一种余热发电装置的制作方法

本技术涉及发电装置，具体涉及一种余热发电装置。

背景技术：

1、食品化工生产中，经常会有大量的废热蒸汽排放，该废热蒸汽一般都是7、80度饱和蒸汽或混合废气，废热回收技术多数是把废热利用在卫生热水、取暖上。实际生产生活中，由于取暖时间与废热排放时间不同步，废热排放高峰低谷与取暖高峰低谷用量也无法同步控制，基于常见废热回收系统热负荷时间不同步、用量不同步，造成废热回收率低，研发此装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术中不足与缺陷，提供一种余热发电装置，在废热回收余热利用的过程中，先经过本实用新型发出高品位电力后再考虑余热取暖、卫生热水再利用，经过该过程可以把低品位余热转化成高品位电力能源回馈到前级生产中，从而达到大幅提升废热转化效率的结果，且本设备无传动旋转结构，较低的势能蒸汽压力就可以直接驱动活塞产生机械动力励磁发电，并且机械能转化电能的效率非常高，又不影响下一级余热再利用，同时避开了废热排放时间与利用余热的时间如卫生热水、取暖热水需求时间不一致不同步，更有利于低品位能源回收与余热利用效率的提高。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：一种余热发电装置，它包括往复发电气缸a、上喷阀1、上排阀2、下喷阀3、下排阀4、定量泵13、蒸发器14、冷凝器15、活塞高位传感器18、活塞低位传感器19及主板控制箱23，所述往复发电气缸a的上方设有活塞高位传感器18，往复发电气缸a的下方设有活塞低位传感器19，且蒸发器14蒸发一侧出口分别与往复发电气缸a上端的上喷阀1以及往复发电气缸a下端的下喷阀3相连接，且冷凝器15冷凝一侧入口分别与往复发电气缸a上端的上排阀2以及往复发电气缸a下端的下排阀4相连接，定量泵13的进口与冷凝器15冷凝一侧出口相连接，且定量泵13的出口与蒸发器蒸发一侧的进口相连接，蒸发器14蒸发侧出口管道上设置有蒸发侧温度压力传感器17，冷凝器15冷凝一侧进口管道上设置有冷凝侧温度压力传感器17b，所述蒸发侧温度压力传感器17、冷凝侧温度压力传感器17b、活塞高位传感器18及活塞低位传感器19均与主板控制箱23电性连接，所述蒸发器14的出口与往复发电气缸a的上腔b相连通，往复发电气缸a的下腔c与冷凝器15的进口相连通。

3、进一步的，所述往复发电气缸a包括了玻璃上缸盖5、玻璃下缸盖6、陶瓷缸筒7、胶木活塞9，所述胶木活塞9滑动装配在陶瓷缸筒7的内壁，且陶瓷缸筒7的上方设有玻璃上缸盖5，陶瓷缸筒7的下方设有玻璃下缸盖6，陶瓷缸筒7、玻璃上缸盖5、玻璃下缸盖6及胶木活塞9通过缸体螺栓22压合密封锁紧成一体，并形成上腔b与下腔c，所述玻璃上缸盖5上设有活塞高位传感器18、上喷阀1及上排阀2，玻璃下缸盖6上设有活塞低位传感器19、下喷阀3及下排阀4，且玻璃下缸盖6的内侧装有缸温传感器21，所述陶瓷缸筒7内绕制有高温励磁线圈8，高温励磁线圈8的引线连接到陶瓷缸筒7外侧的引线柱12上，所述胶木活塞9的上下边缘设有导向密封圈10，且胶木活塞9的中部圆周外侧镶嵌有贴片永磁体11。

4、进一步的，所述蒸发器14蒸发一侧的进口与定量泵13的出口相连接，且蒸发器14蒸发一侧出口分别与往复发电气缸a上端的上喷阀1以及往复发电气缸a下端的下喷阀3相连接，所述冷凝器15冷凝一侧出口与定量泵13的进口与相连接，且冷凝器15冷凝一侧入口分别与往复发电气缸a上端的上排阀2以及往复发电气缸a下端的下排阀4相连接，冷凝器15冷凝一侧出口上方设有用来检测冷凝器产生冷凝液的量的液位传感器16。

