一种内燃机余热吸收式制冷装置及其应用的制作方法

文档序号:4797091阅读:277来源:国知局
专利名称:一种内燃机余热吸收式制冷装置及其应用的制作方法
技术领域
本发明涉及采用内燃机余热驱动的吸收式制冷装置,特别涉及吸收式制冷装置系统中的发生器。
背景技术
内燃机的实用效率一般为35%~40%左右,约占燃料发热量1/2以上的能量被发动机循环冷却水及排气带走,其中,冷却水所带走热量占燃料发热量的25%~35%左右,如何回收和利用这部分余热来为人们的生活服务,从而提高内燃机燃料的利用率,是世界各国目前都在研究的课题。在已有技术中,专利申请号99116689“汽车用溴化锂吸收式制冷装置”,给出了一种利用发动机高温冷却液作为热源,以无毒的水为制冷剂,以溴化锂水溶液为吸收剂来制冷的制冷装置,以取代对大气有污染的汽车空调用氟利昂压缩式制冷机,然而,此方案需要有冷却水系统,汽车发动机自身的冷却水系统还必须存在以保证发动机的冷却,由于汽车的空间十分有限,从而这种方案的结构非常庞杂,致使这一针对汽车发动机的余热利用方案是不可行的;专利申请号99115708.7“节油机动车溴化锂制冷供热机组”,公布了一种利用机动车发动机汽缸冷却水套传输的废热作为热源加热溴化锂溶液,将机动车发动机冷却水套引出的溴化锂溶液,直接在发生器中喷淋,发生水蒸汽,于是将机动车发动机冷却水系统、机动车采暖系统及溴化锂吸收式系统,融为一体,而且避免了机动车压缩式空调系统中的氟利昂对大气臭氧层的破坏,然而,此方案也需要冷却水系统,从而这种方案的结构也非常庞杂,致使这一针对机动车发动机的余热利用方案也是不可行的。

发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有技术的不足之处,以吸收式制冷系统中发生器的结构及其配置为主干,结合利用热交换器等设备,去优化、整合和改造传统内燃机的冷却系统及排气系统,以此驱动吸收式制冷系统,进而达到在不增加内燃机能耗的前提下,实现制冷、制热、蓄冷等新功能。相应采用的技术手段主要如下1.本发明提出的一种内燃机余热吸收式制冷装置,主要包括以水为制冷剂以溴化锂溶液为吸收剂或者以氨为制冷剂以氨水溶液为吸收剂、吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器,其特征在于发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔组成;或者发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔组成;或者发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔组成;或者发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔组成;或者发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔、气门座及气门座冷却空腔组成;或者发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔、气门座及气门座冷却空腔组成。
在本发明中,气缸套又称汽缸套或缸套;气缸体又称汽缸体或缸座。
所述制冷装置,其功能不仅仅是制冷,它可以采暖或者提供生活热水,或者即制冷、采暖,又提供生活热水,同时起到冷却内燃机的作用。
现以发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔组成,且冷却空腔内充注溴化锂溶液和发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔组成,且冷却空腔内充注氨水溶液来说明本发明原理对照图1,发生器由直列式内燃机湿式气缸套6、气缸体2及其相互密合而成的冷却空腔7、汽缸盖3及汽缸盖冷却空腔5组成,且冷却空腔内充注溴化锂溶液,溴化锂稀溶液从溶液流入管口4进入发生器,被内燃机燃烧室内的燃气加热,即吸收来自内燃机汽缸盖3、汽缸套6、汽缸体2的散热,产生冷剂蒸汽,冷剂蒸汽从冷剂蒸汽管口4′流出发生器,溴化锂稀溶液被浓缩成浓溶液,溴化锂浓溶液从液体流出管口1流出发生器。
