一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统，包括锅炉、驱动叶轮、温度开关；驱动叶轮的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅连通，所述驱动叶轮的腔室出口端与冷凝及储液器入口端连通，所述冷凝及储液器出口端与重力压水箱入口端连通，所述重力压水箱出口端与所述锅炉的预热锅连通，所述重力压水箱顶部安装有凸轮、减速机和压力补偿电机，所述重力压水箱内设有能在所述凸轮带动下上下移动的压水平板；所述驱动叶轮与所述气化锅之间的管道内设有膨胀阀，所述预热锅与所述重力压水箱的管道内设有电磁阀，重力压水箱底部设有压力开关。本实用新型大大增加了内燃机输出功率，从而降低了柴油发电机组的能源消耗，有效降低内燃机的污染排放。
【专利说明】一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及柴油发电机组，特别是一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统。
【背景技术】
[0002]柴油发电机组的内燃机实际上是一个将石油产品燃烧并转换为热能，再将热能转换成为机械能，最后将机械能转换为电能的机械系统，其在工作时并没有将能量大量转换，燃烧所产生的热能实际上被大量浪费，不论是国产还是进口柴油机，都只有不到40%的热能被转换成机械能利用，约40%的热能以排气方式损耗，约20%在引擎冷却过程中被损耗，这表示高达60%的可用能源因此而浪费。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统，在大量吸收热能的同时，使排气管内高温气体被急速冷却，增加柴油发电机内燃机输出功率。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统，包括安装在柴油发电机排气歧管与排气管接口处高温部位的锅炉、安装于柴油发电机后端且与柴油发电机同轴的驱动叶轮、安装在柴油发电机冷却液管道上的温度开关；所述驱动叶轮的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅连通，所述驱动叶轮的腔室出口端与冷凝及储液器入口端连通，所述冷凝及储液器出口端与重力压水箱入口端连通，所述重力压水箱出口端与所述锅炉的预热锅连通，所述重力压水箱顶部安装有凸轮、用于驱动所述凸轮的减速机和用于驱动所述减速机的压力补偿电机，所述重力压水箱内设有能在所述凸轮带动下上下移动的压水平板；所述驱动叶轮与所述气化锅之间的管道内设有膨胀阀，所述预热锅与所述重力压水箱的管道内设有电磁阀，所述重力压水箱底部设有压力开关，所述压力开关、电磁阀、温度开关均与继电器电连接，所述继电器接外部电源，所述压力开关与所述压力补偿电机电连接。
[0005]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:本实用新型结构简单，蒸汽排出压力可达到2MPa，即20公斤力，在大量吸收热能的同时，使排气管内高温气体被急速冷却，导致管内背压下降，排气阻力减小，从而彻底排除气缸内的气体，使汽缸循环过程中的进气量增大，大大增加了内燃机输出功率，从而降低了柴油发电机组的能源消耗，有效降低内燃机的污染排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型一实施例结构示意图。
【具体实施方式】[0007]如图1所示，本实用新型一实施例包括安装在柴油发电机排气歧管与排气管接口处高温部位的锅炉1、安装于柴油发电机后端且与柴油发电机同轴的驱动叶轮2、安装在柴油发电机冷却液管道上的温度开关3 ;所述驱动叶轮2的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅4连通，所述驱动叶轮2的腔室出口端与冷凝及储液器5入口端连通，所述驱动叶轮的轴与发电机同轴旋转，所述冷凝及储液器5出口端与重力压水箱6入口端连通，所述重力压水箱6出口端与所述锅炉的预热锅7连通，所述重力压水箱6顶部安装有凸轮16、用于驱动所述凸轮16的减速机8和用于驱动所述减速机8的压力补偿电机9，所述重力压水箱6内设有能在所述凸轮16带动下上下移动的压水平板10 ;所述驱动叶轮7与所述气化锅4之间的管道内设有膨胀阀11，所述预热锅7与所述重力压水箱6的管道内设有电磁阀12，所述重力压水箱6底部设有压力开关13，所述压力开关13、电磁阀12、温度开关3均与继电器14电连接，所述继电器14接外部电源IG，所述压力开关13与所述压力补偿电机9电连接。
