CN100378414C - 热电联产系统及其废气热交换器装置 - Google Patents

热电联产系统及其废气热交换器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100378414C
CN100378414C CNB200510008340XA CN200510008340A CN100378414C CN 100378414 C CN100378414 C CN 100378414C CN B200510008340X A CNB200510008340X A CN B200510008340XA CN 200510008340 A CN200510008340 A CN 200510008340A CN 100378414 C CN100378414 C CN 100378414C
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
exhaust
heat
blast pipe
silencer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200510008340XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1737344A (zh
Inventor
金哲民
高哲洙
河深复
郑百永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of CN1737344A publication Critical patent/CN1737344A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100378414C publication Critical patent/CN100378414C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/083—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using transversal baffles defining a tortuous path for the gases or successively throttling gas flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

一种热电联产系统的废气热交换器装置，包括：排气管(93、96)，从发动机(50)排出的废气穿过排气管(93、96)，一消声器(91)，其设置在排气管(93、96)之间，以降低排气噪音，以及一第一废气热交换器(92)和一第二废气热交换器(95)，其分别设置在消声器(91)的相对侧，以与穿过排气管(93、96)的废气进行热交换，各排气管分别设置于第一和第二废气热交换器中相关联的一个之中。根据这种废气热交换器装置，可以降低排气噪音，并由此得到更为安静的系统运转。此外，热交换器(92、95)以紧凑的状态设置，从而可以减小热电联产系统的体积，并能提高热电联产系统的效用。

Description

热电联产系统及其废气热交换器装置
技术领域
本发明涉及一种热电联产系统，其中，从发动机产生的电和废热均能被利用，并且尤其涉及这样一种热电联产系统，其中，一对废气热交换器与一消声器形成为一体，从而实现热交换效率的提高并且能最大限度地降低噪音。
背景技术
通常，热电联产系统适用于从单一能源中产生电和热量。
这种热电联产系统能够在发电操作过程中，回收由发动机或涡轮机产生的冷却水的废热或废气中的热量，以使该热电联产系统能够比其它系统增加70％～80％的能量效率。由于这样的优点，热电联产系统目前已突出地作为建筑物的电供应源和热供应源。特别地，热电联产系统显示出高效的能量利用，其中被回收的废热主要用于制热/制冷一有限空间以及加热水。
图1是显示用在一制热/制冷装置中的传统的热电联产系统的示意性结构图。