对于其余5类发生器,且其冷却空腔内充注溴化锂溶液,同理略述。
对照图2,发生器由直列式内燃机干式气缸体2及其冷却空腔7、汽缸盖3及汽缸盖冷却空腔5组成,且冷却空腔内充注氨水溶液,来自精馏塔氨水浓溶液从管口4″流入发生器,浓氨水溶液被内燃机燃烧室内的燃气加热,即吸收来自内燃机汽缸盖3、汽缸体2、汽缸套6′的散热,产生氨蒸汽,氨蒸汽上升通过管口4″进入精馏塔,发生器内的氨水浓溶液变成氨水稀溶液,氨水稀溶液从液体流出管口1流出发生器。
对于其余5类发生器,且其冷却空腔内充注氨水溶液,同理略述。
因此,将溴化锂溶液或者氨水溶液直接充注在内燃机的冷却空腔内,内燃机燃烧室内的燃气通过汽缸盖、气缸套、气缸体和气门座等的散热直接加热发生器内的溴化锂溶液或者氨水溶液,即发生器内溴化锂溶液或者氨水溶液吸收内燃机燃烧室内的燃气通过汽缸盖、气缸套、气缸体和气门座等的散热,驱动溴化锂吸收式制冷装置或者氨水吸收式制冷装置,不但利用了由现有内燃机冷却系统带走的热量,同时内燃机的冷却有了保证。
本发明依序改进方案如下1.1根据1.方案,包括溶液换热器,在溶液换热器出口管路上,串联一个机油冷却器或者涡轮冷却器。这里所说的涡轮冷却器,是由废气涡轮增压器的中间冷却空腔壳体及其冷却空腔组成,用于冷却涡轮增压器,以下相同。
1.2根据1.方案,包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
1.3根据1.方案,与蒸发器并联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。这里所说的预冷器,用于冷却进入内燃机燃烧的空气,以下相同。
1.4根据1.方案,包括蓄冷器,其蓄冷介质为水、冰、共晶盐、Na2SO4·10H2O及添加物形成的溶液、气体水合物或者氟利昂气体水合物等。
1.5根据1.方案,与所述发生器相并联内燃机尾气热交换器,形成双发生器型吸收式制冷装置。这里所说的尾气热交换器,即发生器,是双发生器型内燃机余热吸收式制冷装置中的发生器之一,该发生器利用内燃机的尾气作为热源加热溴化锂溶液或者氨水溶液。
1.5.1根据1.5方案,包括溶液换热器,在溶液换热器出口管路上,串联一个机油冷却器或者涡轮冷却器。
1.5.2根据1.5方案,包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
1.5.3根据1.5方案,与蒸发器并联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。
1.5.4根据1.5方案,包括蓄冷器。
1.5.5根据1.5方案,包括低压发生器,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂。
1.5.5.1根据1.5.5方案,包括溶液换热器,在溶液换热器出口管路上,串联一个机油冷却器或者涡轮冷却器。
1.5.5.2根据1.5.5方案,包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
1.5.5.3根据1.5.5方案,与蒸发器并联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。
1.5.5.4根据1.5.5方案,包括蓄冷器。
1.6根据1.方案,包括溶液换热器,在溶液换热器出口管上串联内燃机尾气换热器。这里所说的尾气热交换器,即预热器,是单发生器型内燃机余热吸收式制冷装置中的预热器,该预热器利用内燃机的尾气作为热源加热溴化锂溶液或者氨水溶液。
