一种涡轮增压器余热回收系统技术方案

技术编号:29352350 阅读:9 留言:0更新日期:2021-07-20 18:29
本实用新型专利技术公开了一种涡轮增压器余热回收系统,包括增压器,所述增压器包括同轴设置的压气机和废气涡轮机,所述废气涡轮机所在的主排气管上并联有一旁通排气管,所述旁通排气管上设置有发电装置,所述发电装置与所述废气涡轮机并联设置,所述发电装置产生的电能储存到储电装置中锁。本实用新型专利技术的涡轮增压器余热回收系统,避免了增压器超速,提高了涡轮增压器排出废气的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮增压器余热回收系统
本技术涉及废气处理
,特别涉及一种涡轮增压器余热回收系统。
技术介绍
涡轮增压器是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增大,废气排出速度与涡轮转速也同步增加,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,可以增加发动机的输出功率。增压器超速后,容易由于气压过大造成管路开裂。目前,防止增压器超速的方法是在涡轮前增加废气旁通阀,当增压器在超速临界点时打开废气旁通阀,来降低增压器的转速,这样就导致被放掉的废气的能量被浪费掉,降低了能量利用率。
技术实现思路
有鉴于此,本技术提供了一种涡轮增压器余热回收系统,避免了增压器超速,提高了涡轮增压器排出废气的能量利用率。为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种涡轮增压器余热回收系统,包括增压器,所述增压器包括同轴设置的压气机和废气涡轮机,所述废气涡轮机所在的主排气管上并联有一旁通排气管,所述旁通排气管上设置有发电装置,所述发电装置与所述废气涡轮机并联设置,所述发电装置产生的电能储存到储电装置中。可选地,所述发电装置包括发电涡轮机,所述发电涡轮机设置在所述旁通排气管上,所述发电涡轮机的涡轮与发电机同轴设置,所述发电机产生的电能储存到所述储电装置中。可选地,所述发电装置还包括温差发电机,所述温差发电机设置在所述旁通排气管上,其产生的电能储存到所述储电装置中。可选地,所述储电装置为蓄电池。可选地,所述温差发电机和所述发电涡轮机串联设置在所述旁通排气管上。可选地,所述温差发电机设置在所述发电涡轮机的前端。可选地,所述旁通排气管的靠近所述主排气管的进气端设置有控制阀。可选地,所述旁通排气管的靠近所述主排气管的进气端设置有压力传感器,所述压力传感器设置在所述控制阀的前端。可选地,所述旁通排气管的靠近所述主排气管的出气端设置有单向阀,所述单向阀控制所述旁通排气管内的废气流入所述主排气管。可选地,所述储电装置与电动机电连接,所述电动机的动力输出端与所述压气机传动连接。从上述技术方案可以看出,本技术提供的涡轮增压器余热回收系统,通过在主排气管上设置旁通排气管,旁通排气管与主排气管上的废气涡轮机并联设置,从而在废气涡轮机到达超速临界点时,旁通排气管分担废气排出工作,一部分废气通过旁通排气管绕过废气涡轮机,流过废气涡轮机的废气量减少,从而使得废气涡轮机降速,避免了增压器超速。同时旁通排气管上设置发电装置,所述发电装置在流过旁通排气管的废气的作用下发电,有效利用了旁通排气管中流过的废气的能量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的涡轮增压器余热回收系统的结构示意图。具体实施方式本技术公开了一种涡轮增压器余热回收系统,避免了增压器超速,提高了涡轮增压器排出废气的能量利用率。下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。请参阅图1,本技术提供了一种涡轮增压器余热回收系统,包括增压器,所述增压器包括同轴设置的压气机2和废气涡轮机7。废气涡轮机7所在的主排气管14上并联有一旁通排气管13,旁通排气管13上设置有发电装置,所述发电装置与废气涡轮机7并联设置,所述发电装置产生的电能储存到储电装置中。其中,压气机2和废气涡轮机7同轴连接,废气涡轮机7在排放的废气的推动下转动时,压气机2随之转动,从而压气机2对进入气缸的空气增压。所述发电装置利用通过旁通排气管13的废气进行发电,所述储电装置用于储存所述发电装置发出的电能。