一种适用于发动机变工况的余热回收系统及方法技术方案

技术编号:33149794 阅读:35 留言:0更新日期:2022-04-22 14:03
本发明专利技术提供了一种适用于发动机变工况的余热回收系统及方法,包括预热器、三通阀、烟气蒸发器、膨胀机、回热器、冷凝风扇、工质泵、储液罐、冷凝器。该系统是一种基于有机朗肯循环的单级余热回收系统,可以同时回收发动机缸套水的余热和发动机尾气的余热,特别是与发动机尾气换热的烟气蒸发器可以实现循环工质和发动机尾气的变换热面积,进而实现对发动机变工况的适应调节。的适应调节。的适应调节。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于发动机变工况的余热回收系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种适用于发动机变工况的余热回收系统及方法,属于发动机


技术介绍

[0002]发动机余热回收技术是一种将发动机尾气、冷却液、废气再循环热、增压中冷空气等余热源进行回收,通过膨胀机转化为有用功输出的循环装置,主要包括膨胀机、蒸发器、冷凝器和工质泵四大部件,部分系统构型为提高效率还可能包括回热器、预热器和过热器等。重型商用车柴油机使用余热回收技术,可以提升3

4%的发动机热效率,具备节油6

8%的技术潜力,是实现55%热效率发动机的必备技术手段。
[0003]但目前的余热回收系统设计方法,往往只选择发动机的常用工况点或者最高热效率点来做单一固定工况点的匹配设计,设计完的余热回收系统蒸发器、预热器、冷凝器等换热器的尺寸和换热面积也即随之固定,因而余热回收系统的设计参数也往往只能在选择的设计工况点实现高效率运行,偏离设计工况点整个系统的效率就会大幅降低或者不满足运行要求。对于重型商用车来说,发动机的常用工况点是中负荷,而大负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于发动机变工况的余热回收系统包括,预热器(1)、三通阀(2)、烟气蒸发器(3)、膨胀机(4)、回热器(5)、冷凝风扇(6)、工质泵(7)、储液罐(8)、冷凝器(9);所述预热器(1)的工质进口与回热器(5)低温工质的出口通过管路相连,预热器(1)的工质出口与三通阀(2)的进口相连,预热器(1)的缸套水进出口与发动机缸套水管路相连;三通阀(2)的两个出口分别与烟气蒸发器(3)的工质边缘进口和中间进口相连;烟气蒸发器(3)的工质出口与膨胀机(4)的工质进口相连,烟气蒸发器(3)的烟气进出口与发动机的排气管路相连;膨胀机(4)的工质出口与回热器(5)的高温工质进口相连;回热器(5)的高温工质出口与冷凝器(9)的入口相连,回热器(5)的低温工质入口与工质泵(7)的出口相连;工质泵(7)的入口与储液罐(8)的出口相连;储液罐(8)的入口与冷凝器(9)的出口相连;冷凝风扇(6)安装与冷凝器(9)的一侧。2.根据权利要求1所述的一种适用于发动机变工况的余热回收系统,其特征在于,烟气蒸发器(3)的工质侧有两个进口和一个出口,其中一个工质进口在烟气蒸发器(3)边缘,一个工质进口在烟气蒸发器(3)中间。3.一种使用权利要求1

2的任一所述的适用于发动机变工况的余热回收方法,其特征在于,包括以下步骤:1)工质泵(7)吸入储液罐(8)中的液态低压工质,根据预热器(1)的蒸发温度要求,建立起蒸发压力,该压力与工质泵(7)的出口压力相同;工质泵(7)泵送工质的流量,根据发动机缸套水和尾气的余热量调整,即工质流量调节到可以满足预热器(1)和烟气蒸发器(3)的余热能够完全被工质吸收;2)工质泵(7)出来的高压液态工质流入回热器(5)的冷侧,与膨胀机(4)流出的高温乏汽工质进行热量交换,液态工质被加热后流入预热器(1);3)液态工质流入预热器(1)冷侧,与流入预热器(1)热侧的发动机缸套水进行热量交换,液态工质在预热器(1)被加热,温度逐步升高,达到蒸发温度后发生部分蒸发,以气液两相的形式流出预热器...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩林沛郭炎任黎亚黄秋婷雷啸峰
申请(专利权)人:中国重汽集团济南动力有限公司
类型:发明
国别省市:

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