本发明专利技术的目的在于提供一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，包括空气换热器、冷却水换热器，柴油机的排气管通过旁通阀分别连接第一涡轮和第二涡轮，第一压气机连接中冷器，中冷器连接鼓风机，并通过第一单向阀连接扫气箱，鼓风机通过第一电磁阀连接扫气箱，扫气箱连接柴油机的进气管，第二压气机连接空气换热器，空气换热器分别连接第二单向阀和压力罐，压力罐通过第二电磁阀和膨胀阀连接发电机，冷却水箱出口通过冷却水泵连接冷却水换热器，冷却水换热器通过冷却水过滤器连接发电机，发电机连接冷却水箱。本发明专利技术可以充分解决柴油发电机组在不同工作条件下发电机冷却的问题，提高发电机的效率。
【技术实现步骤摘要】
一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统
本专利技术涉及的是一种柴油机发电机，具体地说是柴油机发电机的冷却系统。
技术介绍
发电机的转子线圈和定子线圈存在着电阻，发电机在正常工作时，定子线圈和转子线圈会产生热量。发电机内部的温度升高会影响到发电机的性能，比如效率、输出功率等，研究发电机的散热效率一直备受关注。船舶发电机的散热一般采用水冷却的方式，冷却水流经发电机的转子和定子，带走发电机产生的热量来保证发电机的正常工作。柴油机在低负荷工作时，涡轮机可以充分利用柴油机排除废气的能量，但是柴油机在负荷高于80％-85％工作时，由于排气量增加，排出废气的能量也会增加，会导致涡轮机转速增加，为保证涡轮机不会超速，通过废气旁通的方法控制进入涡轮机的废气流量，而旁通的废气由于没有经过涡轮机做功，损失掉了一部分能量。柴油发电机组在负荷高于80％-85％时，会浪费掉一部分柴油机废气的能量，而且发电机的热量不能及时被带走，所以现阶段的发电机在高负荷时冷却效果不好，影响到发电机的性能和效率。因此，如何防止发电机过热的情况发生，一直是这一领域中需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能实现柴油机废气能量的充分利用和避免发电机过热问题出现的一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，其特征是：包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、空气换热器、冷却水换热器，柴油机的排气管通过旁通阀分别连接第一涡轮增压器的涡轮和第二涡轮增压器的涡轮，第一涡轮增压器的压气机连接中冷器，中冷器连接鼓风机，并通过第一单向阀连接扫气箱，鼓风机通过第一电磁阀连接扫气箱，扫气箱连接柴油机的进气管，第二涡轮增压器的压气机连接空气换热器，空气换热器分别连接第二单向阀和压力罐，压力罐通过第二电磁阀和膨胀阀连接发电机，冷却水箱出口通过冷却水泵连接冷却水换热器，冷却水换热器通过冷却水过滤器连接发电机，发电机连接冷却水箱。本专利技术还可以包括：1、柴油机低负荷时，柴油机排出的高温废气全部进入第一涡轮中，经过第一涡轮机排出的废气进入排气后处理系统，被第一压气机压缩的空气流入到中冷器中降温，柴油机负荷低于40％时，打开鼓风机和第一电磁阀，鼓风机将中冷器里面的压缩空气送入到扫气箱中，柴油机负荷高于40％时，鼓风机和第一电磁阀被关闭，压缩空气直接通过第一单向阀流入扫气箱中，扫气箱的压缩空气通过柴油机进气管进入柴油机里。2、柴油机与发电机通过一个机械轴连接在一起，柴油机在低负荷时，发电机通过冷却水换热器进行冷却，冷却水箱里面的冷却水被冷却水泵输送到冷却水换热器降温，降温后的冷却水被冷却水过滤器过滤掉杂质，通过发电机冷却水进口管进入发电机并带走发电机产生的热量，最后通过发电机冷却水出口管流回冷却水箱中，冷却水换热器使用外部海水对发电机的冷却水进行降温换热。3、在柴油机处于负荷高于80％的工况时，空气换热器、冷却水换热器一起投入使用；对于冷却水换热器：冷却水箱里面的冷却水被冷却水泵输送到冷却水换热器降温，降温后的冷却水被冷却水过滤器过滤掉杂质，通过发电机冷却水进口管进入发电机并带走发电机产生的热量，最后通过发电机冷却水出口管流回冷却水箱中；对于冷却水换热器：柴油机排出的高温废气被旁通阀分流一部分流入到第二涡轮做功，第二涡轮机排出的废气进入排气后处理系统，被第二压气机压缩的空气经空气换热器冷却降为常温高压的空气被存储在压力罐中，压力罐的高压空气通过第二电磁阀和膨胀阀后变为低温常压的空气，通入发电机对其实现降温，带走发电机热量，空气进入第二压气机之前被空气过滤器过滤掉杂质，空气换热器利用外界海水来降低压缩空气的温度。4、发电机和冷却水箱之间设置发电机冷却水出口温度传感器，发电机气体出口处设置发电机出口气体温度传感器，发电机气体进口处设置发电机进口气体温度传感器，压力罐安装压力传感器，发电机冷却水出口温度传感器、发电机出口气体温度传感器、发电机进口气体温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一单向阀、第二单向阀均连接控制器，发电机冷却水出口温度达到设定的温度阈值后，控制器打开第二电磁阀，使空气换热器工作，发电机进口气体温度传感和发电机出口气体温度传感器实时监测发电机进出气体温度的变化，压力传感器实时监测压力罐的压力变化，温度变化的信号和压力变化的信号传输到控制器，控制器控制第二电磁阀来调节常温高压气体的流量进而控制发电机温度的变化，控制器控制第二单向阀来控制压力罐中的压力，控制器控制旁通阀来实现对旁通废气量的控制，控制第一电磁阀来决定鼓风机送入扫气箱的流量。本专利技术的优势在于：1.