柴油发电机组废气余热智能冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了柴油发电机组废气余热智能冷却装置，其包括控制器，分别与控制器连接的动力系统和冷却系统，其还包括连接管路、排气管路、冷凝器和集水槽，动力系统一端与排气管路连接，另一端与冷凝器输入端连接，冷凝器的输出端与连接管路连接；冷却系统包括散热风扇，及依次设在连接管路上的膨胀阀、蒸发器。本实用新型专利技术利用发电机排气管路中的废气的能量来制冷，使发电机内部各部件始终处于最佳的工作环境温度下，发电机此时效率最高，提高了发电机的有用功率，进一步提高了柴油发电机组的效率、延长了发电机的使用寿命；本实用新型专利技术蒸发器中的制冷气在冷却发电机内部温度的同时利用汽化潜热作用，从空气中提取淡水。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

柴油发电机组废气余热智能冷却装置
本专利技术涉及柴油发电机组，尤其涉及柴油发电机组废气余热智能冷却装置。
技术介绍
柴油发电机组以其重量轻、结构简单、功率密度大广泛应用在各行各业中，柴油发电机组一般由三大部分组成，具体为柴油发动机、发电机、控制系统三大部分。柴油发动机是核心，提供驱动力，目前商用柴油机热效率最高为43%，废气和冷却水占总能量的41%以上，其中以废气排放能量占比例最大，约为总能量的30%，如果废气的能量能够回收利用将大大提高柴油发电机组的热效率。在柴油发电机组中温升对发电机的额定功率和寿命影响最大，常用的发电机组环境温度如果超过40度，额定功率将下降，寿命也将缩短。经研究发现，如果环境温度超过60度，那么发电机寿命将缩短14%，功率下降12%。在实际使用中，大部分的柴油发电机组使用的环境相当恶劣。一般存在高温、高湿度、高尘。特别是有静音箱的低噪音柴油发电机组和在热带地区或者沙漠中使用的柴油发电机组，以上状况尤为突出，发电机绕组因为长期不在最佳环境状态下工作，导致实际寿命大大降低，并且实际功率往往比额定功率小很多，使发电机组功率下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可提高发电机的有用功率、延长发电机的使用寿命、且可从空气中提取水分进行制造淡 水的柴油发电机组废气余热智能冷却装置。为实现上述目的，本专利技术柴油发电机组废气余热智能冷却装置，其包括控制器，分别与控制器连接的动力系统和冷 却系统，其还包括连接管路、排气管路、冷凝器和集水槽， 动力系统一端与排气管路连接，另一端与冷凝器输入端连接，冷凝器的输出端与连接管路连接；冷却系统包括散热风扇，及依次设在连接管路上的膨胀阀和蒸发器，散热风扇设于发电机的排气口，并排出空气，然后从进风口端吸入空气，吸入的空气流入蒸发器；冷凝器中的制冷气体经连接管路上的膨胀阀后送入蒸发器，集水槽设于蒸发器底部，蒸发器的输出端通过连接管路与动力系统连接，与冷凝器形成循环回路。所述动力系统包括废气涡轮、减速器和压缩机，废气涡轮设于柴油机排气管中，废气涡轮与减速器输入端连接，减速器输出端连接压缩机输入端，压缩机的输出端连接冷凝器的输入端。所述压缩机内设有比例控制阀，比例控制阀分别与压缩机的输入端和输出端连通。比例控制阀使得压缩机具有卸荷起动和排量调节的功能，通过控制比例控制阀的开度来实现压缩机排量的变化，比例控制阀使压缩机从0%排量到100%排量的任意排量变化。 在发电机刚运行时，比例控制阀门处于全开状态，此时压缩机排量为O。控制器接收冷凝器输入端连接管路内的高压压力传感器信号，获取压力值，当压力在120KPa以下时，比例控制阀门保持全开，膨胀阀全开时冷凝器输入端连接管路中的最高压力达到620KPa，在这个过程中，控制器根据高压压力传感器信号向比例控制阀发出比例控制信号，控制阀门以I :I的比例关闭，如果冷凝器输入端连接管路中的压力为220 KPa,比例控制阀门会关闭20%。本专利技术的压缩机具有排气压力过大的保护功能，当压缩机排气压力过大时，控制器控制加大比例控制阀的开度，降低排气压力。另外，本专利技术的压缩机还具有过载保护功能。因为废气涡轮输出的轴功率受柴油发电机组运行功率的限制制约，当压缩机负荷过重的情况下，超过涡轮输出的轴功率，则压缩机会过载停止运行，造成涡轮损坏，所以当压缩机的转速降低到100RPM以下时，控制器检测到压缩机的转速，然后控制器会发出指令，力口大比例控制阀的开度，减少压缩机的功率，直到压缩机恢复正常。所述冷却系统还包括设于连接管路上的净水系统和储水系统，集水槽中的积水由连接管路流经净水系统，进入储水系统中。