利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统技术方案

技术编号:11928523 阅读:345 留言:0更新日期:2015-08-21 20:07
本实用新型专利技术公开了一种利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,包括高温和低温两个冷却回路,高温冷却回路冷却内燃机的缸套,低温冷却回路冷却内燃机的增压空气冷器和润滑油冷却器;高温冷却回路包括通过高温管道依次连通的高温三通调节阀、高温换热器和高温循环泵,高温三通调节阀和高温循环泵与内燃机的缸套连通;低温冷却回路包括通过低温管道依次连通的低温三通调节阀、低温换热器和低温循环泵,低温三通调节阀与润滑油冷却器连通,低温循环泵与增压空气冷却器连通,增压空气冷却器和润滑油冷却器之间通过低温管道连通。根据温度对口、梯级提取的原则,对内燃机不同工作温度的部件采用不同的冷却介质,提高余热利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统
技术介绍
内燃机是一种将燃料化学能转换为机械能的装置,目前它的机械能转换效率是40%左右,另外约60%的能量以热的形式赋存在烟气和冷却水中(30%的能量赋存在温度为500度左右的烟气中,还有30%的能量赋存在温度为90度左右的冷却水中)。为提高燃料的利用率,需要充分利用内燃机排烟余热和冷却水余热。内燃机工作时有些部件需要冷却,通常让冷却水依次经过增压空气冷却器、滑油冷却器、发动机缸套,为防止汽化,最后冷却水温会控制在95°C以下离开内燃机,防止冷却水常压下汽化。这件冷却方式简单可靠,但由于冷却水的固有特性,余热赋存温度较低,只能利用冷却水余热生产热水,给余热利用带来一定局限性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用冷却余热可同时生产热水和蒸汽的系统,提高余热利用率从而提高内燃机的燃料利用率。本技术公开了一种利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,包括高温和低温两个冷却回路,高温冷却回路冷却内燃机的缸套,低温冷却回路冷却内燃机的增压空气冷器和润滑油冷却器;高温冷却回路包括通过高温管道依次连通的高温三通调节阀、高温换热器和高温循环泵,高温三通调节阀和高温循环泵与内燃机的缸套连通;低温冷却回路包括通过低温管道依次连通的低温三通调节阀、低温换热器和低温循环泵,低温三通调节阀与润滑油冷却器连通,低温循环泵与增压空气冷却器连通,增压空气冷却器和润滑油冷却器之间通过低温管道连通。所述低温换热器和高温换热器之间连接有给水三通调节阀。所述高温三通调节阀的第三个接口与所述高温循环泵的入口之间通过高温管道连通形成相对于高温换热器的旁路,所述低温三通调节阀的第三个接口与所述低温循环泵的入口之间通过低温管道连通形成相对于低温换热器的旁路。所述高温冷却回路的冷却介质采用常压下沸点不低于200°C的导热油,所述低温冷却回路的冷却介质采用冷却水。所述高温换热器采用盘管式换热器,其盘管内流动高温介质导热油,盘管外为饱和水。所述高温循环泵采用至少耐温300°C的离心式油泵。所述高温三通调节阀采用无填料的波纹管密封阀。本技术的高温冷却回路对内燃机的高温部件缸套进行冷却,将冷却过程中获得的热量赋存于导热油中与饱和水进行热交换后产生蒸汽;低温冷却回路对内燃机的低温部件进行冷却,将冷却过程中获得的热量赋存于冷却水中与饱和水进行热交换后产生热水。两个冷却回路独立运行,但可通过连接于高温换热器和低温换热器之间的三通给水调节阀来改变输出热水和蒸汽的比例。跟现有技术相比,增加了高温冷却回路,根据“温度对口、梯级提取”的原则,对内燃机不同工作温度的部件采用不同的冷却介质,提高冷却余热的赋存温度,改善余热品质,利用冷却余热同时生产热水和蒸汽,提高余热利用率从而提高内燃机燃料的利用率。【附图说明】图1为本技术一个实施例的结构示意图。【具体实施方式】如图1所示,本技术公开了一种利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,包括高温冷却回路和低温冷却回路,高温冷却回路的冷却介质采用常压下沸点不低于200 °C的导热油,低温冷却回路的冷却介质采用冷却水,冷却水可以是软化水或者除盐水。高温冷却回路对内燃机的缸套进行冷却,包括通过高温管道4依次连通的高温三通调节阀5、高温换热器6和高温循环泵7,高温三通调节阀5和高温循环泵7与内燃机的缸套I连通。低温冷却回路对内燃机的润滑油冷却器和增压空气冷却器3进行冷却,包括通过低温管道8依次连通的低温三通调节阀9、低温换热器10和低温循环泵11,低温三通调节阀9与润滑油冷却器2连通,低温循环泵11与增压空气冷却器3连通,增压空气冷却器3和润滑油冷却器2之间通过低温管道8连通。