新型中,旋转叶片在第二连接轴上为双层布置,旋转叶片在第三连接轴上为单层布置,发动机排气管内的第二连接轴位于第三连接轴的上游。

本实用新型的有益效果是:本实用新型设计合理,结构简单;内燃机的排气余热可以用来发电,发的电不但可以用来加热油底壳内和变速箱内的机油;还可以在冬季的时候加热呼吸管出气口,防止结冰。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图;

附图中的标号分别为:1、发动机进气管,2、空滤,3、压气机,4、缸盖,5、缸体,6、油底壳,7、发动机排气管,8、涡轮,9、连接轴,10、呼吸管,11、碱金属热电转换器,12、电子控制单元,13、储电器,14、第一旋转式发电机,15、第二旋转式发电机,16、第二连接轴,17、第三旋转式发电机,18、第三连接轴,19、旋转叶片19,20、第一电加热器,21、第二电加热器,22、变速箱,23、第三电加热器,24、线束,25、暖风芯体,26、第四电加热器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例以本实用新型技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本实用新型的实施例如图1所示,本实用新型包括发动机进气管1、空滤2、压气机3、缸盖4、缸体5、油底壳6、发动机排气管7、涡轮8、第一连接轴9、呼吸管10、碱金属热电转换器11、电子控制单元12、储电器13、第一旋转式发电机14、第二旋转式发电机15、第二连接轴16、第三旋转式发电机17、第三连接轴18、旋转叶片19、第一电加热器20、第二电加热器21、变速箱22、第三电加热器23、线束24、暖风芯体25、第四电加热器26,缸盖4、缸体5、油底壳6一起构成发动机本体,发动机进气管1的出气口与缸盖4上的发动机进气口相连接,发动机排气管7的进气口与缸盖4上的发动机排气口相连接,空滤2、压气机3依次布置在发动机进气管1上,涡轮8布置在发动机排气管7上,压气机3、涡轮8之间通过第一连接轴9相连接,呼吸管10的进气口与缸盖4上的发动机油气分离系统相连接,呼吸管10的出气口与空滤2、压气机3之间的发动机进气管1相连接,碱金属热电转换器11布置在涡轮8前的发动机排气管7上,第一旋转式发电机14通过第一连接轴9与压气机3、涡轮8同轴相连,第二连接轴16、第三连接轴18的一端分别与第二旋转式发电机15、第三旋转式发电机17相连接,第二连接轴16、第三连接轴18的另一端均伸入涡轮8后的发动机排气管7内,旋转叶片19布置在发动机排气管7内并分别与第二连接轴16、第三连接轴18固结在一起,第一电加热器20布置在油底壳6内并浸泡在机油内,第二电加热器21布置在呼吸管10的出气口端,第三电加热器23布置在变速箱22并浸泡在机油内,第四电加热器26布置在暖风芯体25内,碱金属热电转换器11、储电器13、第一旋转式发电机14、第二旋转式发电机15、第三旋转式发电机17、第一电加热器20、第二电加热器21、第三电加热器23、第四电加热器26均通过线束24与电子控制单元12相连接;旋转叶片19在第二连接轴16上为双层布置,旋转叶片19在第三连接轴18上为单层布置,发动机排气管7内的第二连接轴16位于第三连接轴18的上游。

在本实用新型的实施过程中,从内燃机排气道排排出的气体,温度较高,首先可以被碱金属热电转换器11用来实现热电转换。而后排气推动涡轮8、压气机3和第一旋转式发电机14一起旋转,在实现涡轮增压的同时,可以使第一旋转式发电机14旋转发电。最后,排气推动旋转叶片19旋转,旋转叶片19带动第二旋转式发电机15、第三旋转式发电机17旋转发电。所发的电能,可以存储在储电器13内。

在发动机热机或小负荷工况,当油底壳6和变速箱22内的机油需要加热时,电子控制单元12就可以控制第一电加热器20、第三电加热器23对它们加热。在冬季,为防止呼吸管出气口处结冰,电子控制单元12可以控制第二电加热器21对呼吸管进行加热。在冬季,当需要取暖时,电子控制单元12可以控制第四电加热器26开启,使暖风可以快速供给。

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