所述冷凝器输入端的连接管路上设有高压压力传感器，膨胀阀输入端的连接管路上设有第一压力传感器，蒸发器输出端的连接管路上设有第二压力传感器；高压压力传感器、第一压力传感器和第二压力传感器分别与控制器连接。所述发电机进风口端设有过滤网，过滤网另一端依次设有蒸发器和除湿器，吸入的空气经过滤网后进入蒸发器，经蒸发器冷却后再经除湿器除湿进入发电机。所述冷却装置还包括分别与控制器连接的环境温度传感器、风速传感器和排风温度传感器，环境温度传感器设于发电机进风口端的滤网上，风速传感器设于除湿器上，排风温度传感器设于发电机的排气口一侧。本专利技术柴油发电机组废气余热智能冷却装置的冷却方法，其包括以下步骤I)柴油机排气管路中的高温高压废气冲击废气涡轮，从而带动废气涡轮高速转动，经减速器减速传动，带动压缩机工作，压缩机将低压高温制冷气体压缩成高温高压制冷气体，并将高温高压制冷气体在压差的作用下流向冷凝器；·2 )发电机排气口的散热风扇排出发电机内的热空气，然后从发电机进风口端吸入空气，吸入的空气经过滤网过滤后流入蒸发器；3)冷凝器将其内的高温高压制冷气体散发热量转为饱和的高压过冷气体，饱和的高压过冷气体在气压作用下流入连接管路；4)控制器根据发电机进风口前的环境温度传感器、膨胀阀输入端的连接管路上的第一压力传感器、除湿器上的风速传感器以及柴油机排气管路中的排风温度传感器的信号，控制器计算出膨胀阀开度值，并给膨胀阀发送该开度信号，膨胀阀接收到该信号对过饱和的高压冷气体进行节流，饱和的高压过冷气体进入蒸发器的换热管中，与流经蒸发器换热管外的空气进行热交换，蒸发器外的空气降温过饱和，空气中的水分析出凝结成水珠凝结在蒸发器换热管表面，在重力的作用下流入蒸发器底部的集水槽中，集水槽中的水经净水系统净化后储存于储水系统中；吸入的冷却空气经过除湿器除湿后进入发电机，使发电机绕组处于最佳工作环境温度；以上过程中，控制器根据发电机进风口前的环境温度传感器、膨胀阀输入端的连接管路上的第一压力传感器、除湿器上的风速传感器以及柴油机排气管路中的排风温度传感器的信号，调整膨胀阀开度，从而使进入发电机冷却发电机组的绕组空气处于最佳冷却温度，使发电机绕组始终工作在最佳环境温度下，发电机此时效率最高，提高了发电机的有用功率，进一步提高了柴油发电机组的效率、还有延长发电机的使用寿命；5)蒸发器换热管中的饱和高压过冷气体与蒸发器外的空气热交换后，吸收了大量热量转变为低压高温制冷气，并通过蒸发器输出端的连接管路回到压缩机中，进入下一次的循环。所述步骤I)中，由于控制器与压缩机上的比例控制阀连接，控制器控制比例控制阀的开度，进行调节压缩机的进气与排气比例，进而控制压缩机排量；当柴油发电机组刚运行时，比例控制阀处于全打开状态，此时压缩机排量为O ;控制器根据蒸发器输出端连接管路上的第二压力传感器信号，获取压力值，当压力值在120KPa以下时，比例控制阀保持全开，压缩机排量为O ;当压缩机工作一段时间后，控制器根据蒸发器管输出端连接管路上的第二压力传感器信号，实时调整比例控制阀的开度。所述步骤5)中，当蒸发器输出端的连接管路中的低压高温制冷气压力达到 120KPa的时候，控制器从蒸发器输出端的第二压力传感器中收到这一信号，控制器开始减小比例控制阀的开度，压缩机排量变大。本专利技术的优点有(I)本专利技术采用以上的结构，利用柴油机排气管路中的废气的能量来制冷，使发电机散热进风温度始终保持在35度以下，使发电机内部各部件始终处于最佳的工作环境温度下，发电机此时效率最高，提高了发电机的有用功率，进一步提高了柴油发电机组的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
柴油发电机组废气余热智能冷却装置，其特征在于：其包括控制器，分别与控制器连接的动力系统和冷却系统，其还包括连接管路、排气管路、冷凝器和集水槽，动力系统一端与排气管路连接，另一端与冷凝器输入端连接，冷凝器的输出端与连接管路连接；冷却系统包括散热风扇，及依次设在连接管路上的膨胀阀和蒸发器，散热风扇设于发电机的排气口，并排出空气，然后从进风口端吸入空气，吸入的空气流入蒸发器；冷凝器中的制冷气体经连接管路上的膨胀阀后送入蒸发器，集水槽设于蒸发器底部，蒸发器的输出端通过连接管路与动力系统连接，与冷凝器形成循环回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梦财，
申请(专利权)人：福建唐力电力设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：