1.6.1根据1.6方案,包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
1.6.2根据1.6方案,与蒸发器并联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。
1.6.3根据1.6方案,包括蓄冷器。
1.6.4根据1.6方案,包括低压发生器,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂。
1.6.4.1根据1.6.4方案,包括溶液换热器,在溶液换热器出口管路上,串联一个机油冷却器或者涡轮冷却器。
1.6.4.2根据1.6.4方案,包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
1.6.4.3根据1.6.4方案,与蒸发器并联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。
1.6.4.4根据1.6.4方案,包括蓄冷器。
1.6.5根据1.6方案,包括预热器,在溶液换热器与预热器之间串联机油冷却器或者涡轮冷却器。
1.6.5.1根据1.6.5方案,包括蓄冷器。
1.7根据1.方案,包括低压发生器,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂。
1.7.1根据1.7方案,包括溶液换热器,在溶液换热器出口管路上,串联一个机油冷却器或者涡轮冷却器。
1.7.2根据1.7方案,包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
1.7.3根据1.7方案,与蒸发器并联一个机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。
1.7.3根据1.7方案,包括蓄冷器。
上述依序改进方案,进一步在不同程度上提高了内燃机的余热利用率。
对于本发明提出的所述制冷装置,包括所述各种改进方案在内,以其作为制冷或者采暖或者冷冻或者冷却装置而所配装的发电设备或汽车或卡车或冷藏车或坦克或装甲车或铁路牵引机车或轨道车或挖掘机或推土机或铺路机或铺管机或轮船或油轮或渔轮或舰艇或潜艇等,从而使所相关的这些设备、车辆或船舶等增加了使用功能。
本发明的有益效果在于,和现有的内燃机余热利用装置相比,将溴化锂溶液或者氨水溶液直接充注在内燃机的冷却内,不但内燃机的冷却有了保证,而且利用了由现有内燃机冷却系统及排气系统带走的热量为人们提供制冷、空调、冷冻或冷却等服务,节能、环保。


本发明说明书包括十二幅附图,这些附图的图面说明如下图1是一种直列式内燃机湿式缸套及汽缸盖示意图;
图2是一种直列式内燃机干式缸套及汽缸盖示意图;图3是一种内燃机余热溴化锂吸收式制冷装置示意图;图4是一种内燃机余热尾气预热双效溴化锂吸收式制冷装置示意图;图5是图4中E框线区的放大示意图;图6是一种内燃机余热双发生器型双效溴化锂吸收式制冷装置示意图;图7是图6中A框线区的放大示意图;图8是一种内燃机余热氨吸收式制冷装置示意图;图9是一种内燃机余热尾气预热氨吸收式制冷装置示意图;图10是图9中F框线区的放大示意图;图11是一种内燃机余热双发生器型氨吸收式制冷装置示意图;图12是图11中B框线区的放大示意图。
图1中1、液体流出管口,2、汽缸体,3、汽缸盖,4、溶液流入管口,4′、冷剂蒸汽管口,5、汽缸盖冷却空腔,6、汽缸套,7、冷却空腔;图2中1、液体流出管口,2、汽缸体,3、汽缸盖,4″、管口,5、汽缸盖冷却空腔,6′、汽缸套,7、冷却空腔;图3中8、溶液泵,9、溶液换热器,10、发生器,11、截止阀,12、截止阀,13、冷凝器,14、节流阀,15、蒸发器,16、吸收器;图4中17、中冷器,9、溶液换热器,18、涡轮冷却器,19、预热器,10、发生器,20、低压发生器,11、截止阀,12、截止阀,13、冷凝器,21、