如图1中所示，该传统的热电联产系统包括一燃气发动机1，以及一发电机3，该发电机3通过该燃气发动机1输出的驱动力驱动，以进行发电。从发电机3产生的电都应用于包括制冷/制热单元20、照明设备以及其它电气器材的各种设备中。
在该热电联产系统中，由燃气发动机1产生的废热，即当冷却水冷却燃气发动机1时产生的冷却水的热量及从燃气发动机1产生的废气的热量，在制冷/制热单元20的制热操作过程中被利用。
在此，该制冷/制热单元20为热泵型，以使该制冷/制热单元20不仅仅被用作一制冷单元，而且在制冷剂循环中的制冷剂流动方向相反的状态下，还可以被用作一制热单元。与通常的热泵型结构一样，该制冷/制热单元20包括一压缩机21、一四通阀23、一室外热交换器25、一室外风扇26、一膨胀装置27以及一室内热交换器29。
特别地，一空气预热热交换器30设置在室外热交换器25的侧面，以在该制冷/制热单元20的制热操作过程中，利用燃气发动机1的废热预热穿过室外热交换器25周围的空气。
为了将废热供给至该制冷/制热单元20，该热电联产系统还包括一冷却水热交换器5，用以回收用于冷却燃气发动机1的冷却水的热量；以及一废气热交换器9，其设置在一排气管道7处，用以回收废气的热量。
该冷却水热交换器5和废气热交换器9通过热传递介质流经的热传递管线11与制冷/制热单元20的空气预热热交换器30连接，以便在制冷/制热单元20的制热操作过程中，将废热供给至空气预热热交换器30。由此，该热电联产系统回收发动机的热量和废气的热量，利用回收到的热量通过空气预热热交换器30预热室外空气，并且使被预热的空气与室外热交换器25进行热交换，从而避免了当室外空气的温度较低时可能发生的制冷/制热单元20的制热性能降低的问题。
当制冷/制热单元20在制冷模式下运转时，由于无需提供废热，热传递介质的流动路径变为与和热传递管线11连接的散热管线13相通。在此情形下，废热通过一散热器17释放到大气，或者将废热供给至并且使用于热水器、热水供应系统或其它系统中，其中该散热器17包括一热交换器15和一散热器风扇16。
在图1中，附图标记P代表泵，每一个泵用来强制热传递介质流经热传递管线11的相关部分，附图标记V代表阀，每一个阀用来在热传递管线11和散热管线13之间转换热传递介质的流动路径。
然而，由于从燃气发动机1产生的废热仅用于通过空气预热热交换器30来预热室外热交换器25，所以这种传统的热电联产系统在制热操作过程中限制了制热性能的提高。
发明内容
考虑到上述问题创作了本发明，本发明的一个目的是提供一种热电联产系统，其中一对热交换器和一消声器一体地设置在一排气管道处，从而实现废气的连续热交换，同时有效降低了排气噪音。
根据一个方案，本发明提供一种热电联产系统的废气热交换器装置，包括：排气管，从发动机排出的废气穿过所述排气管；一消声器，其设置在所述排气管之间以降低排气噪音；以及一第一废气热交换器和一第二废气热交换器，其分别设置在该消声器的相对侧，以与穿过所述排气管的废气进行热交换，各排气管设置于该第一和第二废气热交换器中相关联的一个之中。
每一个所述排气管都具有管束结构，所述管束结构与该消声器连接。
该消声器可包括一消声器本体；以及至少一个减噪部件，该减噪部件设置在该消声器本体中以降低噪音。
在所述排气管中与该废气热交换器装置的入口相对应一个排气管的入口处设置一凸缘。
该热电联产系统还可以包括一制冷/制热单元，该制冷/制热单元包括至少一个压缩机、一四通阀、一室外热交换器、一膨胀装置及一室内热交换器，以建立一热泵型的制冷剂循环。该第一废气热交换器设置成用以预热穿过该室外热交换器周围的空气。该第二废气热交换器设置成用以加热穿过该室内热交换器入口的制冷剂。
根据另一个方案，本发明提供一种热电联产系统的废气热交换器装置，包括：排气管，从发动机排出的废气穿过所述排气管；一消声器，其设置在所述排气管之间，以降低排气噪音；一第一废气热交换器，其设置在该消声器的上游，用以与相对高温的废气热量进行热交换；以及一第二废气热交换器，其设置在该消声器的下游，用以与相对低温的废气热量进行热交换。
