[发明专利]利用柴油机排气余热的除冰装置

说明书

本发明提供了一种利用柴油机排气余热的除冰装置，包括：热端换热管(1)、混合管(2)、冷端散热管排(3)、鼓风机(4)；混合管(2)包括：入口段、射流段、出口段；热端换热管(1)的一端插入混合管(2)的射流段中，冷端散热管排(3)的一端与混合管(2)的出口段相连；混合管(2)的入口段与鼓风机(4)相连。本发明系统配置简单，操作简便。通过换热管和散热管排构件有效地回收了柴油机排气热量，实现了对柴油机散热器的加热除冰和节能减排技术效果。通过高压风机和混合管构件，运用空气射流控制技术，实现了对除冰温度的控制效果。

技术领域

本发明涉及柴油机散热器除霜、融冰控制应用技术领域，具体地，涉及利用柴油机排气余热的除冰装置。

背景技术

目前，除冰技术主要有电磁除冰、激光除冰、电加热除冰、气加热除冰和机械除冰等。电磁、激光等除冰技术主要应用于电力、航空航天等领域。机械除冰主要在道路、输电领域应用较为广泛。而在燃油、燃气发电设备领域，发动机在工作时需要吸入大量的燃烧空气和散热空气，在严寒地区，当遇到冬季气温低，冰雪多的时期，进气口和散热口常常存在冰冻的风险，影响发动机的运行安全，因此，在严寒地区使用的发电机组，往往需要增加除冰设备。对于发动机的除冰，主要采用电加热和气加热。

燃气轮机由于进气量大，并且压气机可产生大量高温气体，可以通过中间抽气，将空气引至容易结冰的进气口进行除冰。虽然一定程度影响了机组的出力，但结构简单，不需额外增加过多的辅助设备。对于柴油发电机组，由于功率较小，则通常采用电加热对容易结冰的水箱部位进行加热。但电加热需要额外增加电加热管及控制设备，并且耗电量较大。

柴油机由于燃烧空气量相对较小，进风口冰冻风险相对较小，而散热器需要吸入大量的冷却空气，严寒地区使用的柴油机，冬季时散热器进气常常结霜、结冰，无法正常启动，甚至造成电动设备的损坏。为解决该问题，市场上，对严寒地区使用的发动机，不得不额外配置电伴热防雨百叶、电热管窗口等电加热除冰设备，不仅消耗大量的电能，不节能，设备投入成本也相对较大。

柴油机排气中的热量占燃料总燃烧热量的三分之一以上，温度高达350～550℃。对于大功率的船用柴油机往往在排气管路中增加余热锅炉，回收其中能量，将排气中的能量转化为生活热水。丹麦欧宝公司已研发设计出将余热锅炉和排气消声器相结合的一体化设备，使产品兼具加热和排气消声功能，大大节省船上的安装空间，也是排气热能回收利用的成熟案例。因此，将原本经过消声器后，直接被白白浪费掉的热量，通过合适换热和混合设备，将一部分热量转移至散热器进口部位，进行除冰，既节能，又安全，是一条解决严寒地区柴油机冰冻问题的有效途径。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种利用柴油机排气余热的除冰装置。

根据本发明提供的一种利用柴油机排气余热的除冰装置，包括：

热端换热管、混合管、冷端散热管排、鼓风机；

混合管包括：入口段、射流段、出口段；

热端换热管的一端插入混合管的射流段中，冷端散热管排的一端与混合管的出口段相连；

混合管的入口段与鼓风机相连。

优选地，所述热端换热管设置于柴油机排气消声器中，热端换热管的入口端设置于柴油机排气消声器壳体外部。

优选地，所述热端换热管包括：光管、翅片管、螺旋管、波纹管；

热端换热管与柴油机排气消声器之间采用焊接或螺纹连接；

柴油机排气消声器中的高温排气中的热量通过导热良好的热端换热管壁面不断加热管内空气。

优选地，所述混合管包括：入口段、射流段、出口段；

热端换热管的出口端插入混合管的射流段中，热端换热管的外壁与混合管内壁或之间形成环形喷口；