截止阀,14、节流阀,E、框线区,22、蒸发器,23、蓄冷器,15、蒸发器,24、预冷器,16、吸收器,8、溶液泵;图5中E1、截止阀,E2、截止阀,E3、截止阀,23、蓄冷器, E4、截止阀,22、蒸发器,E5、截止阀,E6、截止阀,15、蒸发器;图6中25、机油冷却器,9、溶液换热器,A、框线区,26、发生器,10、发生器,27、低压发生器,11、截止阀,12、截止阀,28、冷却水出口管,13、冷凝器,14、节流阀,29、冷冻水进口管,30、冷冻出水口管,15、蒸发器,31、截止阀,32、冷却水进口管,16、吸收器,8、溶液泵;图7中A1、截止阀,26、发生器,A2、调压阀,A3、截止阀,A4、截止阀,10、发生器,A5、截止阀,A6、调压阀,A7、截止阀,A8、截止阀;图8中33、溶液泵,34、溶液换热器,35、发生器,36、精馏塔,37、回流冷凝器,38、冷凝器,39、节流阀,40、过冷器,41、蒸发器,42、吸收器;图9中34、溶液换热器,43、机油冷却器,44、预热器,35、发生器,36、精馏塔,37、回流冷凝器,38、冷凝器,39、节流阀,40、过冷器,F、框线区,45、蒸发器,46、蓄冷器,41、蒸发器,47、预冷器,42、吸收器,33、溶液泵;图10中E1、截止阀,E2、截止阀,E3、截止阀,46、蓄冷器, E4、截止阀,45、蒸发器,E5、截止阀,E6、截止阀,41、蒸发器;图11中33、溶液泵,34、溶液换热器,48、涡轮冷却器,35、发生器,36、精馏塔,37、回流冷凝器,B、框线区,49、发生器,38、冷凝器,50、冷却水出口管,39、节流阀,40、过冷器,51中冷器,41、蒸发器,52、冷却水进口管,42、吸收器;图12中B1、截止阀,35、发生器,B2、调压阀,B3、截止阀,B4、截止阀,B5、调压阀,49、发生器,B6、截止阀。
具体实施例方式
实施例1一种内燃机余热溴化锂吸收式制冷装置,对照图1和图3,主要包括吸收器16、发生器10、冷凝器13、蒸发器15、溶液泵8和溶液换热器9等,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂,其中,发生器10由直列式内燃机湿式气缸套6、气缸体2及其相互密合而成的冷却空腔7、汽缸盖3及汽缸盖冷却空腔5组成。吸收器16的出口通过接管与溶液泵8的进口连接。溶液泵8的出口通过接管与溶液换热器9的管程的进口连接。溶液换热器9的管程出口通过接管与发生器10的上部左侧的溶液流入管口4相连。发生器10的下部的液体流出管口1通过接管与溶液换热器9的壳程进口相连。溶液换热器9的壳程出口通过接管与吸收器16的进口相连。发生器10上部右侧的冷剂蒸汽管口4′通过接管分别与截止阀11和截止阀12的一端连接,截止阀11的另一端连在蒸发器15与节流阀14之间的接管上,截止阀12的另一端通过接管与冷凝器13的进口连接。冷凝器13的出口通过接管与节流阀14的进口连接。节流阀14的出口通过接管与蒸发器15的进口连接。蒸发器15的出口通过接管连在溶液换热器9与吸收器16之间的接管上。
该制冷装置工作时,从吸收器16流出的稀溶液,经溶液泵升压流经溶液换热器9进入发生器10。稀溶液在溶液换热器9中被来自发生器10的浓溶液加热,再在发生器10中被内燃机燃烧室内的燃气通过汽缸盖3、气缸套6、气缸体2的散热加热,浓缩成浓溶液。从发生器10流出的浓溶液,经溶液换热器9进入吸收器16。浓溶液在溶液换热器9中向来自吸收器16的稀溶液放热,再在吸收器16中吸收来自蒸发器15的冷剂蒸汽或者冷剂水,稀释成稀溶液,同时,向冷却空气放出溶液的吸收热。这样,完成了单效溴化锂吸收式循环的溶液回路。在发生器10中产生的冷剂蒸汽,流入冷凝器13,在其中向冷却空气放热,冷凝成冷剂水。从冷凝器13流出的冷剂水,经节流阀14节流后进入蒸发器15。冷剂水在蒸发器15中蒸发产生冷剂蒸汽,冷剂蒸汽进入吸收器16,完成了单效溴化锂吸收式制冷循环的制冷剂回路。当从发生器10中产生的冷剂蒸汽,不流经冷凝器13,而是流经截止阀11后进入蒸发器15,在蒸发器15里放热,冷剂蒸汽在蒸发器15中冷却,产生冷剂水,冷剂水进入吸收器16,完成了单效溴化锂吸收式采暖循环的制冷剂回路。调节截止阀11、12各自开度的大小,可实现利用内燃机的余热制冷、采暖以及既不制冷又不采暖的要求。