[0008]锅炉接受重力压水箱的液态水进行初次加温后再将高温水气化，并形成约2MP的气压，其由预热锅和气化锅组成，中间由隔板隔开，隔板上开有小孔；驱动叶轮承受来自于膨胀阀的高压蒸汽，在蒸汽作用下给发电机轴助力；冷凝及储水器将来自于驱动叶轮的蒸汽冷却成液态水并存储，利用水本身重力将水输送给重力压水箱，蒸汽进入端位于冷凝器顶部，液态水流出端位于靠近冷凝器接近底部位置；重力压水箱高于锅炉，低于冷凝及储水器，主要利用液态水本身重力将液态水输送给锅炉加热炉，其形状为内壁光滑的漏斗，底部出水口较小，便于利用水本身重力将液态水从出水口压出；在温度开关接通时电磁阀开启，重力压水箱开始向锅炉供水；温度开关安装在发动机冷却液管道上，60°以上时接通，由于发动机在刚启动时，排气管温度较低，不利于将水迅速气化，因此发动机温度较低时通过温度开关将系统关闭；压力开关位于压水箱底部，在压水箱底部压力低于3MP时接通；在重力压水箱底部压力低于3MP时，压力开关接通给压力补偿电机供电，在重力压水箱底部压力低于3MP时，压力开关接通给电机供电，电机驱动减速及凸轮机构驱动减速机及凸轮；减速机及凸轮用于对电动机输出的动力减速增扭，并通过凸轮机构驱动位于水箱内部的压水平板作往复运动，达到给重力压水箱加压的目的。
[0009]本实用新型工作原理如下:
[0010]启动柴油发动机，发动机冷却水温度低于60摄氏度时，继电器控制温度开关关闭，安装于给水端的电磁阀关闭，循环系统处于静止状态。
[0011]当冷却液温度达到60摄氏度时，此时发动机排气管气化炉处已经达到150摄氏度以上温度，预热锅的温度约为110-120摄氏度之间，安装于排气管表面的锅炉已经将锅炉内的存水气化。冷却液温度开关在冷却液80摄氏度以上时开关闭合，安装在管道上的截断电磁阀打开，在重力压水箱的作用下，液态水被注入预热锅加热至70-80摄氏度，在重力压水箱的持续作用下，高温水通过隔板小孔注入气化锅，在气化锅表面高达200摄氏度的作用下，高温水被瞬间气化，形成约2MP的蒸汽压力，该蒸汽经管道、膨胀阀进入驱动叶轮，驱动叶轮在高压蒸汽作用下转动，从而助力柴油发电机组。系统运行时如重力压水端压力低于3MP，压力开关接通，压力补偿电机开始工作，通过减速及凸轮机构在重力压水箱顶部施加压力，加压水箱水压，达到压力补偿的目的。
【权利要求】
1.一种柴油发电机组排气余热助力驱动系统，其特征在于，包括安装在柴油发电机排气歧管与排气管接口处高温部位的锅炉(I)、安装于柴油发电机后端且与柴油发电机同轴的驱动叶轮(2)、安装在柴油发电机冷却液管道上的温度开关(3);所述驱动叶轮(2)的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅(4)连通，所述驱动叶轮(2)的腔室出口端与冷凝及储液器(5)入口端连通，所述冷凝及储液器(5)出口端与重力压水箱(6)入口端连通，所述重力压水箱出)出口端与所述锅炉的预热锅(7)连通，所述重力压水箱(6)顶部安装有凸轮(16)、用于驱动所述凸轮的减速机(8)和用于驱动所述减速机的压力补偿电机(9)，所述重力压水箱(6)内设有能在所述凸轮带动下上下移动的压水平板(10);所述驱动叶轮(2)与所述气化锅(4)之间的管道内设有膨胀阀(11)，所述预热锅(7)与所述重力压水箱(6)的之间的管道内设有电磁阀(12)，所述重力压水箱(6)底部设有压力开关(13)，所述压力开关(13)、电磁阀(12)、温度开关(3)均与继电器(14)电连接，所述继电器(14)接外部电源，所述压力开关(13)与所述压力补偿电机(9)电连接。
2.根据权利要求 1所述的柴油发电机组排气余热助力驱动系统，其特征在于，所述重力压水箱(6)形状为内壁光滑的漏斗状，且所述漏斗状较小一端的出口与所述预热锅(7)连通。
【文档编号】F01N5/02GK203769898SQ201420182597
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】段新燕, 胡以君 申请人:长沙职业技术学院