内燃机的增压余热回收系统的制作方法_2

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)。用于检测第i压缩端TQ输出的压缩空气的流量及温度。
[0032]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,第i换热器1?的输出端可设置有压力传感器(未示出)、流量计(未示出)以及温度传感器(未示出)。用于检测第i换热器HEi的输出的进入膨胀机102的气态有机工质的压力、流量、温度。
[0033]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,参照图1至图4,第i换热器1^与膨胀机102之间可设置有第i截止阀Vi,用于微调第i换热器1?输出的气态有机工质进入膨胀机102之前的压力和流量。由此可以保证进入膨胀机102前的有机工质的工作参数,从而确保基于朗肯循环的余热回收回路10运行的稳定性。
[0034]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,参照图1至图4,内燃机的增压余热回收系统还可包括:控制器20,通信连接k个涡轮增压系统Q、C2、……、Ck及基于朗肯循环的余热回收回路10。控制器4可为车载电子控制器。所述通信连接可为有线连接或无线连接。
[0035]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,参照图1至图4,内燃机的增压余热回收系统还可包括:旁通回路105,一端连通膨胀机102的上游而另一端连通在膨胀机102的下游且所述另一端与冷凝器104连通;以及电动阀门106,设置于旁通回路105,控制旁通回路105的流量。旁通回路105及电动阀门106的设置能够调节膨胀机102的功率输出,从而控制发电机103的功率输出。具体地,当有机工质回收的热量过多、发电机103当前不需要较大的功率输出或有机工质参数未达到工作状态需要空转时,可通过电动阀门106调整阀门开度控制流经膨胀机102的气态有机工质的流量,将富余的气态有机工质通过有有机朗肯循环旁通回路105进行旁通,然后直接经冷凝器104冷却输送到有机工质储液罐。
[0036]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,基于朗肯循环的余热回收回路10的有机工质栗101可为变频栗。由此也可控制流经膨胀机102的气态有机工质的流量。
[0037]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,参照图1,k = 2,2个涡轮增压系统Q、C2为并联的第1涡轮增压系统C i和第2涡轮增压系统C2,在第1涡轮增压系统(^中,第1涡轮增压器T i的第1膨胀端TE 1直接连通内燃机30的对应气缸301的排气门3011,第1涡轮增压器?\的第1压缩端^^连通作为供给空气的外部空气,第1换热器HE:的一端连通第1涡轮增压器T i的第1压缩端TC i而另一端连通内燃机30的对应气缸301的进气门3012 ;在第2涡轮增压系统(:2中,第2涡轮增压器T 2的第2膨胀端TE 2直接连通内燃机30的对应气缸301的排气门3011,第2涡轮增压器T2的第2压缩端1^2连通作为供给空气的外部空气,第2膨胀端ΤΕ2直接连通的内燃机30的对应气缸301的排气门3011与第1膨胀端TEi直接连通的内燃机30的对应气缸301的排气门3011不同,第2换热器HE2的一端连通第2涡轮增压器T 2的第2压缩端TC 2而另一端连通内燃机30的对应气缸301的进气门3012,第2换热器HE2连通的内燃机30的对应气缸301的进气门3012与第1换热器HEi连通的内燃机30的对应气缸301的进气门3012不同;在基于朗肯循环的余热回收回路10中,第1换热器HEi经由第1截止阀V 1受控连通膨胀机102,第2换热器HE2经由第2截止阀V 2受控连通膨胀机102,第1换热器HE i和第2换热器HE 2经由三通阀W分别受控连通有机工质栗101 ;其中,第1膨胀端TE1直接接收并利用内燃机30的对应气缸301的排气门3011排出的废气的动力能对输入第1压缩端TQ中的外部空气进行压缩并输出压缩空气,第1换热器HE:接收第1压缩端^^输出的压缩空气,液态有机工质经由三通阀W的控制进入第1换热器HEi,压缩空气与液态有机工质换热,以使压缩空气放热降温并使液态有机工质吸热蒸发为气态有机工质,第1换热器HE:将放热降温后的压缩空气输出至内燃机30的对应气缸301的进气门3012,且第1换热器1?