本实施例的效果是,一个溴化锂吸收式制冷装置不但实现利用内燃机的余热制冷、采暖的目的,而且完全可以代替现有内燃机冷却水系统,使整个装置结构简化,紧凑。
实施例2一种内燃机余热尾气预热双效溴化锂吸收式制冷装置,在实施例1的基础上,对照图4,在溶液泵8出口管路上串联一个中冷器17,吸收增压空气的热,冷却增压空气;在溶液换热器出口管路上串联涡轮冷却器18,吸收的涡轮增压器的热,冷却涡轮增压器;在涡轮冷却器18出口管上一个串联内燃机尾气换热器,即预热器19,利用尾气的余热预热溴化锂溶液;在发生器10浓溶液出口管上串联一个低压发生器20,可以使装置的COP提高;与蒸发器15并联预冷器24,预冷进入内燃机燃烧的空气;包括蓄冷器23,将该装置产生的冷量储藏起来。蓄冷装置的接管如图5所示,其工作原理是该蓄冷装置工作时,打开截止阀E3和E6,关闭截止阀E4、E5、E2和E1即可。来自节流阀14的冷剂水在蓄冷23中蒸发吸热,使得蓄冷器23中的气体水合物冷却,发生相变,从而将冷量储藏起来。当要使用所储藏的冷量时,打开E4和E5即可。冷媒便可以将蓄冷器23中储藏的冷量带到蒸发器22。
本实施例的效果是,一个溴化锂吸收式制冷装置不但可以保证内燃机涡轮增压器和中冷器的冷却,同时能对进入内燃机燃烧的空气进行预冷,而且回收利用了内燃机的排气余热,并可将富裕的冷量储藏起来。
实施例3一种内燃机余热双发生器型双效溴化锂吸收式制冷装置,在实施例1的基础上,对照图6,在溶液泵8出口管路上串联一个机油冷却器25,吸收机油的热,冷却机油;与发生器10相并联内燃机尾气热交换器,即发生器26,发生器26利用内燃机尾气余热驱动;在发生器10和发生器器26的浓溶液出口管上串联一个低压发生器27,可以使装置的COP提高;吸收器16和冷凝器13采用冷却水进行冷却;蒸发器15所产生的冷量由冷冻水带走。双发生器的接管如图7所示,该制冷装置工作时,来自溶液换热器9的溴化锂稀溶液通过截止阀A3和截止阀A5进行流量分配,然后通过分别调压阀A2和调压阀A6调节压力,最后分别进入发生器26和发生器10,在发生器26中的溴化锂溶液被内燃机的尾气加热,在发生器10中的溴化锂被内燃机燃烧室内的燃气通过汽缸盖3、气缸套6、气缸体2的散热加热,发生器26和发生器10中产生的冷剂蒸汽分别通过截止阀A4和截止阀A7流出发生器26和发生器10,发生器26和发生器10中的浓溴化锂溶液分别通过截止阀A1和截止阀A8流出发生器26和发生器10。
本实施例的效果是,一个溴化锂吸收式制冷装置不但可以对内燃机的机油进行冷却,而且回收利用了内燃机的排气余热,从而使得装置的制冷量大大增加。
实施例4一种内燃机余热氨吸收式制冷装置,在实施例1的基础上,对照图2和图8,主要包括吸收器42、发生器35、精馏塔36、回流冷凝器37、冷凝器38、蒸发器41、溶液泵33和溶液换热器34等,以氨为制冷剂,以氨水溶液为吸收剂,其中,发生器35由直列式内燃机干式气缸体2及其冷却空腔7、汽缸盖3及汽缸盖冷却空腔5组成。吸收器42的出口通过接管与溶液泵33的进口连接。溶液泵33的出口通过接管与溶液换热器34的管程的进口连接。溶液换热器34的管程出口通过接管与精馏塔36的左侧进口管相连。精馏塔36下部出口管与发生器35的上部管口4″相连。发生器35下部的液体流出管口1通过接管与溶液换热器34的壳程进口相连。溶液换热器34的壳程出口通过接管与吸收器42的进口相连。精馏塔36上部左侧出口管通过接管与回流冷凝器37的下部左侧进口管相连。回流冷凝器37的下部右侧出口管通过接管与精馏塔36上部右侧的进口管连接。回流冷凝器37的上部出口管通过接管与冷凝器38的进口连接。冷凝器38的出口通过接管与节流阀39的进口连接。节流阀39的出口通过接管与过冷器40的管程进口连接。过冷器40的管程出口通过接管与蒸发器41的进口连接。蒸发器41的出口通过接管与过冷器40的壳程进口连接。过冷器40的壳程出口通过接管连在吸收器42和溶液换热器34之间的接管上。
