[实用新型]一种可用于小型有机朗肯循环余热回收系统的热-电转化装置

权利要求书

1.一种可用于小型有机朗肯循环余热回收系统的热-电转化装置，其特征在于：该装置主要包括自由行程的活塞膨胀机系统、永磁式圆筒直线发电机系统、采集控制系统；

上述的自由行程的活塞膨胀机系统，包括自由活塞膨胀机(21)、磁感接近开关A(20)、磁感接近开关B(22)、第一工质质量流量计(33)、第二工质质量流量计(35)、第一三通阀(18)、第二三通阀(34)、第一电磁阀(17)、第二电磁阀(36)、第三电磁阀(37)、第四电磁阀(38)、分流器(42)、稳压阀(43)、储气罐(44)；储气罐(44)经由稳压阀(43)、分流器(42)后分为两个分支进气管路，分流器(42)分为支进气管路分别与第二电磁阀(36)、第三电磁阀(37)连接，第二电磁阀(36)经由第一三通阀(18)、第一工质质量流量计(33)与自由活塞膨胀机(21)的气口A(11)连接，在气口A(11)与第一工质质量流量计(33)之间的管路上设有第一压力传感器(19)和第一温度传感器(32)；第三电磁阀(37)经由第二三通阀(34)、第二工质质量流量计(35)与自由活塞膨胀机(21)的气口B(3)连接，在气口B(3)与第二工质质量流量计(35)之间的管路上设有第二压力传感器(31)和第二温度传感器(30)；同时第一三通阀(18)还与第一电磁阀(17)连接，使得气口A(11)、第一工质质量流量计(33)、第一三通阀(18)、第一电磁阀(17)构成一分支排气管路；第二三通阀(34)还与第四电磁阀(38)连接，使得气口B(3)、第二工质质量流量计(35)、第二三通阀(34)还与第四电磁阀(38)构成另一分支排气管路，上述连接为管路连接；

永磁式圆筒直线发电机系统包括永磁式圆筒直线发电机(25)、整流器(29)、电能存储单元(39)，永磁式圆筒直线发电机(25)的直线发电机动子(28)通过连杆(23)与自由活塞膨胀机(21)中的活塞杆(1)固定连接，永磁式圆筒直线发电机(25)的直线发电机定子(27)经整流器(29)与电能存储单元(39)连接，上述连接为电路连接；

采集控制系统包括电脑控制模块(41)、多通道采集仪(40)、磁感接近开关A(20)、磁感接近开关B(22)，磁感接近开关A(20)和磁感接近开关B(22)对称布置在自由活塞膨胀机(21)两侧，用于检测自由活塞膨胀机(21)内活塞(7)的位置信息；磁感接近开关A(20)、磁感接近开关B(22)、第一电磁阀(17)、第二电磁阀(36)、第三电磁阀(37)、第四电磁阀(38)、第二压力传感器(31)、第二温度传感器(30)、第一压力传感器(19)、第一温度传感器(32)分别与多通道采集仪(40)连接，多通道采集仪(40)与电脑控制模块(41)连接；电脑控制模块(41)同时还分别与第一电磁阀(17)、第二电磁阀(36)、第三电磁阀(37)、第四电磁阀(38)、第二压力传感器(31)连接；采集控制系统中的连接为电路或信息通路连接。

2.按照权利要求1所述的一种可用于小型有机朗肯循环余热回收系统的热-电转化装置，其特征在于：自由活塞膨胀机(21)与永磁式圆筒直线发电机(25)采取水平布置方式，即自由活塞膨胀机(21)与永磁式圆筒直线发电机(25)之间的V型夹角为180度，且通过连杆(23)连接，连杆(23)两端通过柔性转接头分别与自由活塞膨胀机(21)和永磁式圆筒直线发电机(25)同轴连接。

3.按照权利要求1所述的一种可用于小型有机朗肯循环余热回收系统的热-电转化装置，其特征在于：自由活塞膨胀机(21)结构如下，气缸筒(5)两端加工有安装槽，该安装槽分别与无杆侧端盖(12)和有杆侧端盖(15)连接，且两端连接部位均安有O型密封圈(14)；有杆侧端盖(15)中心部位设有用于活塞杆(1)穿过的中心孔，在中心空的内表面布置有导向套(16)，导向套(16)内表面为活塞杆密封圈(2)，有杆侧端盖(15)的侧面径向设有通孔作为气口B(3)，活塞杆(1)穿过活塞杆密封圈(2)、导向套(16)与位于气缸筒(5)内的活塞(7)紧固连接；活塞(7)外侧圆周上加工有环槽分别用于安装活塞密封圈(8)和耐磨环(9)；在活塞(7)有杆侧端盖(15)的这一侧，与活塞(7)连接的活塞杆(1)上设有第一缓冲套(6)；在活塞(7)无杆侧端盖(12)的这一侧，与活塞(7)连接的活塞杆(1)上设有第二缓冲套(13)；单向缓冲阀B(4)布置在有杆侧端盖(15)上，单向缓冲阀A(10)布置在无杆侧端盖(12)上，无杆侧端盖(12)的侧面径向设有通孔作为气口A(11)，在无杆侧端盖(12)侧的活塞杆(1)轴向顶端设有空腔与气口A(11)连接。