一种柴油发电机余热利用换热器的制作方法

本实用新型涉及余热利用技术，特别涉及一种柴油发电机余热利用换热器，回收缸套冷却水的热量，用于采暖或生活热水的加热。

背景技术：

一些偏远地区供电保障差或无市政电网，时常需要自备柴油发电机供电，小型柴发的发电效率不高，缸套发热及高温烟气消耗了三分之二以上的能量。特别诸如南极科考站等无市政电网，柴油发电机常年运行且采暖及热水负荷较大，柴油发电机余热利用，热电联供可减少燃油消耗，节能环保。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于设计一种柴油发电机余热利用换热器，对成套的水冷柴油发电机冷却水循环管路简单改造，将余热利用换热器串联接在原配的散热水箱之前，优先余热利用，进入散热水箱的冷却水温度降低，与柴油发动机同轴的散热风扇进一步降温散热水箱中的冷却水，回到发动机冷却缸套，冷却水循环使用。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种柴油发电机余热利用换热器，其包括，本体，为一长方体或圆柱体闭式承压水罐；本体上设一次侧供、回水接口和二次侧供、回水接口；其中，一次侧供水接口通过供水管道连接于柴油发电机冷却水循环管路，该供水管道设第一切换阀；一次侧回水接口通过回水管道连接至柴油发电机散热水箱，该回水管道设第二切换阀，且，回水管道与进水管道之间设一旁通管道及旁通阀；所述二次侧供、回水接口分别连接余热利用供水管道及回水管道，其中，回水管道中设循环泵；本体内充满一次侧热媒；若干导流板，间隔交错竖向设置于所述本体内；至少一层加热盘管，水平设 置于所述本体内，并沿导流板弯折布置；加热盘管两端分别连接本体二次侧供、回水接口；加热盘管内循环二次侧热媒；若干相变材料封装管，内封装相变材料，所述封装管间隔均匀设置于所述导流板之间，并固定于导流板，与加热盘管垂直交叉布置。

优选的，所述加热盘管为不锈钢加热盘管。

进一步，所述本体内还水平设置若干供加热盘管支撑的盘管支架，并固定于导流板。

优选的，所述相变材料封装管内装的相变材料为有机石蜡类或无机结晶醋酸钠相变材料。

优选的，所述相变材料封装管的管材为聚丙烯塑料管或不锈钢管。

优选的，所述本体内的一次侧热媒为水、硅油或防冻液。

优选的，所述加热盘管内的二次侧热媒为生活热水或采暖热媒。

柴油发电机采用水冷，冷却了缸套温升后的循环水流入散热水箱，柴油发动机的左侧为发电机，右侧为冷却风扇及冷却水箱。发电机冷却水高位接至冷却水箱。

本实用新型将进入散热水箱的冷却水管连接余热利用一次供水管，并接余热利用换热器，冷却水加热好盘管及换热器内相变材料后，经过余热利用一次回水管流入散热水箱；余热利用一次供回水管间增设旁通阀，通过旁通阀与切换阀的关闭实现余热利用；旁通阀关闭，切换阀打开，冷却水流经余热利用换热器，余热得以利用；当无热量需求时，旁通阀打开，切换阀关闭，冷却水全部由散热水箱通过风扇冷却散热，机组恢复原配的工作状态。

余热利用一次侧的循环利用柴油发电机组原配的冷却循环泵，余热利用换热器高温冷却水壳程水阻及管道阻力较小，引起发动机冷却水流量的降低量较小，冷却回水温度的降低可弥补流量的减小。余热利用二次侧循环水泵可根据用户侧设备的水阻确定，换热器二次侧(不锈钢盘管)的阻力损失控制在1m以内。

本实用新型充分利用柴油发电机内配的冷却循环水泵兼作一次侧循环泵，余热是否利用以及余热的利用率可根据需求变化，系统运行可靠便捷。

余热利用换热器柴油发电机工作一方面通过盘管换热，另一方面多余的热量储存在相变材料中。柴油发电机停机后，储存在相变材料中的热量可延时释放。二次侧循环泵与柴油发电机组连锁，延时同启闭，延时启泵可保证冷却水升温后再循环放热，延时停泵可充分利用换热器内相变材料的潜热及换热器内冷却水的显热。

余热利用一次侧热媒可根据使用要求采用水、硅油或防冻液，二次侧热媒可为生活热水、采暖热媒。

导流板兼作相变材料封装管固定用。余热利用换热器换热器可采用圆柱形，换热器各部分尺寸及配管根据柴发容量及蓄热量配置。

换热器一次侧及二次侧阻力损失小，利用余热的过程体现节能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中换热器内部平面图。

图3为图2的A-A剖面图。

具体实施方式

参见图1～图3，本实用新型的一种柴油发电机余热利用换热器，其包括：

本体1，为一长方体或圆柱体闭式承压水罐；本体1上设一次侧供、回水接口11、12和二次侧供、回水接口13、14；其中，一次侧供水接口11通过供水管道101连接于柴油发电机200冷却水循环管路201，该供水管道101设第一切换阀F1；一次侧回水接口12通过回水管道102连接至柴油发电机散热水箱202，该回水管道102设第二切换阀F2，且，回水管道102与进水管道102之间设一旁通管道103及旁通阀F3；所述二次侧供、回水接口13、14分别连接余热利用供水管道104及回水管道105，其中，回水管道105中设循环泵2；本体内充满一次侧热媒；

若干导流板6，间隔交错竖向设置于所述本体1内；

至少一层加热盘管3，水平设置于所述本体1内，并沿导流板6弯折布置；加热盘管3两端分别连接本体1二次侧供、回水接口13、14；加 热盘管3内循环二次侧热媒；

若干相变材料封装管4，内封装相变材料，所述封装管4间隔均匀设置于所述导流板6之间，并固定于导流板6，与加热盘管3垂直交叉布置。

进一步，所述本体1内还水平设置若干供加热盘管3支撑的盘管支架5，并固定于导流板6。

优选的，所述加热盘管3为不锈钢加热盘管。

优选的，所述相变材料封装管4内装的相变材料为有机石蜡类或无机结晶醋酸钠相变材料。

优选的，所述相变材料封装管4的管材为聚丙烯塑料管或不锈钢管(点烛式不锈钢管)。

下面以对应50kW柴油发电机组的余热利用换热器为例：

换热器外壳采用6mm不锈钢316L长方体，长1000mm，宽500mm，高500mm，闭式承压0.4MPa。高度方向上下设置四排不锈钢盘管，盘管间距100mm，相变材料封装在DN32长480mm的不锈钢管中，充满度80％，竖向布置与盘管垂直布置；竖向设置导流板，避免高温冷却水短流，导流板固定在换热器上下两侧，相变材料封装管固定在导流板上。水平方向每隔100mm设置20mmX6mm的不锈钢盘管支架，固定在竖向导流板上。

根据不同的使用要求，选取不同的材料及相变温度。相变材料选择可选择有机石蜡类或无机结晶醋酸钠相变材料，相变温度50-62℃。

上述实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本实用新型权利要求的范围内。