该装置工作时,从吸收器42流出的氨水浓溶液,经溶液泵升压流经溶液换热器34吸收从发生器35回流的稀氨水溶液的热后进入精馏塔36,并流向发生器35,在发生器35中吸收来自内燃机汽缸盖3、汽缸体2、汽缸套6′的散热,产生氨蒸汽,氨蒸汽上升通过管口4″进入精馏塔36的上部和回流冷凝器37,与下降的回流冷凝液进行换热。从发生器35的液体流出管口1流出的稀氨水溶液,经溶液换热器34进入吸收器42。稀氨水溶液在溶液换热器34中向来自吸收器42的浓氨水溶液放热,再在吸收器42中吸收来自蒸发器41的氨蒸气,同时,向冷却空气放出溶液的吸收热。这样,完成了氨吸收式循环的溶液回路。从回流冷凝器37出来的氨蒸汽,流入冷凝器38,在其中向冷却空气放热,冷凝成氨液。从冷凝器38流出的氨液,经节流阀39节流后进入过冷器40,在过冷器40中进一步被来自蒸发器41的氨蒸气冷却。从过冷器40中流出的氨液进入蒸发器41,氨液在蒸发器41中蒸发,产生氨蒸气,氨蒸气流经过冷器40冷却来自节流阀39的氨液后进入吸收器42,完成了该装置的制冷剂回路。
本实施例的效果是,一个氨吸收式制冷装置不但实现利用内燃机的余热制冷的目的,而且完全可以代替现有内燃机冷却水系统,使整个装置结构简化,紧凑。
实施例5一种内燃机余热尾气预热氨吸收式制冷装置,在实施例1的基础上,对照图9,在溶液换热器34出口管路上串联机油冷却器43,吸收的机油的热,冷却内燃机用机油;在机油冷却器43出口管上一个串联内燃机尾气换热器,即预热器44,利用尾气的余热预热浓氨水溶液;与蒸发器41并联预冷器42,预冷进入内燃机燃烧的空气;包括蓄冷器46,将该装置产生的冷量储藏起来。蓄冷装置的接管如图10所示,其工作原理是该蓄冷装置工作时,打开截止阀F3和F6,关闭截止阀F4、F5、F2和F1即可。来自过冷器40的氨液在蓄冷46中蒸发吸热,使得蓄冷器46中的水冷却,发生相变,从而将冷量储藏起来。当要使用所储藏的冷量时,打开F4和F5即可。冷媒便可以将蓄冷器46中储藏的冷量带到蒸发器45。
本实施例的效果是,一个氨吸收式制冷装置不但可以保证内燃机机油的冷却,同时能对进入内燃机燃烧的空气进行预冷,而且回收利用了内燃机的排气余热,并可将富裕的冷量储藏起来。
实施例6一种内燃机余热双发生器型氨吸收式制冷装置,在实施例1的基础上,对照图11,在溶液换热器34的出口管路上串联一个涡轮冷却器48,吸收涡轮增压器的热,冷却涡轮增压器;与发生器35相并联内燃机尾气热交换器,即发生器49,发生器49利用内燃机尾气余热驱动;吸收器42和冷凝器38采用冷却水进行冷却;与蒸发器41并联中冷器51。双发生器的接管如图12所示,该制冷装置工作时,来自精馏塔36的氨水溶液通过截止阀B3和截止阀B4进行流量分配,然后通过分别调压阀B2和调压阀B5调节压力,最后分别进入发生器35和发生器49,在发生器35中的氨水溶液被内燃机燃烧室内的燃气通过汽缸盖3、汽缸体2、汽缸套6的散热加热,在发生器49中的氨水溶液被内燃机的尾气加热,发生器35和发生器49中的稀氨水溶液分别通过截止阀B1和截止阀B6流出发生器35和发生器49。
本实施例的效果是,一个氨吸收式制冷装置不但可以保证内燃机涡轮增压器和中冷器的冷却,而且回收利用了内燃机的排气余热,从而使得装置的制冷量大大增加。
本发明并不局限于上述实施例。本发明广泛适用于发电设备、机动车辆、机动船舶、机械设备等。
权利要求