5、进一步的，所述上喷阀1、上排阀2、下喷阀3、下排阀4、引线柱12、定量泵13、液位传感器16、蒸发侧温度压力传感器17、冷凝侧温度压力传感器17b、活塞高位传感器18、活塞低位传感器19及缸温传感器21均与主板控制箱23电性连接，可以根据液位传感器16测得冷凝液量有效控制定量泵13向蒸发器14的供液速度，保证传热速度与胶木活塞9运动协调平衡。

6、进一步的，所述陶瓷缸筒7为耐高温、耐磨、对磁场不隔离、不会产生壳体涡流的绝缘材料，且高温励磁线圈8为聚酯亚胺膜漆包线绕制，绕制方法多组形式绕制，另附用外供电激励磁场线圈、非永磁体励磁发电方式。

7、进一步的，所述胶木活塞9为耐高温、轻型、不产生涡流的绝缘材料，外磁场激励用多层绝缘矽钢片制作活塞，且导向密封圈10为柔韧、有弹性、耐高温、润滑特性好的绝缘材料，聚四氟乙烯绝缘材料。

8、进一步的，所述蒸发器14的蒸发侧、冷凝器15的冷凝侧、往复发电气缸a的内部及连接管道的内部抽真空后填充有适量甲醇液体热媒，管路内部循环液体为甲醇液体，在实际应用不同热源工况下可选择沸点的热媒循环液。

9、进一步的，所述玻璃上缸盖5与玻璃下缸盖6的材质为玻璃材质，采用耐高温、绝缘、不产生涡流的绝缘材料即可。

10、进一步的，所述活塞高位传感器18与活塞低位传感器19为霍尔距离传感器。

11、采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：在废热回收余热利用的过程中，先经过本实用新型发出高品位电力后再考虑余热取暖、卫生热水再利用，经过该过程可以把低品位余热转化成高品位电力能源回馈到前级生产中，从而达到大幅提升废热转化效率的结果，且本设备无传动旋转结构，较低的势能蒸汽压力就可以直接驱动活塞产生机械动力励磁发电，并且机械能转化电能的效率非常高，又不影响下一级余热再利用，同时避开了废热排放时间与利用余热的时间如卫生热水、取暖热水需求时间不一致不同步，更有利于低品位能源回收与余热利用效率的提高。

技术特征：

1.一种余热发电装置，其特征在于：它包括往复发电气缸(a)、上喷阀(1)、上排阀(2)、下喷阀(3)、下排阀(4)、定量泵(13)、蒸发器(14)、冷凝器(15)、活塞高位传感器(18)、活塞低位传感器(19)及主板控制箱(23)，所述往复发电气缸(a)的上方设有活塞高位传感器(18)，往复发电气缸(a)的下方设有活塞低位传感器(19)，且蒸发器(14)蒸发一侧出口分别与往复发电气缸(a)上端的上喷阀(1)以及往复发电气缸(a)下端的下喷阀(3)相连接，且冷凝器(15)冷凝一侧入口分别与往复发电气缸(a)上端的上排阀(2)以及往复发电气缸(a)下端的下排阀(4)相连接，定量泵(13)的进口与冷凝器(15)冷凝一侧出口相连接，且定量泵(13)的出口与蒸发器(14)蒸发一侧的进口相连接，蒸发器(14)蒸发侧出口管道上设置有蒸发侧温度压力传感器(17)，冷凝器(15)冷凝一侧进口管道上设置有冷凝侧温度压力传感器(17b)，所述蒸发侧温度压力传感器(17)、冷凝侧温度压力传感器(17b)、活塞高位传感器(18)及活塞低位传感器(19)均与主板控制箱(23)电性连接，所述蒸发器(14)的出口与往复发电气缸(a)相连接，往复发电气缸(a)与冷凝器(15)的进口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述往复发电气缸(a)包括了玻璃上缸盖(5)、玻璃下缸盖(6)、陶瓷缸筒(7)、胶木活塞(9)，所述胶木活塞(9)滑动装配在陶瓷缸筒(7)的内壁，且陶瓷缸筒(7)的上方设有玻璃上缸盖(5)，陶瓷缸筒(7)的下方设有玻璃下缸盖(6)，陶瓷缸筒(7)、玻璃上缸盖(5)、玻璃下缸盖(6)及胶木活塞(9)通过缸体螺栓(22)压合密封锁紧成一体，并形成上腔(b)与下腔(c)，所述玻璃上缸盖(5)上设有活塞高位传感器(18)、上喷阀(1)及上排阀(2)，玻璃下缸盖(6)上设有活塞低位传感器(19)、下喷阀(3)及下排阀(4)，且玻璃下缸盖(6)的内侧装有缸温传感器(21)，所述陶瓷缸筒(7)内绕制有高温励磁线圈(8)，高温励磁线圈(8)的引线连接到陶瓷缸筒(7)外侧的引线柱(12)上，所述胶木活塞(9)的上下边缘设有导向密封圈(10)，且胶木活塞(9)的中部圆周外侧镶嵌有贴片永磁体(11)。