外部给水依次流经低温换热器10、给水三通调节阀12和高温换热器6。高温换热器6采用盘管式换热器,其盘管内流动高温介质导热油,盘管外为饱和水。高温循环泵7采用至少耐温300°C的离心式油泵。高温三通调节阀5采用无填料的波纹管密封阀。因为低温介质为软化水或者除盐水,所以对低温三通调节阀9、低温换热器10和低温循环泵11无特殊要求。高温三通调节阀5的第三个接口与高温循环泵7的入口之间通过高温管道连通形成相对于高温换热器6的旁路。根据内燃机缸套导热油的出口温度,自动调节高温三通调节阀5改变进入高温换热器6和旁路的导热油比例,维持内燃机缸套导热油的出口温度稳定,满足内燃机运行需要。低温三通调节阀9的第三个接口与低温循环泵11的入口之间通过低温管道连通形成相对于低温换热器的旁路。根据内燃机润滑油冷却器冷却水的出口温度,自动调节低温三通调节阀9改变进入低温换热器10和旁路的冷却水比例,维持润滑油冷却器冷却水的出口温度稳定,满足内燃机运行需要。低温换热器10和高温换热器6的壳体之间通过管道及给水三通调节阀12连通,通过调节给水三通调节阀12来改变输出热水和蒸汽的比例。工作原理如下:高温冷却回路通过导热油对内燃机的高温部件缸套进行冷却,将冷却过程中获得的热量赋存于导热油中与盘管换热器壳体内的饱和水进行热交换后产生蒸汽;低温冷却回路通过冷却水对内燃机的低温部件进行冷却,将冷却过程中获得的热量赋存于冷却水中与低温换热器壳体内的饱和水进行热交换后产生热水。 跟现有技术相比,增加了高温冷却回路,根据“温度对口、梯级提取”的原则,对内燃机不同工作温度的部件采用不同的冷却介质,提高冷却余热的赋存温度,改善余热品质,利用冷却余热同时生产热水和蒸汽,提高余热利用率从而提高内燃机燃料的利用率。【主权项】1.一种利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:该系统包括高温和低温两个冷却回路,高温冷却回路冷却内燃机的缸套,低温冷却回路冷却内燃机的增压空气冷器和润滑油冷却器;高温冷却回路包括通过高温管道依次连通的高温三通调节阀、高温换热器和高温循环泵,高温三通调节阀和高温循环泵与内燃机的缸套连通;低温冷却回路包括通过低温管道依次连通的低温三通调节阀、低温换热器和低温循环泵,低温三通调节阀与润滑油冷却器连通,低温循环泵与增压空气冷却器连通,增压空气冷却器和润滑油冷却器之间通过低温管道连通。2.如权利要求1所述的利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:所述低温换热器和高温换热器之间连接有给水三通调节阀。3.如权利要求1所述的利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:所述高温三通调节阀的第三个接口与所述高温循环泵的入口之间通过高温管道连通形成相对于高温换热器的旁路,所述低温三通调节阀的第三个接口与所述低温循环泵的入口之间通过低温管道连通形成相对于低温换热器的旁路。4.如权利要求1所述的利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:所述高温冷却回路的冷却介质采用常压下沸点不低于200°C的导热油,所述低温冷却回路的冷却介质采用冷却水。5.如权利要求1-4中任意一项所述的利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:所述高温换热器采用盘管式换热器,其盘管内流动高温介质导热油,盘管外为饱和水。6.如权利要求5所述的利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:所述高温循环泵采用至少耐温300°C的离心式油泵。7.如权利要求6所述的利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用内燃机冷却余热的热水、蒸汽发生系统,其特征在于:该系统包括高温和低温两个冷却回路,高温冷却回路冷却内燃机的缸套,低温冷却回路冷却内燃机的增压空气冷器和润滑油冷却器;高温冷却回路包括通过高温管道依次连通的高温三通调节阀、高温换热器和高温循环泵,高温三通调节阀和高温循环泵与内燃机的缸套连通;低温冷却回路包括通过低温管道依次连通的低温三通调节阀、低温换热器和低温循环泵,低温三通调节阀与润滑油冷却器连通,低温循环泵与增压空气冷却器连通,增压空气冷却器和润滑油冷却器之间通过低温管道连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄生龙曾锦波
申请(专利权)人:长沙有色冶金设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:湖南;43

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