1.一种内燃机余热吸收式制冷装置,主要包括以水为制冷剂以溴化锂溶液为吸收剂或者以氨为制冷剂以氨水溶液为吸收剂、吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器,其特征在于发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔组成;或者发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔组成;或者发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔组成;或者发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔组成;或者发生器由湿式缸套活塞式内燃机气缸套、气缸体及其相互密合而成的冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔、气门座及气门座冷却空腔组成;或者发生器由干式缸套活塞式内燃机气缸体及其冷却空腔、汽缸盖及汽缸盖冷却空腔、气门座及气门座冷却空腔组成。
2.按照权利要求1所述制冷装置,其特征在于与所述发生器相并联内燃机尾气热交换器。
3.按照权利要求1所述制冷装置,其特征在于包括溶液换热器,在溶液换热器出口管上串联内燃机尾气换热器。
4.按照权利要求1所述制冷装置,其特征在于包括低压发生器,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂。
5.按照权利要求2所述制冷装置,其特征在于包括低压发生器,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂。
6.按照权利要求3所述制冷装置,其特征在于包括低压发生器,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂。
7.按照权利要求3所述制冷装置,其特征在于包括预热器,在溶液换热器与预热器之间串联机油冷却器或者涡轮冷却器。
8.按照权利要求1、2、4、5或6所述制冷装置,其特征在于包括溶液换热器,在溶液换热器出口管路上,串联机油冷却器或者涡轮冷却器。
9.按照权利要求1至6所述任一制冷装置,其特征在于包括溶液泵,在吸收器出口与溶液泵之间或者在溶液泵出口管路上,串联机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器。
10.按照权利要求1至6所述任一制冷装置,其特征在于与蒸发器并联机油冷却器或者中冷器或者涡轮冷却器或者预冷器。
11.按照权利要求1至7所述任一制冷装置,其特征在于包括蓄冷器。
12.按照权利要求1至7所述任一制冷装置,以其作为制冷或者采暖或者冷冻或者冷却装置而所配装的发电设备或汽车或卡车或冷藏车或坦克或装甲车或铁路牵引机车或轨道车或挖掘机或推土机或铺路机或铺管机或轮船或油轮或渔轮或舰艇或潜艇。
全文摘要
本发明涉及到采用内燃机余热驱动的吸收式制冷装置,特别涉及到吸收式制冷装置系统中的发生器,主要包括以水为制冷剂以溴化锂溶液为吸收剂或者以氨为制冷剂以氨水溶液为吸收剂、吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器,将溴化锂溶液或者氨水溶液直接充注在内燃机的冷却空腔内,内燃机燃烧室内的燃气通过汽缸盖、气缸套、气缸体和气门座等的散热直接加热发生器内的溴化锂溶液或者氨水溶液,驱动溴化锂吸收式制冷装置或者氨水吸收式制冷装置,不但利用了由现有内燃机冷却水系统带走的热量,同时内燃机的冷却有了保证。本发明应用所述制冷装置,广泛配装于发电设备、机动车辆、机动船舶、机械设备等。
文档编号F25B15/06GK1501039SQ0214521
公开日2004年6月2日 申请日期2002年11月12日 优先权日2002年11月12日
发明者肖尤明, 赵晴, 徐烈 申请人:肖尤明
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