内燃机余热双工质动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种涉及热能与动力领域的内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道、排气热交换器和冷却水道热交换器，所述内燃机冷却水道经循环水泵与所述冷却水道热交换器的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器的被加热流体通道出口与所述排气热交换器的被加热流体通道入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道出口与做功机构的工质入口连通，所述做功机构的工质出口经冷凝冷却器与液体泵的液体入口连通，所述液体泵的液体出口与所述冷却水道热交换器的被加热流体通道入口连通。本发明专利技术所公开的内燃机余热双工质动力系统，结构简单，制造成本低。

【技术实现步骤摘要】
内燃机余热双工质动力系统
本专利技术涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃机余热双工质动力系统。
技术介绍
内燃机余热利用的技术方案很多，但利用内燃机余热产生动力的装置大多结构复杂，制造成本高，因此需要专利技术一种结构简单、制造成本低的利用内燃机余热产生动力的系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出的技术方案如下: 方案1:内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道、排气热交换器和冷却水道热交换器，所述内燃机冷却水道经循环水泵与所述冷却水道热交换器的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器的被加热流体通道出口与所述排气热交换器的被加热流体通道入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道出口与做功机构的工质入口连通，所述做功机构的工质出口经冷凝冷却器与液体泵的液体入口连通，所述液体泵的液体出口与所述冷却水道热交换器的被加热流体通道入口连通。方案2:内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道、排气热交换器和冷却水道热交换器，所述内燃机冷却水道经循环水泵与所述冷却水道热交换器的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器的被加热流体通道出口与所述排气热交换器的被加热流体通道入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道出口与做功机构的工质入口连通，所述做功机构的工质出口经冷却器与压气机的工质入口连通，所述压气机的工质出口与所述冷却水道热交换器的被加热流体通道入口连通。本专利技术的所有方案中，都可以选择性地将所述做功机构设为活塞式做功机构或设为叶轮式做功机构。本专利技术的所有方案中，都可以选择性地将所述压气机设为活塞式压气机或设为叶轮式压气机。本专利技术的所有设有所述压气机的方案中，都可以选择性的使所述做功机构对所述压气机输出动力。本专利技术的所有方案中，都可以选择性地使所述排气热交换器的被加热流体通道出口处的承压能力大于0.5MPa。本专利技术的所有方案中，都可以选择性地使所述冷却水道热交换器的被加热流体通道出口的承压能力大于0.5MPa。本专利技术的所有方案中，都可以选择性地使所述冷却水道热交换器的被加热流体的质量流和所述排气热交换器的被加热流体的质量流相等。本专利技术的原理是:在设有所述冷凝冷却器和所述液体泵的结构中，所述冷凝冷却器、所述做功机构和所述液体泵等构成的循环回路中的工质可以被所述冷凝冷却器降温冷凝为液体状态，在所述冷凝冷却器中被降温后的液态工质经所述液体泵后进入所述冷却水道热交换器和所述排气热交换器的被加热流体通道被所述内燃机冷却水道中的冷却液体和内燃机的排气加热，被加热汽化(可以是在所述冷却水道热交换器的被加热流体通道中汽化，也可以是在所述排气热交换器的被加热流体通道中汽化)后的工质进入所述做功机构推动所述做功机构输出动力，做功后的工质进入所述冷凝冷却器中被降温冷凝成液态工质，如此周而复始循环工作；在设有所述冷却器和所述压气机的结构中，所述冷却器、所述做功机构和所述压气机等构成的循环回路中的工质(例如氦气等惰性气体或氮气等)始终为气态，不会被所述冷却器降温冷凝；在所述冷却器中降温后的气体工质经所述压气机后进入所述冷却水道热交换器和所述排气热交换器的被加热流体通道被所述内燃机冷却水道中的冷却液体和内燃机的排气加热，被加热后的工质压力升高，然后进入所述做功机构推动所述做功机构输出动力，做功后的工质进入所述冷却器中被降温压力减小，如此周而复始循环工作。本专利技术中，所谓的“做功机构”是指一切可以利用气体工质膨胀和/或流动产生动力的机构，例如活塞式做功机构、叶轮式做功机构、螺杆式做功机构、罗茨马达、喷管推进转子做功机构等。本专利技术中，所述排气热交换器的被加热流体通道的工质出口处的承压能力大于0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、l.0MPa,1.1MPa、1.2MPa、l.3MPa、l.4MPa、l.5MPa、l.6MPa、1.7MPa、l.8MPa、l.9MPa、2.0MPa、2.1MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa 或大于 2.5MPa。本专利技术中，所述冷凝冷却器、所述做功机构和所述液体泵等构成的循环回路中的工质的最大压力或所述冷却器、所述做功机构和所述压气机等构成的循环回路中的工质的最大压力与所述排气热交换器的被加热流体通道的工质出口处的承压能力相匹配，即所述冷凝冷却器、所述做功机构和所述液体泵等构成的循环回路中的工质的最大压力或所述冷却器、所述做功机构和所述压气机等构成的循环回路中的工质的最大压力达到所述排气热交换器的被加热流体通道的工质出口处的承压能力。