根据再一个方案，本发明提供一种热电联产系统，包括：一发动机，其驱动一发电机以进行发电；一制冷/制热单元，其包括至少一个压缩机、一四通阀、一室外热交换器、一膨胀装置及一室内热交换器，以建立一热泵型的制冷剂循环；排气管，从发动机排出的废气穿过所述排气管；一消声器，其设置在所述排气管之间以降低排气噪音；一第一废气热交换器，设置在该消声器的上游，用以回收相对高温的废气热量，并且由此预热穿过该室外热交换器周围的空气；以及一第二废气热交换器，其设置在该消声器的下游，用以回收相对低温的废气热量，并且由此将回收到的热量供给至该室内热交换器的入口。
在本发明的热电联产系统及其废气热交换器装置中，热交换器设置在该发动机排气管道中的该消声器的相对侧，从而该热交换器和消声器形成为一体。因此，可以降低排气噪音，由此得到更为安静的系统运转。此外，该热交换器以紧凑状态设置，从而可减小该热电联产系统的体积并且提高该热电联产系统的效用。
附图说明
结合附图阅读完下面的详细描述之后，本发明的上述目的、及其它特征和优点将变得更为清楚，其中：
图1是显示传统的热电联产系统的示意性结构图；
图2是显示根据本发明的一典型实施例的热电联产系统的示意性结构图；以及
图3是显示根据本发明示出的实施例的热电联产系统的废气热交换器装置内部结构的示意性结构图。
具体实施方式
接下来，将参考附图进行描述根据本发明的热电联产系统及其废气热交换器装置的典型实施例。
图2是显示根据本发明的一典型实施例的包括废气热交换器装置的热电联产系统的示意性结构图。图3是显示根据本发明示出的实施例的热电联产系统的废气热交换器装置的内部结构的示意性结构图。
如图2所示，该热电联产系统包括：一发动机50，其使用矿物燃料，例如天然气或石油气运转；一发电机52和一逆变器53，其利用发动机50的驱动力进行发电；第一和第二废气热交换器92和95，其设置在排气管道54处，用以回收发动机50的废气的热量；一冷却水热交换器72，用以回收发动机50的冷却水的热量；以及一散热热交换器78，用以散发冷却水的热量。
该热电联产系统还包括一制冷/制热单元60，其使用一利用由发动机50产生的废热的热泵型的制冷剂循环。该制冷/制热单元60包括：至少一个压缩机61、一四通阀62、一室外热交换器63、一膨胀装置64及一室内热交换器65。与通常的热泵型的制冷/制热单元一样，该制冷/制热单元根据制冷/制热单元的制冷剂循环中制冷剂流向的变化既可以用作制冷单元也可以用作制热单元。
设置成分别与压缩机61、室外热交换器63及室内热交换器65结合的风扇(未显示)可由发电机52供给的电驱动。
特别地，如图3所示，在排气管道54处设置一废气热交换器装置90，发动机50的废气通过该排气管道54排出。
该废气热交换器装置90包括一消声器91，其设置在该排气管道54的中部，以减小排气噪音；以及排气管93和96，其分别设置在消声器91的相对侧，以将消声器91与排气管道54连接，从而使排气管道54中的废气穿过消声器91。该第一和第二废气热交换器92和95也包括在该废气热交换器装置90中。该第一和第二废气热交换器92和95设置在消声器91的相对侧，分别与穿过排气管93和96的废气进行热交换。
每一个排气管93和96都具有管束结构，以在该第一和第二废气热交换器92和95中相关联的一个的内部获得增加的传热率。
在该排气管93的入口处设置一凸缘94，该入口对应于该第一废气热交换器92的上游，从而该排气管93和第一废气热交换器92通过凸缘94与该排气管道54连接。而且，在排气管96的出口处设置一连接器97，该出口对应于该第二废气热交换器95的下游，从而该排气管96和第二废气热交换器95借助连接器97与排气管道54连接。
为了降低在废气排出过程中产生的噪音，与通常的消声器结构类似，消声器91具有这样的结构，即该消声器91的内部通过多个隔膜被分隔成多个腔室，同时相互连通以限定一延长的排气路径。该消声器91包括两个在其表面端部具有凸缘91a的消声器盒，并且借助凸缘91a相互连接。
在图3所示的情形下，该消声器91包括一个或多个减噪部件99，每一个减噪部件都设置在相关联的消声器盒的一个之内，并且由具有多孔结构的网状部件制成。尽管在图3的情形下，只有网状部件作为减噪部件99，但除了该网状部件，还可设置吸音部件(未显示)。
