[发明专利]用于内燃机废热利用的管道回路和用于运行该管道回路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求前序部分所述的一种用于内燃机废热利用的管道回路和用于运行该管道回路的方法。

背景技术

从DE 102 28 868 B4已知一种用于利用蒸汽发动机产生机械功的装置。在闭合循环系统中布置给水储箱、供给泵、用于产生蒸汽的蒸发器、蒸汽发动机和冷凝器。给水通过所述供给泵从所述给水储箱供给所述蒸发器。所述给水被供给给蒸发器和蒸汽发动机。从蒸汽发动机离开的降低压力的蒸汽利用冷凝器冷凝。冷凝水被供给给所述给水储箱。通过所述给水储箱存在一个保护气体腔室。在所述装置不运行时，所述保护气体应从所述闭合循环系统的零件挤出并且防止对寒冷敏感的零件损坏。

发明内容

具有独立权利要求的特征的内燃机废热利用的管道回路和用于运行管道回路的方法所具有的优点是所述供给泵具有回流管道，液体工作介质通过所述回流管道可从所述供给泵排出。通过回流管提供一个附加的液压连接，其能够使液体工作介质从所述供给泵移除。液体工作介质从所述供给泵的内部腔室可直接通过所述回流管道排出并且不是必须通过流入所述供给泵和流出供给泵的管道运出。

在结束工作介质在管道回路中的循环后，来自于热交换器的蒸汽状工作介质可在所述供给泵和热交换器之间的管道中和在供给泵中膨胀并且液体工作介质因此从供给泵和热交换器之间的管道和供给泵被挤出。从供给泵挤出的液体工作介质通过所述回流管道直接到达所述给水储箱中。通过挤出所述液体工作介质与蒸汽状工作介质可避免在管道回路结冰时供给泵发生损坏。通过所述蒸汽状工作介质在供给泵中和在连接的管道中膨胀，能够避免在管道回路结冰时发生损坏。即使所述水不全部从管道回路移除，液体工作介质在所述管道回路的这些零件中的量也显著减少，在结冰时的体积膨胀不再导致所述管道回路的部件损坏。

在从属权利要求中给出根据本发明的方法和装置的有利设计方案和改进方案。

因为被挤出的液体工作介质从供给泵直接输送到所述给水储箱中，所述回流管道布置在供给泵和给水储箱之间是有利的。所述回流管道并行于所述管道地布置，所述管道使所述给水储箱与供给泵连接。在连接所述给水储箱与供给泵的管道中可设置止回阀，所述止回阀阻止工作介质回流，从而所述回流管道是连接到给水储箱的备用连接。

有利地，提供一具有旁通阀的旁通连接，这是因为通过旁通连接蒸汽状工作介质在管道回路启动时直接从热交换器通到所述冷凝器并且在解冻时也是有帮助的。

截止阀设置在使所述给水储箱与供给泵连接的管道中是有利的，这是因为通过所述截止阀限定从给水储箱到供给泵的流动方向。液体工作介质从供给泵到给水储箱的不希望的回流在所述管道回路正常运行时通过所述截止阀避免。

通过设置在所述回流管道中的止回阀以简单的方式控制所述供给泵排空液体工作介质。如果所述止回阀闭合，则没有液体工作介质从所述供给泵通过所述回流管道到达给水储箱。如果要排空所述供给泵，则所述止回阀可开启并且由此所述液体工作介质从所述供给泵被挤出到所述给水储箱中。

如果在内燃机停止后结束所述管道回路的循环，则表明是特别适宜的，这是因为内燃机在停止后可不将热能传导到所述管道回路上并因此不需要所述工作介质在管道回路中继续循环和所述管道回路的各部件继续运行。通过结束所述管道回路的各部件的继续运行可减小能量消耗。

如果所述液体工作介质从供给泵通到所述给水储箱中，已表明所述方法是特别有利的，这是所述给水储箱是所述管道回路内部的储存器，通过所述给水储箱可存储大量的液体工作介质。通过这个过程不需要用来存储液体工作介质的附加容器。

有利地，所述旁通连接的旁通阀闭合，从而禁止蒸汽状工作介质通过旁通连接返回。位于热交换器中的高压蒸汽状工作介质只有在朝向所述供给泵的方向上膨胀的可能性，并且以这种方式特别有效地将液体工作介质从所述供给泵挤出到所述给水储箱。

通过所述止回阀布置在所述回流管道中给出特别简单地控制液体工作介质从所述供给泵挤出的可能性。如果液体工作介质要从所述供给泵挤出，则这通过开启止回阀实现。在液体工作介质被挤出后，所述止回阀闭合。

附图说明

在附图中示出本发明的一个实施例，并且在下面的说明中将对其详细阐明。在唯一的附图中示意性地示出管道回路。

具体实施方式

工作介质在用于内燃机2的废热利用的管道回路4中循环。在管道回路4中布置至少一个热交换器8、一个膨胀机10、一个冷凝器12、一个给水储箱14和至少一个供给泵6。