经由第1截止阀Vi将气态有机工质输出至膨胀机102(可以通过调节第1截止阀I的阀门开度调节进入膨胀机102的气态有机工质的流量);第2膨胀端TE2直接接收并利用内燃机30的对应气缸301的排气门3011排出的废气的动力能对输入第2压缩端扣2中的外部空气进行压缩并输出压缩空气,第2换热器HE2接收第2压缩端TC 2输出的压缩空气,液态有机工质经由三通阀W的控制进入第2换热器HE2,压缩空气与液态有机工质换热,以使压缩空气放热降温并使液态有机工质吸热蒸发为气态有机工质,第2换热器HE2将放热降温后的压缩空气输出至内燃机30的对应气缸301的进气门3012,且第2换热器HE2经由第2截止阀V 2将气态有机工质输出至膨胀机102(可以通过调节第2截止阀V2的阀门开度调节进入膨胀机102的气态有机工质的流量)。
[0038]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,参照图2,k = 2,2个涡轮增压系统为串联的第1涡轮增压系统Ci和第2涡轮增压系统C2,在第1涡轮增压系统(^中,第1涡轮增压器的第1压缩端^^连通作为供给空气的外部空气,第1换热器HE:的一端连通第1涡轮增压器T i的第1压缩端TC 1;在第2涡轮增压系统(:2中,第2涡轮增压器T2的第2膨胀端TE^—侧直接连通内燃机30的全部气缸301的排气门3011,第2膨胀端了匕的另一侧连通第1涡轮增压器T i的第1膨胀端TE i,第2换热器HE2的一端连通第2涡轮增压器T2的第2压缩端TC 2,第2换热器ΗΕ2的另一端连通内燃机30的全部气缸301的进气门3012 ;在基于朗肯循环的余热回收回路10中,第1换热器HEi经由第1截止阀1受控连通膨胀机102,第2换热器HE 2经由第2截止阀V 2受控连通膨胀机102,第1换热器1?和第2换热器HE 2经由三通阀W分别受控连通有机工质栗101 ;其中,第1膨胀端ΤΕι利用来自第2膨胀端TE2的废气的动力能对输入第1压缩端TC i中的外部空气进行一次压缩并输出一次压缩空气,第1换热器HE:接收第1压缩端TC i输出的一次压缩空气,液态有机工质经由三通阀W的控制进入第1换热器HEp —次压缩空气与液态有机工质换热,以使一次压缩空气放热降温并使液态有机工质吸热蒸发为气态有机工质,第1换热器HE:经由第1截止阀1将气态有机工质输出至膨胀机102 (可以通过调节第1截止阀V i的阀门开度调节进入膨胀机102的气态有机工质的流量),且第1换热器HEi将放热降温后的一次压缩空气作为供给空气输入至第2涡轮增压器T2的第2压缩端TC 2,第2膨胀端ΤΕ2利用直接来自内燃机30的全部气缸301的排气门3011排出的废气对输入至第2压缩端TC2*的一次压缩空气进行二次压缩并输出二次压缩空气,第2换热器HE2接收二次压缩空气,液态有机工质经由三通阀W的控制进入第2换热器HE2,二次压缩空气与液态有机工质换热,以使二次压缩空气放热降温并使液态有机工质吸热蒸发为气态有机工质,第2换热器HE2经由第2截止阀^将气态有机工质输出至膨胀机102 (可以通过调节第2截止阀V 2的阀门开度调节进入膨胀机102的气态有机工质的流量),且第2换热器册2将放热降温后的二次压缩空气输出至内燃机30的全部气缸301的进气门3012。
[0039]在根据本发明的内燃机的增压余热回收系统的一实施例中,参照图3,k = 3,3个涡轮增压系统为串并联混合的第1涡轮增压系统C 1、第2涡轮增压系统C2以及第3涡轮增压系统C3,第1涡轮增压系统Q与并联的第2涡轮增压系统C 2和第3涡轮增压系统(:3进行串联;在第1涡轮增压系统C,第1涡轮增压器T i的第1压缩端TC 1连通作为供给空气的外部空气,第1换热器HEi的一端连通第1涡轮增压器的第1压缩端扣1;在第2涡轮增压系统(:2中,第2涡轮增压器T 2的第2膨胀端TE 2的一侧直接连通内燃机30的对应气缸301的排气门3011,第2膨胀端1匕的另一侧连通第1涡轮增压器T i的第1膨胀端TEi,第2压缩端TC2的一侧通过增压用三通阀P受控连通第1换热器HE 另一端,第2换热器HE2的一端连通第2涡轮增压器T 2的第2压缩端TC 2的另一侧而第2换热器HE 2的另一端连通内燃机30的对应气缸301的进气门3012 ;在第3涡轮增压系统(:3中,第3涡轮增压器T3的第3膨胀端TE^—侧直接连通内燃机30的对应气缸301的排气门3011,第3膨胀端了匕的另一侧连通第1涡轮增压器T i的第1膨胀端TE i,第3压缩端TC3的一侧通过增压用三通阀P连通受控连通第1换热器H
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