[发明专利]一种航空发动机余热回收温差发电系统

说明书

本发明公开了一种航空发动机余热回收温差发电系统。它包括管式换热器以及冷凝器和冷却水箱，高温蒸发器与一个温差发电器相连接，温差发电器与冷凝器相连接，冷凝器的输出端与一个储液罐的输入端相连接，储液罐通过一个工质泵将有机工质输入给低温蒸发器；冷却水箱通过冷却水泵对温差发电器的冷端进行冷却；冷却水箱与飞机发动机的进气口相连接。优点是：利用发动机正常做功产生的热量进行回收再利用增加做功能力，提高了飞机燃油的经济性能有效实现能源利用的最大化，具有无相对运动部件、无振动、无噪声等优势，对发动机产生的这部分余热进行回收再利用不仅提高了飞机的燃油经济性，还可以对发动机进行有效的降温对发动机产生保护作用。

技术领域

本发明涉及一种航空发动机余热回收温差发电系统，属于航空发动机技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的大幅提升，航空飞机在出行上具有高效、快捷等优点被越来越多的人所选择，因此航班数量在近年来也在迅速增长。而航空发动机燃烧室的温度通常很高，可以达到1000K以上，即使在燃烧室外的温度也可以达到600K以上，这部分热量通常被耗散在大气中，在万米高空中的能量被浪费显得尤为可惜，另外，目前，飞机上的发电设备主要有三个来源：（1）通过发动机来带动发电机进行发电；（2）在飞机的尾部装有一个小型的涡轮发动机和发电机，它是辅助动力装置（APU），这个小型发动机的作用，只是为了带动APU发电机，其发电机的功率要比机上其他2台发电机的功率大；（3）对于现代客机，还设有直流电系统，利用大容量蓄电池在发电机正常工作的情况下，通过变流器为飞机提供直流电，并为蓄电池充电作为备用电池；第三种发电方式只有在以上三种发电机都不能工作的极端情况下才会临危受命，而且发电量也有限，基于上述问题，如何将低品位的热能转化为高品位的电能则可能成为一种解决上述问题的关键手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不但使航空发动机效率得到提高，有效避免能源的浪费，而且还能够对发动机材料起到降温保护作用的航空发动机余热回收温差发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明的航空发动机余热回收温差发电系统，包括设置在机匣与燃烧室之间的具有高温蒸发器和低温蒸发器的管式换热器以及与管式换热器配套的冷凝器和冷却水箱，高温蒸发器的有机工质输出端与一个温差发电器的输入端相连接，温差发电器的有机工质输出端与冷凝器的输入端相连接，冷凝器的输出端与一个储液罐的输入端相连接，储液罐通过一个工质泵将有机工质输入给低温蒸发器的有机工质输入端；冷却水箱通过冷却水泵对温差发电器的冷端进行冷却并实现冷却水循环；冷却水箱与飞机发动机的进气口相连接。

所述温差发电器包括具有进气口和排气口的外壳体、外壳体内设置的热端换热器、外壳体外侧设置的冷端散热器和温差发电模块，所述温差发电模块中的温差发电片的热端通过陶瓷板与热端换热器的热端接触，所述温差发电模块中的温差发电片的冷端通过与冷端散热器相接触为冷端提供冷却。

所述冷却水箱贴合安装在航空发动机的进气口处，所述冷却水泵上设置有流量调节阀。

所述冷凝器为设置在机闸与涡轮发动机风扇的外侧的导叶栅。

所述导叶栅的内部设置有多块导流板，相邻各块所述导流板之间错开布置从而使导叶栅的内部形成S型通道。

所述导流栅的底部设置有供液体工质从底部排出的导流槽。

所述高温蒸发器和低温蒸发器均为一组椭圆形的盘管，所述盘管的外表面呈螺旋状。

所述高温蒸发器和低温蒸发器串联连接。

本发明的优点在于：