能够充分利用柴油机在负荷高于80％-85％时的废气能量，减少能量的浪费。2.利用柴油机旁通废气的发电机冷却系统，在柴油发电机组低负荷运行时，系统可以采用液体冷却系统的冷却方式，在柴油发电机组负荷高于80％-85％运行时，采用液体冷却系统和气体冷却系统的联合使用，可以充分解决柴油发电机组在不同工作条件下发电机冷却的问题，提高发电机的效率。3.本专利技术可以解决柴油发电机组在设计工况点以外的工作性能，实现柴油发电机组不会出现温度过高的现象，提高柴油机的能量利用率，且结构简单，成本较低，容易实现控制。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1，本专利技术是一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，它是由柴油机1、柴油机排气管2、旁通阀3、涡轮机Ⅰ4、压气机Ⅰ5、中冷器6、鼓风机7、电磁阀Ⅰ8、单向阀Ⅰ9、扫气箱10、柴油机进气管11、发电机12、发电机冷却水出口管13、冷却水箱14、冷却水泵15、冷却水换热器16、冷却水过滤器17、发电机冷却水进口管18、涡轮机Ⅱ19、压气机Ⅱ20、空气过滤器21、空气换热器22、压力传感器23、压力罐24、电磁阀Ⅱ25、膨胀阀26、发电机进口气体温度传感器27、发电机出口气体温度传感器28、单向阀Ⅱ29、发电机冷却水出口温度传感器30组成。在图1中，可以看见利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统最重要的部分是柴油机进排气系统、发电机液体冷却系统和发电机气体冷却系统三部分。柴油机1低负荷时，柴油机1排出的高温废气全部进入涡轮机Ⅰ4中，涡轮机Ⅰ4与压气机Ⅰ5通过一根机械轴连接，涡轮机Ⅰ4带动压气机Ⅰ5并保持相同的转速，将外界的空气压缩成高温高压空气，经过涡轮机Ⅰ4排出的废气进入排气后处理系统。被压缩的空气流入到中冷器6中降温，柴油机1负荷低于40％时，打开鼓风机7和电磁阀Ⅰ8，鼓风机7将中冷器6里面的压缩空气送入到扫气箱10中，柴油机1负荷高于40％时，鼓风机7和电磁阀Ⅰ8被关闭，压缩空气直接通过单向阀Ⅰ9流入扫气箱10中。扫气箱10的压缩空气通过柴油机进气管11进入柴油机1里。柴油机1与发电机12通过一个机械轴连接在一起，柴油机1在低负荷时，发电机12只使用液体冷却系统，冷却水箱14里面的冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，其特征是：包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、空气换热器、冷却水换热器，柴油机的排气管通过旁通阀分别连接第一涡轮增压器的涡轮和第二涡轮增压器的涡轮，第一涡轮增压器的压气机连接中冷器，中冷器连接鼓风机，并通过第一单向阀连接扫气箱，鼓风机通过第一电磁阀连接扫气箱，扫气箱连接柴油机的进气管，第二涡轮增压器的压气机连接空气换热器，空气换热器分别连接第二单向阀和压力罐，压力罐通过第二电磁阀和膨胀阀连接发电机，冷却水箱出口通过冷却水泵连接冷却水换热器，冷却水换热器通过冷却水过滤器连接发电机，发电机连接冷却水箱。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，其特征是：包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、空气换热器、冷却水换热器，柴油机的排气管通过旁通阀分别连接第一涡轮增压器的涡轮和第二涡轮增压器的涡轮，第一涡轮增压器的压气机连接中冷器，中冷器连接鼓风机，并通过第一单向阀连接扫气箱，鼓风机通过第一电磁阀连接扫气箱，扫气箱连接柴油机的进气管，第二涡轮增压器的压气机连接空气换热器，空气换热器分别连接第二单向阀和压力罐，压力罐通过第二电磁阀和膨胀阀连接发电机，冷却水箱出口通过冷却水泵连接冷却水换热器，冷却水换热器通过冷却水过滤器连接发电机，发电机连接冷却水箱。
2.根据权利要求1所述的一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，其特征是：柴油机低负荷时，柴油机排出的高温废气全部进入第一涡轮中，经过第一涡轮机排出的废气进入排气后处理系统，被第一压气机压缩的空气流入到中冷器中降温，柴油机负荷低于40％时，打开鼓风机和第一电磁阀，鼓风机将中冷器里面的压缩空气送入到扫气箱中，柴油机负荷高于40％时，鼓风机和第一电磁阀被关闭，压缩空气直接通过第一单向阀流入扫气箱中，扫气箱的压缩空气通过柴油机进气管进入柴油机里。
3.根据权利要求1所述的一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，其特征是：柴油机与发电机通过一个机械轴连接在一起，柴油机在低负荷时，发电机通过冷却水换热器进行冷却，冷却水箱里面的冷却水被冷却水泵输送到冷却水换热器降温，降温后的冷却水被冷却水过滤器过滤掉杂质，通过发电机冷却水进口管进入发电机并带走发电机产生的热量，最后通过发电机冷却水出口管流回冷却水箱中，冷却水换热器使用外部海水对发电机的冷却水进行降温换热。
4.根据权利要求1所述的一种利用船舶柴油机旁通废气的发电机冷却系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宇，刘国政，李兵权，王聪，卢贤续，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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