一种余热回收装置及增程式电动汽车制造方法及图纸

一种余热回收装置以及增程式电动汽车，该余热回收装置包括尾气收纳单元、做功单元和水箱，尾气收纳单元一端连接燃气轮机的排气口，另一端连接做功单元；水箱与尾气收纳单元连通，用于为尾气收纳单元注入预定量的水；水箱与做功单元连接，用于接收做功单元排出的水并对做功单元的尾气进行清洗。该余热回收装置通过在固定容积内注水吸收燃气轮机尾气中的热量而膨胀做功，将尾气中的热量回收并进一步做功利用，从而提高燃气轮机整体热效率，减少能源浪费。其结构简单，余热回收效率高，可应用于增程式电动汽车。

A kind of waste heat recovery device and electric vehicle with additional program

【技术实现步骤摘要】
一种余热回收装置及增程式电动汽车
本技术涉及能量回收
，具体涉及一种余热回收装置及增程式电动汽车。
技术介绍
目前，现有技术中的汽车发动机、航空发动机、船舶用发动机等都存在热效率较低的技术问题，这主要是因为燃料燃烧产生的能量有很大一部分随着尾气及冷却系统散发而浪费掉了。目前的各类发动机尽管设置有各种余热循环利用装置，但是余热循环利用装置对余热回收利用的效率并不理想。具体地，现有技术中，大多数的发动机主要是靠压缩空气和燃料混合燃烧产生高温高压的燃气，然后由高温高压的燃气提供推力或者推动涡轮等做功以产生动能、电能等。既然能源的浪费主要存在于发动机的余热中，那么如果能够降低发动机排放尾气的温度，则可以从根本上提高能源的有效利用率，减少能源浪费。现有的燃气轮机主要通过回热器对尾气中的热量进行回收利用。但是经过回热器的尾气的温度依旧比较高，尾气会带走一部分热量，且经过回热器的尾气直接排放到大气中，对大气也有一定的污染。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种设置于燃气轮机排气端的余热回收装置，该余热回收装置采用在固定容积内注水吸收燃气轮机尾气中的热量而膨胀做功的原理，将尾气中的热量回收并进一步做功利用，从而提高燃气轮机整体热效率，减少能源浪费。为达到上述目的，本技术的第一方面提供了一种余热回收装置，设置于燃气轮机10的排气端；包括：尾气收纳单元20、做功单元30和水箱40；所述尾气收纳单元20一端连接所述燃气轮机10的排气口，另一端连接所述做功单元30；所述水箱40与尾气收纳单元20连通，用于为尾气收纳单元20注入预定量的水；所述水箱40与所述做功单元30连接，用于接收做功单元30排出的水并对做功单元(30)的尾气进行清洗。进一步的，所述尾气收纳单元20与所述做功单元30连接的一端设置有旁通阀21；所述旁通阀21在燃气轮机10向尾气收纳单元20排气时打开，在水箱40向尾气收纳单元20注入水和/或水被燃气轮机10排出的尾气加热汽化并驱动做功单元30做功的过程中关闭。进一步的，所述旁通阀21为电控旁通阀。进一步的，所述尾气收纳单元20包括多个尾气收纳腔，多个所述尾气收纳腔通过切换单元50连接所述燃气轮机10的排气端。进一步的，还包括温度检测单元，设置在每个尾气收纳腔的旁通阀21附近，根据检测的温度控制所述切换单元50的切换和相应的旁通阀21的开启和关闭；或者，还包括计时控制单元，以预定的时间控制所述切换单元50的切换和相应的旁通阀21的开启和关闭。进一步的，所述做功单元30包括余热涡轮31以及与余热涡轮同轴连接的发电机32，从尾气收纳单元20排出的气体推动余热涡轮31旋转做功，余热涡轮31带动发电机32旋转发电做功。进一步的，所述做功单元30为活塞式气缸33。进一步的，所述做功单元30选用耐腐蚀的材料制成。进一步的，在水箱40上设置管路循环回路41，所述管路循环回路41经过燃气轮机10中的燃烧室14后回到水箱40。进一步的，在水箱40的出水口和/或进水口附近设置过滤器。进一步的，所述过滤器上设置有压差发讯器。本技术的另一方面提供了一种增程式电动汽车，包括如前任一项所述的余热回收装置。综上所述，本技术提供了一种余热回收装置以及包括该余热回收装置的增程式电动汽车。该余热回收装置包括相互连接的尾气收纳单元、做功单元和水箱，通过在固定容积内注水吸收燃气轮机尾气中的热量而膨胀做功，将尾气中的热量回收并进一步做功利用，从而提高燃气轮机整体热效率，减少能源浪费。本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：1、本技术的余热回收装置结构简单，成本低，可实现自动化控制。2、本技术的余热回收装置对尾气余热的回收利用率高，可大幅提高燃气轮机的热效率。3、本技术的余热回收装置中设置有多个尾气收纳腔，其工作可靠，且切换方便。4、本技术的余热回收装置中做功单元的具体选择灵活，可根据需要和使用场合进行灵活选择。5、本技术的余热回收装置能够对燃气轮机的尾气进行清洗，减少了环境污染。6、本技术的余热回收装置可以和燃烧室进行冷热交换，提高燃烧室内的设计温度，降低了对透平涡轮耐高温的设计要求。7、本技术的余热回收装置结构简单，余热回收效率高，可应用于增程式电动汽车。附图说明图1是本技术的余热回收装置的结构示意图；图2是根据本技术第一实施方式的余热回收装置的结构示意图；图3是根据本技术第二实施方式的余热回收装置的结构示意图；图4是根据本技术第三实施方式的余热回收装置的结构示意图。附图标记：10：燃气轮机；11：转轴；12：压气机；13：透平；14：燃烧室；20：尾气收纳单元；21：旁通阀；22：第一尾气收纳腔；23：第二尾气收纳腔；30：做功单元；31：余热涡轮；32：发电机；33：活塞式气缸；40：水箱；41：管路循环回路；50：切换单元。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。如图1所示，本技术提供一种余热回收装置，其设置于燃气轮机10的排气端；本技术的余热回收装置包括尾气收纳单元20、做功单元30和水箱40、其中尾气收纳单元20一端连接所述燃气轮机10的排气口，另一端连接做功单元30，水箱40与尾气收纳单元20连通，用于为尾气收纳单元20注入预定量的水，同时水箱40连接做功单元30，用于接收做功单元30排出的水并能够对做功单元30排出的低温尾气进行清洗，减少环境污染。本技术的余热回收装置设置于燃气轮机10的排气端，利用燃气轮机1排出的高温尾气在固定容积内对水进行加热汽化，从而大幅度提高了固定容积(即尾气收纳单元20)内气体的压力，同时降低燃气轮机尾气的温度，从尾气收纳单元20中排出的高压低温气体驱动做功单元30做功，从而实现了对燃气轮机尾气中热量的利用。而从做功单元30排出的尾气和水则进入到水箱40进行循环利用，同时水箱40里的水能过对尾气进行清洗，清洗后的尾气排放到大气中，降低了燃气轮机尾气对环境的污染。通过使用本技术的余热回收利用装置，提高了燃气轮机整体热效率，减少能源浪费，降低了环境污染，且其结构简单，成本低。具体地，所述燃气轮机10包括转轴11、压气机12、透平13、燃烧室14，其中压气机12、透平13固定安装于所述转轴11，燃烧室14的进气口连接所述压气机12的排气口，燃烧室14的高温排气口连接透平13的进气口，透平14的排气口连接的到尾气收纳单元20。可选地，燃气轮机10也可以设置有常规的回热器，在设置有回热器的情况下，则回热器的排气口连接到尾气收纳单元20，余热回收装置对回热器中排出的尾气的热量进行进一步的回收利用。可选地，为了避免尾气收纳单元20中的气压对透平13的排气形成一定的背压，尾气收纳单元20的与所述做功单元30连接的一端设置有旁通阀21。该旁通阀21用于在透平13向尾气收纳单元20排气的时候打开，以排尽尾气收纳单元20里原有的常温气体或者已经做完功的低压低温气体；该旁通阀21在水箱40向尾气收纳单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种余热回收装置，设置于燃气轮机(10)的排气端；其特征在于，包括：尾气收纳单元(20)、做功单元(30)和水箱(40)；所述尾气收纳单元(20)一端连接所述燃气轮机(10)的排气口，另一端连接所述做功单元(30)；所述水箱(40)与尾气收纳单元(20)连通，用于为尾气收纳单元(20)注入预定量的水；所述水箱(40)与所述做功单元(30)连接，用于接收做功单元(30)排出的水并对做功单元(30)的尾气进行清洗。

