应用于热电联产的燃气发动机水冷排气歧管的制作方法

1.本实用新型涉及发动机排气领域，具体涉及应用于热电联产的燃气发动机水冷排气歧管。


背景技术：

2.排气歧管，是与发动机气缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管，带有分歧的管路。对它的要求主要是，尽量减少排气阻力，并避免各缸之间相互干扰。 排气过分集中时，各缸之间会产生相互干扰，也就是某缸排气时，正好碰到别的缸窜来的没有排净的废气。这样，就会增加排气的阻力，进而降低发动机的输出功率。解决的办法是，使各缸的排气尽量分开，每缸一个分支，或者两缸一个分支，并使每个分支尽量加长并独立成型以减少不同管内的气体相互影响。
3.现有燃气发动机的排气歧管将烟气排入到增压器中，为增压器的涡轮旋转提供动力，但燃气发动机的排气歧管中的烟气温度一般达到550～600℃左右，温度过高，现有的排气温度若直接进入安装在排气歧管后端的增压器，增压器的轴心长期高温中，很容易因为高温损坏，寿命较短。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题。
5.本实用新型的目的在于提供应用于热电联产的燃气发动机水冷排气歧管，解决现有燃气发动机的排气歧管排出的烟气温度过高，对后端增压器影响过大，造成增压器寿命降低的问题。
6.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了应用于热电联产的燃气发动机水冷排气歧管，包括若干支管和一个总管，所述支管一端连通到总管，所述总管上设置有出气管，所述总管的外部还包裹有冷却水管，所述冷却水管上设置有进水管和出水管。
7.在一个可能的设计中，上述支管都位于总管的前侧，支管沿总管的延伸方向排列，所述出气管位于总管的上端，所述支管贯穿冷却水管的前侧，所述出气管贯穿冷却水管的上侧。
8.在一个可能的设计中，上述冷却水管为方形管，所述支管贯穿冷却水管的前侧板，所述出气管贯穿冷却水管的上侧板，所述前侧板上设置有与支管一一对应的支管孔，前侧板在支管孔处沿水平方向分割为第一前侧板和第二前侧板，第一前侧板和第二前侧板配合包裹支管，所述第二前侧板与冷却水管的上侧板、两个端板为一体化连接，所述第一前侧板和冷却水管的下侧板一体化连接，第一前侧板和下侧板构成一l型板，所述l型板与冷却水管的第二前侧板、后侧板、两个端板之间通过焊接连接。
9.在一个可能的设计中，所有支管远离总管的一端都连接到一个支管法兰上。
10.在一个可能的设计中，上述出气管远离总管的一端设置有出气管法兰。
11.在一个可能的设计中，上述冷却水管上的进水口设置有进水管，冷却水管上的出
水口设置有出水管。
12.在一个可能的设计中，上述冷却水管上设置有除气管。
13.在一个可能的设计中，上述支管和冷却水管之间设置有密封垫，所述出气管和冷却水管之间设置有密封垫。
14.本实用新型至少包括以下有益效果：
15.（1）本装置中，设计一个用来混合烟气的总管，并在总管上包裹一圈冷却水管，通过循环的冷却水，对总管内的烟气进行降温，从而使得进入增压器的烟气温度能够降低100℃左右，从而保护了增压器；
16.（2）本装置中，支管和出气管呈90
°
设计，可以在支管、出气管不与冷却水管有固定连接的情况下，保证总管位于冷却水管的中间位置，且冷却水管的两部分设计，方便了冷却水管和总管之间的安装；
17.（3）冷却水管上设计了除气管，除气管处设计自动排气阀，使得冷却水管中因升温产生的气体得到有效排出，避免气体在冷却水管中积累，影响到冷却效果。
18.（4）同时减少排气歧管周围的热辐射，减少发动机的热损失，用于热电联产机组中，可以回收更多的发动机余热。
19.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
20.图1 为本装置的结构示意图；
21.图2 为本装置拆分结构示意图；
22.图3 为本装置的正视图；
23.图4 为图3中的a-a向剖视图；
24.图5 为图4中的b-b向剖视图；
25.图6 为本装置的仰视图。
26.图中，100-总管，101-出气管，102-出气管法兰，200-支管，201-支管法兰，202-，300-冷却水管，301-前侧板，302-上侧板，303-除气管，304-端板，305-下侧板，306-后侧板，307-支管孔，308-出气管孔，309-第一前侧板，310-第二前侧板，311-l型板，312-水管座，313-支管槽，314-进水管，315-出水管。
具体实施方式
27.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
28.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示
的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1~6，应用于热电联产的燃气发动机水冷排气歧管，包括若干支管200和一个总管100，所述支管200一端连通到总管100，所述总管100上设置有出气管101，所述总管100的外部还包裹有冷却水管300，所述冷却水管300上设置有进水管314和出水管315。
30.本装置，包括四个支管200，支管200设置在总管100的同一侧，支管200贯穿冷却水管300的同一侧面，所有支管200远离总管100的一端都连接到一个支管法兰201上，所有支管200都连接到支管法兰201，装置如用于四缸发动机，支管200通过支管法兰201连接到发动机的气缸上，一个支管200连通到一个气缸上。
