[发明专利]一种应用有机工质为冷却液的发动机余热回收利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用有机工质为冷却液的发动机余热回收利用系统，尤其涉及一种发动机余热综合利用技术。

背景技术

为保障发动机正常运转，循环冷却水带走燃料发热量的30%，且出口温度一般控制在80～90℃，尾气带走35%～45%，发动机有效功率只有35%～40%，燃料热能未得到充分利用。因此回收发动机余热综合利用是一种前景十分广阔的节能途径。目前利用发动机冷却液和发动机排气废热为驱动热源制冷和采暖的技术，主要有吸附式冷热联产技术、溴化锂吸收式冷热联产技术。前者由于受吸附剂性能的限制，制冷系统整体性能不是很大；而后者由于机组难以小型化，系统庞大，所需空间大。另一方面，发动机的冷却液温度低，水作为冷却介质，虽然传热系数比较高，但蒸发压力低，难以直接利用。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种应用有机工质为冷却液的发动机余热回收利用系统。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种应用有机工质为冷却液的发动机余热回收利用系统，与发动机、发动机循环冷却液的传热进出口、动力传送系统、发动机的高温废气出口、车(船)载暖风机相连，其特征在于：包括涡轮机、风冷式冷凝器、储液罐、冷却液循环泵、闪蒸器、节流阀、发动机废气余热回收器和第一至第十二电磁阀；涡轮机的功输出轴与动力传送系统相连，可带动车(船)载空调压缩机旋转，也可供给部分汽车(船)动力，也可发电给车(船)载蓄电池充电；涡轮机的乏汽出口分成两路，一路通过第一电磁阀、第四电磁阀、风冷式冷凝器与储液罐的入口连接，另一路通过第二电磁阀、车载暖风机、第三电磁阀、第四电磁阀、风冷式冷凝器与储液罐的主入口连接；储液罐的另一分入口经过节流阀与闪蒸器的饱和液体出口连接，储液罐的出口通过第五电磁阀与冷却液循环泵与发动机内循环冷却液的传热入口相连，而循环冷却液的传热出口分成两路，一路经过第六电磁阀与闪蒸器的入口连通形成主流路，另一路经过第七电磁阀与第五电磁阀与的入口相连形成旁通管路；闪蒸器的饱和蒸汽出口分成两路，一路经过第八电磁阀、第十电磁阀与汽轮机的入口相连，另一路经过第九电磁阀与发动机废气余热回收器的冷却工质入口相连，发动机废气余热回收器的冷却工质出口经第十电磁阀与汽轮机的入口相连；发动机的高温废气排放口分成两路，一路经过第十一电磁阀与发动机废气余热回收器的废气出口连通，另一路经第十二电磁阀与发动机废气余热回收器的废气出口连通。

所述系统利用闪蒸器绝热闪蒸过程，即利用发动力冷却余热产生的高温冷却液的显热用来产生一部分低压饱和蒸汽和饱和液体。

所述系统利用涡轮机等熵膨胀过程对外输出功，既可以驱动车(船)载空调压缩机，又可通过车(船)载蓄电池储存电量以提供部分车行动力，从而可以减小汽车(船)的燃油消耗，大大降低汽车(船)的运行成本。

所述系统利用发动机废气余热回收器，通过传热管道，将闪蒸器生产出的一部分饱和蒸汽加热升温至过热蒸汽，提高做功能力。

所述系统结构简单、制造方便，在原有汽车(船)发动机的冷却系统基础上增加了一个闪蒸器、涡轮机和发动机废气余热回收器。

所述系统采用有机工质作为冷却液。

在第一种联合制冷、发电模式下，第一电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀F8、第十电磁阀F10、第十二磁阀F12、节流阀J1分别打开，其他电磁阀分别关闭；在第二种联合制冷、发电模式下，第一电磁阀F1、第四电磁阀F4、第五电磁阀F5、第六电磁阀F6、第七电磁阀F7、第九电磁阀F9、第十电磁阀F10、第十一磁阀F11、节流阀J1分别打开，其他电磁阀分别关闭；

在第一种联合制热、发电模式下，第二电磁阀F2、第三电磁阀F3、第四电磁阀F4、第五电磁阀F5、第六电磁阀F6、第七电磁阀F7、第八电磁阀F8、第十电磁阀F10、第十二磁阀F12、节流阀J1分别打开，其他电磁阀分别关闭；在第二种联合制热、发电模式下，第二电磁阀F2、第三电磁阀F3、第四电磁阀F4、第五电磁阀F5、第六电磁阀F6、第七电磁阀F7、第九电磁阀F9、第十电磁阀F10、第十一电磁阀F11、节流阀J1分别打开，其他电磁阀分别关闭。

在联合制冷、发电模式，涡轮机的输出动力通过皮带、齿轮等动力传送机构一部分驱动车载空调系统压缩机，一部分发电给车载蓄电池充电；在联合制热、发电模式下，涡轮机的输出动力通过动力传送机构一部分驱动车轮行驶，一部分发电给车载蓄电池充电。