【技术特征摘要】
1.一种余热回收装置，设置于燃气轮机(10)的排气端；其特征在于，包括：尾气收纳单元(20)、做功单元(30)和水箱(40)；所述尾气收纳单元(20)一端连接所述燃气轮机(10)的排气口，另一端连接所述做功单元(30)；所述水箱(40)与尾气收纳单元(20)连通，用于为尾气收纳单元(20)注入预定量的水；所述水箱(40)与所述做功单元(30)连接，用于接收做功单元(30)排出的水并对做功单元(30)的尾气进行清洗。2.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征在于，所述尾气收纳单元(20)与所述做功单元(30)连接的一端设置有旁通阀(21)；所述旁通阀(21)在燃气轮机(10)向尾气收纳单元(20)排气时打开，在水箱(40)向尾气收纳单元(20)注入水和水被燃气轮机(10)排出的尾气加热汽化并驱动做功单元(30)做功的过程中关闭。3.根据权利要求2所述的余热回收装置，其特征在于，所述旁通阀(21)为电控旁通阀。4.根据权利要求2或3所述的余热回收装置，其特征在于，所述尾气收纳单元(20)包括多个尾气收纳腔，多个所述尾气收纳腔通过切换单元(50)连接所述燃气轮机(10)的排气端。5.根据权利要求4所述的余热回收装置，其特征在于，还包括温度检测单元，设置在每个尾气收纳腔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳普，
申请(专利权)人：至玥腾风科技投资集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11