本专利技术中，所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的工质出口处的承压能力大于 0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、l.0MPaU.1MPa、1.2MPa、l.3MPa、l.4MPa、l.5MPa、1.6MPa、l.7MPa、l.8MPa、l.9MPa、2.0MPa、2.1MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa 或大于 2.5MPa。本专利技术中，所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的工质出口处的工质的最大压力与其承压能力相匹配，即所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的工质出口处的工质的最大压力达到所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的工质出口的承压能力。本专利技术中，所谓的“所述冷却水道热交换器的被加热流体的质量流和所述排气热交换器的被加热流体的质量流相等”是指流过所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的被加热流体的质量和流过所述排气热交换器的被加热流体通道的被加热流体的质量相等。也就是说，流过所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的被加热流体全部流过所述排气热交换器的被加热流体通道，并且没有流过所述冷却水道热交换器的被加热流体通道的被加热流体以外的其他流体流过所述排气热交换器的被加热流体通道。本专利技术中，所谓的“排气热交换器的加热流体通道”是指设置在排气热交换器上的用于供加热流体通过的通道，所谓的“排气热交换器的被加热流体通道”是指设置在排气热交换器上的用于供被加热流体通过的通道，在排气热交换器中，温度升高的流体称为被加热流体，温度降低的流体称为加热流体。本专利技术中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。本专利技术的有益效果如下: 本专利技术所述内燃机余热双工质动力系统，结构简单，制造成本低。【附图说明】图1、图2、图3所示的是本专利技术实施例1的结构示意图； 图4、图5、图6所示的是 本专利技术实施例2的结构示意图； 图?所示的是本专利技术实施例3的结构示意图， 其中: I内燃机冷却水道、2排气热交换器、3冷却水道热交换器、4压气机、41活塞式压气机、42叶轮式压气机、5循环水泵、6做功机构、61活塞式做功机构、62叶轮式做功机构、71冷凝冷却器、72冷却器、8液体泵。【具体实施方式】实施例1 如图1所示的内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道1、排气热交换器2和冷却水道热交换器3，所述内燃机冷却水道I经循环水泵5与所述冷却水道热交换器3的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器3的被加热流体通道的工质出口与所述排气热交换器2的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器2的被加热流体通道的工质出口与做功机构6的工质入口连通，所述做功机构6的工质出口经冷凝冷却器71与液体泵8的液体入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道（1）、排气热交换器（2）和冷却水道热交换器（3），其特征在于：所述内燃机冷却水道（1）经循环水泵（5）与所述冷却水道热交换器（3）的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器（3）的被加热流体通道的工质出口与所述排气热交换器（2）的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器（2）的被加热流体通道的工质出口与做功机构（6）的工质入口连通，所述做功机构（6）的工质出口经冷凝冷却器（71）与液体泵（8）的液体入口连通，所述液体泵（8）的液体出口与所述冷却水道热交换器（3）的被加热流体通道的工质入口连通。

【技术特征摘要】
2012.11.12 CN 201210452175.7;2012.11.22 CN 2012101.一种内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道(I )、排气热交换器(2)和冷却水道热交换器(3)，其特征在于:所述内燃机冷却水道(I)经循环水泵(5)与所述冷却水道热交换器(3)的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器(3)的被加热流体通道的工质出口与所述排气热交换器(2)的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器(2)的被加热流体通道的工质出口与做功机构(6)的工质入口连通，所述做功机构(6)的工质出口经冷凝冷却器(71)与液体泵(8)的液体入口连通，所述液体泵(8)的液体出口与所述冷却水道热交换器(3)的被加热流体通道的工质入口连通。2.一种内燃机余热双工质动力系统，包括内燃机冷却水道(I)、排气热交换器(2)和冷却水道热交换器(3)，其特征在于:所述内燃机冷却水道(I)经循环水泵(5)与所述冷却水道热交换器(3)的加热流体通道连通，所述冷却水道热交换器(3)的被加热流体通道的工质出口与所述排气热交换器(2)的被加热流体通道的工质入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：摩尔动力北京技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：