旁通排气管13形成一个绕过废气涡轮机7的废气流通管路,当废气涡轮机7到达超速临界点时,废气流过旁通排气管13上的所述发电装置,所述发电装置发电。为了方便查看和理解,图1中的箭头方向为气体流动方向。本技术提供的涡轮增压器余热回收系统,通过在主排气管14上设置旁通排气管13,旁通排气管13与主排气管14上的废气涡轮机7并联设置,从而在废气涡轮机7到达超速临界点时,旁通排气管13分担废气排出工作,一部分废气通过旁通排气管13绕过废气涡轮机7,流过废气涡轮机7的废气量减少,从而使得废气涡轮机7降速,避免了增压器超速。同时旁通排气管13上设置发电装置,所述发电装置在流过旁通排气管13的废气的作用下发电,有效利用了旁通排气管13中流过的废气的能量。具体的,所述发电装置包括发电涡轮机6,发电涡轮机6设置在旁通排气管13上,发电涡轮机6的涡轮与发电机12同轴设置,发电涡轮机6的涡轮转动带动发电机12转动,从而发电机12产生电能。发电机12产生的电能储存到所述储电装置中。所述储电装置用于为其他部件提供电能。发电机12的电能储存到所述储电装置中的中间转化部件及方法均为现有技术,此处不再赘述。可以理解的,发电机12利用气流的能量转化为发电涡轮机6的涡轮的动能,发电涡轮机6的涡轮的动能传给发电机12,再由发电机12转换为电能,实现对涡前排放废气的动能的回收利用。其中,所述储电装置为蓄电池11。进一步的,所述发电装置还包括温差发电机10,温差发电机10设置在旁通排气管13上,温差发电机10产生的电能也储存到所述储电装置中。温差发电机10是利用塞贝克效应回收过量的涡前排气中的余热能。塞贝克效应又称第一热电效应,当有两种不同的导体组成一个回路时,若两种导体的两个触点之间存在温度差,则回路当中会出现电势差,产生电能。其中,所述储电装置为蓄电池11。温差发电机10为成品件。在一具体实施例中,温差发电机10和发电涡轮机6串联设置在旁通排气管13上。温差发电机10设置在发电涡轮机6的前端。此处的前端,是指旁通排气管13更靠近主排气管14的一侧。将温差发电机10设置在发电涡轮机6的前端,使得旁通排气管13中的排气先经过温差发电机10,提高温差发电机10的发电效率,避免排气先经过其他部件造成的排气温度下降,提高了旁通排气管13中的排气的热量的利用率。而旁通排气管13中的排气在温差发电机10处仅仅是热量的利用,对排气的其他能量影响较小。为了方便控制旁通排气管13的通断,旁通排气管13的靠近主排气管14的进气端设置有控制阀9。控制阀9为电磁阀,所述电磁阀与控制器通信连接。旁通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮增压器余热回收系统,包括增压器,所述增压器包括同轴设置的压气机和废气涡轮机,其特征在于,所述废气涡轮机所在的主排气管上并联有一旁通排气管,所述旁通排气管上设置有发电装置,所述发电装置与所述废气涡轮机并联设置,所述发电装置产生的电能储存到储电装置中。/n

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压器余热回收系统,包括增压器,所述增压器包括同轴设置的压气机和废气涡轮机,其特征在于,所述废气涡轮机所在的主排气管上并联有一旁通排气管,所述旁通排气管上设置有发电装置,所述发电装置与所述废气涡轮机并联设置,所述发电装置产生的电能储存到储电装置中。


2.根据权利要求1所述的涡轮增压器余热回收系统,其特征在于,所述发电装置包括发电涡轮机,所述发电涡轮机设置在所述旁通排气管上,所述发电涡轮机的涡轮与发电机同轴设置,所述发电机产生的电能储存到所述储电装置中。


3.根据权利要求2所述的涡轮增压器余热回收系统,其特征在于,所述发电装置还包括温差发电机,所述温差发电机设置在所述旁通排气管上,其产生的电能储存到所述储电装置中。


4.根据权利要求1-3任一项所述的涡轮增压器余热回收系统,其特征在于,所述储电装置为蓄电池。


5.根据权利要求3所述的涡轮增压器余热回收系统,...

【专利技术属性】
技术研发人员:付连锋
申请(专利权)人:潍柴动力股份有限公司
类型:新型
国别省市:山东;37

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