31.气缸中废气经支管200进入总管100，总管100外包裹有冷却水管300，冷却水管300内通入冷却水，冷却水即包裹住总管100，冷却水对总管100内的高温废气进行降温，废气先被外部冷却水冷却后，再从出气管101处进入后端的增压器，进入增压器涡轮室，作为推动涡轮旋转的动力。
32.一般燃气发动机，气缸进入歧管的废气温度可达550℃～600℃，对后续的增压器造成较大的影响，但本装置设计了冷却水管300后，废气温度可在原来基础上降低100℃左右，废气温度降低到450℃，对增压器的损伤大大降低。
33.冷却水管300与水循环系统连通，进水管314进入温度低的冷却水，在经过冷却水管300后，该冷却水的温度上升，经出水管315出来，进入水循环系统，该水循环系统中，会对高温冷却水进行热量应用，冷却水温度降低后，再循环至冷却水管300中。
34.通过本装置，发动机不仅仅可以提供电力，还能够提供热量，称为热电联产。
35.如图1，上述支管200都位于总管100的前侧，支管200沿总管100的延伸方向排列，所述出气管101位于总管100的上端，所述支管200贯穿冷却水管300的前侧，所述出气管101贯穿冷却水管300的上侧。
36.支管200一般都是呈直线排列，主要是与气缸对应，而支管200通过一个支管法兰201安装，也是方便了支管200与气缸之间连接。
37.支管200位于前侧，出气管101位于上侧，两者呈90
°
夹角，在支管200贯穿冷却水管300，出气管101也贯穿冷却水管300后，冷却水管300与总管100之间的位置关系就被限定，两者无法进行相对移动。
38.支管200和总管100构成一个总成，即支管200、总管100、出气管101三者是一体化连接的，然后将冷却水管300安装在到这个总成上，具体安装方式如下：
39.如图1~6，上述冷却水管300为方形管，所述支管200贯穿冷却水管300的前侧板301，所述出气管101贯穿冷却水管300的上侧板302，所述前侧板301上设置有与支管200一一对应的支管孔307，上侧板302则设置有与出气管101配合的出气管孔308，前侧板301在支管孔307处沿水平方向分割为第一前侧板309和第二前侧板310，第一前侧板309和第二前侧板310配合包裹支管200，所述第二前侧板310与冷却水管300的上侧板302、两个端板304为一体化连接，所述第一前侧板309和冷却水管300的下侧板305一体化连接，第一前侧板309和下侧板305构成一l型板311，所述l型板311与冷却水管300的第二前侧板310、后侧板306、两个端板304之间通过焊接连接。
40.本实施例中，总管100、支管200、出气管101和冷却水管300都采用方形管，且横截面都为正方形，设定方形管的外径，为横截面中外正方形的边长，方形管的内径为横截面中内正方形的边长。所以冷却水管300内径大于总管100的外径，支管200的外径不大于总管200的外径，支管200和出气管101的管径一致。
41.本实施例中，支管200都连接在总管100的前侧，四个支管200等间距排列，出气管101则连接在总管100的上端。冷却水管300的设置如上所述，被分割为一个l型板311，另一部分结构称为水管座312，l型板和水管座312焊接固定后，就形成了冷却水管300。
42.实际安装中，打开l型板311，即露出冷却水管300的内部，冷却水管300的下端面全空，可以将总管100，从冷却水管300的下端面进入冷却水管300，并且出气管101对准出气管孔308，出气管101插入到出气管孔308内，这时总管100即进入冷却水管300，出气管101位于出气管孔308内，而支管200则抵到第二前侧板310上。
43.本装置中，第一前侧板309和第二前侧板310的设计，是将前侧板301沿支管孔307的下边沿的位置水平分割为两个部分，下部分为第一前侧板309，上部分为第二前侧板310，即第一前侧板309中有一个与支管孔307大小一致的支管槽313，第二前侧板则没有任何槽，首先，因为支管200位方形，所以这种分割后，可以将支管200从侧向进入第一前侧板309上的支管槽313内，但如果支管200是圆形管，则需要将前侧板301沿支管孔307的中心位置分割，即第一前侧板309和第二前侧板310上都有半圆槽，拼接后形成一个圆形孔。
44.安装时，将l型板311的下侧板305正对到冷却水管300的上端，然后将l型板311向下插入，这时支管槽313一一插在支管200外，第一前侧板309和第二前侧板310拼接呈前侧板301。最后将l型板311和水管座312进行焊接固定。
45.如图1，上述出气管101远离总管的一端设置有出气管法兰102。出气管法兰102需要在冷却水管300安装完毕后，再安装出气管法兰102，不然，不方便冷却水管300和总管100之间的安装。出气管101通过出气管法兰102连接到排气总管上。
46.如图1~6，上述冷却水管300上设置有除气管303，所述除气管303上连接有自动排气阀。冷却水管300在运作中，冷却水遇到高温会溢出空气，空气如滞留在冷却水管300内，一是占据冷却水水量，二是空气温度过高，加快冷却水的温度上升，导致冷却水对总管100的冷却效果大大降低。自动排气阀为现有技术，能够排除冷却水管300内的空气，保证冷却效果，因为是现有技术，图中未画出。
47.如图5、图6，上述支管200和冷却水管300之间设置有密封垫，所述出气管101和冷却水管300之间设置有密封垫。支管200在对应支管孔307的位置设计密封垫，避免冷却水管300中的水分溢出，出气管101在对应出气管孔308的位置设计密封垫，也避免冷却水管300中的水分溢出。
48.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。