[发明专利]一种基于相变蓄热的发动机余热利用装置及使用方法

权利要求书

1.一种基于相变蓄热的发动机余热利用装置，包括发动机(100)、废气排气管(1)、热交换器(2)、蓄能泵组(5)、蓄能罐(3)、释能泵组(6)和热流体利用器(7)，其特征在于：所述废气排气管(1)与所述发动机(100)的排气端连接，所述热交换器(2)连接在所述废气排气管(1)的管路上，所述热交换器(2)、蓄能泵组(5)和蓄能罐(3)形成蓄能流体回路，所述蓄能罐(3)、释能泵组(6)和热流体利用器(7)形成释能流体回路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述蓄能罐(3)内装有多个蓄能球体(4)，并在所述蓄能球体(4)内填充固液相变材料。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述蓄能泵组(5)包括水泵和电机构成的电泵蓄能组件，所述释能泵组(6)包括水泵和电机构成的电泵释能组件。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述蓄能泵组(5)还包括水泵和排气涡轮机构成的汽轮蓄能组件，所述排气涡轮机的输入端与所述热交换器(2)下游的废气排气管(1)连接，所述排气涡轮机的输出轴与所述水泵驱动连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：在所述所述蓄能泵组(5)的排气涡轮机与所述废气排气管(1)之间设置蓄能切换开关(51)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述释能泵组(6)还包括水泵和排气涡轮机构成的汽轮释能组件，所述排气涡轮机的输入端与所述热交换器(2)下游的废气排气管(1)连接，所述排气涡轮机的输出轴与所述水泵驱动连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：在所述释能泵组(6)的排气涡轮机与所述废气排气管(1)之间设置释能切换开关(61)。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述蓄能流体回路和所述释能流体回路的流体介质为水；所述固液相变材料为石蜡。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于：所述发动机(100)为船用低速大功率柴油机。

10.一种发动机余热利用装置的使用方法，所述发动机余热利用装置采用权利要7所述的装置，其特征在于，方法包括：

低效蓄能，在低效蓄能阶段，释能泵组(6)关闭，汽轮蓄能组件的蓄能切换开关(51)开启，电泵蓄能组件关闭；

低效释能，在低效释能阶段，释能泵组(6)的电泵释能组件关闭，汽轮释能组件的释能切换开关(61)开启，热流体利用装置开始工作；

高效蓄能，在高效蓄能阶段，汽轮蓄能组件的蓄能切换开关(51)开启，并开启电泵蓄能组件；

高效释能，在高效释能阶段，汽轮释能组件的释能切换开关(61)开启，并开启电泵释能组件。