3.根据权利要求1所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述蒸发器(14)蒸发一侧的进口与定量泵(13)的出口相连接，且蒸发器(14)蒸发一侧出口分别与往复发电气缸(a)上端的上喷阀(1)以及往复发电气缸(a)下端的下喷阀(3)相连接，所述冷凝器(15)冷凝一侧出口与定量泵(13)的进口相连接，且冷凝器(15)冷凝一侧入口分别与往复发电气缸(a)上端的上排阀(2)以及往复发电气缸(a)下端的下排阀(4)相连接，冷凝器(15)冷凝一侧出口上方设有用来检测冷凝器产生冷凝液的量的液位传感器(16)。

4.根据权利要求1所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述上喷阀(1)、上排阀(2)、下喷阀(3)、下排阀(4)、引线柱(12)、定量泵(13)、液位传感器(16)、蒸发侧温度压力传感器(17)、冷凝侧温度压力传感器(17b)、活塞高位传感器(18)、活塞低位传感器(19)及缸温传感器(21)均与主板控制箱(23)电性连接，可以根据液位传感器(16)测得冷凝液量参与控制定量泵(13)向蒸发器(14)的供液速度；可以根据活塞高位传感器(18)、活塞低位传感器(19)，保证胶木活塞(9)往复协调运动。

5.根据权利要求2所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述陶瓷缸筒(7)为耐高温、耐磨、对磁场不隔离、不会产生壳体涡流的绝缘材料，且高温励磁线圈(8)为聚酯亚胺膜漆包线绕制，另附用外供电激励磁场线圈、非永磁体励磁发电方式。

6.根据权利要求2所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述胶木活塞(9)为耐高温、轻型、不产生涡流的绝缘材料，外磁场激励用多层绝缘矽钢片制作活塞，且导向密封圈(10)为柔韧、有弹性、耐高温、润滑特性好的绝缘材料，聚四氟乙烯绝缘材料。

7.根据权利要求1所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述蒸发器(14)的蒸发侧、冷凝器(15)的冷凝侧、往复发电气缸(a)的内部及连接管道的内部抽真空后填充有适量甲醇液体热媒，管路内部循环液体为甲醇液体，在实际应用不同热源工况下可选择沸点的热媒循环液。

8.根据权利要求2所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述玻璃上缸盖(5)与玻璃下缸盖(6)的材质为玻璃材质，采用耐高温、绝缘、不产生涡流的绝缘材料即可。

9.根据权利要求1所述的一种余热发电装置，其特征在于：所述活塞高位传感器(18)与活塞低位传感器(19)为霍尔距离传感器。

技术总结
一种余热发电装置，它涉及发电装置技术领域。往复发电气缸的上方设有活塞高位传感器，往复发电气缸的下方设有活塞低位传感器，且蒸发器蒸发一侧出口分别与往复发电气缸上端的上喷阀以及往复发电气缸下端的下喷阀相连接，且冷凝器冷凝一侧入口分别与往复发电气缸上端的上排阀以及往复发电气缸下端的下排阀相连接，定量泵的进口与冷凝器冷凝一侧出口相连接，且定量泵的出口与蒸发器蒸发一侧的进口相连接。本技术有益效果为：可以把低品位废热蒸汽通过该装置变为高品位电能，电能可以回送到产生废热的设备上游直接利用，同时不影响下一级取暖余热再利用，缓解了废热排放时间与取暖余热利用时间不一致、不同步的尴尬，提高了余热利用效率。

技术研发人员：赵亚青
受保护的技术使用者：廊坊市爱帝工业控制技术有限公司
技术研发日：20230511
技术公布日：2024/2/6