相对于废气的流动方向，该第一废气热交换器92设置在第二废气热交换器95的上游，用以回收相对高温的热量。在此情形下，该第二废气热交换器95，设置在第一废气热交换器92的下游，用以回收相对低温的热量。
优选地，该废气热交换器92和95被设计为可以承受600mmAq或更低的废气压力。而且，该第一废气热交换器92必须设计为使其出口的废气温度在130℃至150℃的范围内。在此情形下，该第二废气热交换器95可以有效地与穿过第二废气热交换器95的制冷剂进行热交换，并且由此可以使排出的废气保持在100℃或更低的温度。
该热电联产系统还包括一预热供给装置，以将用于冷却发动机50的冷却水的热量和从发动机50排出的废气的热量供给至室外热交换器63，并且由此预热穿过室外热交换器63周围的空气。冷却水热交换器72包括在该预热供给装置中。该冷却水热交换器72经由一冷却水管线71与发动机50相连，用以回收发动机50的冷却水的热量。主要回收由发动机50排出的废气的热量的第一废气热交换器92同样包括在该预热供给装置中。该预热供给装置还包括：一预热热交换器74，用以预热室外热交换器63；以及热传递管线73，其与冷却水热交换器72、第一废气热交换器92及预热热交换器74相连，用以引导热传递介质穿过交换器72、92和74。
在热传递管线73处设置一温度传感器T，用以感应在第一废气热交换器92出口处的热传递介质的温度。
在热传递管线73处还设置一散热装置，用以散发从冷却水热交换器72和第一废气热交换器92传递的热量。该散热装置包括一从热传递管线73分出来的散热管线77；阀77v，用以在热传递管线73和散热管线77之间改变流体路径；以及散热热交换器78，散热管线77穿过该散热热交换器78延伸，以进行散热。
一外部的热交换器83经由一外部管线81与热传递管线73连接，用以接收从冷却水热交换器72和第一废气热交换器92传递的热量，并由此为了提供热水或其它目的，将热源供给至一外部的系统。
根据本发明，该热电联产系统还包括一制冷剂过热装置，其将由发动机50排出的废气的热量供给至制冷/制热单元60的室内热交换器65的入口。该制冷剂过热装置包括一制热管线67，其从在室内热交换器65和四通阀62之间的制冷剂管线66分出来；以及阀67v，用以在制冷剂管线66和制热管线67之间改变制冷剂路径。该制冷剂过热装置还包括设置在发动机50的排气管道54处的第二废气热交换器95。该制热管线67穿过第二废气热交换器95延伸，并且与第二废气热交换器95进行热交换。
在制热管线67上设置一流量控制阀68，以控制流经第二废气热交换器95的制冷剂的流量。
在图2中，附图标记P代表泵，每一个泵用来强制热传递介质流经一相关联的管线。
尽管在图2中显示了多个室内热交换器65与一个单独的压缩机61连接的设置，但是也可以使用多个压缩机61或多个室外热交换器63。并且尽管所示的该热电联产系统包括一个发动机50和一个制冷/制热单元60，但是也可以使用多个制冷/制热单元或多个发动机室。
当然，使用多个制冷/制热单元或多个发动机室时，它们通过分配器与制冷剂管线或热传递管线串联或并联连接。
同时，根据特定的设计条件或特定的需求，上述热交换器可以具有多种热传递结构，例如，通过一热导体进行热传递的热传递结构，或者通过在热交换器中的流体进行热传递的热传递结构。
以下将描述根据本发明的热电联产系统的运转过程。
由发动机50的驱动力产生的电可以用来运行耗电部件，例如制冷/制热单元60的压缩机61和不同的控制器。
在制冷/制热单元60的制热操作过程中，制冷剂依次流经压缩机61、四通阀62、室内热交换器65、膨胀装置64及室外热交换器63，以进行制热操作。在此情形下，发动机50的冷却水热量和废气的热量经由冷却水热交换器72和第一废气热交换器92传递至预热热交换器74，从而预热室外热交换器63。因此，可以避免在周围温度相当低的条件下，用作蒸发器的室外热交换器63的热交换性能的显著降低。由此，可以提高制热性能。
同样，经由第二废气热交换器95引入至室内热交换器65中的制冷剂由次级废气的热量加热。因此，可以提高用作对有限空间制热的冷凝器的室内热交换器65的制热性能。
当产生制热超负荷或需制热的负荷较小时，制冷剂的流量通过使用阀67v和流量控制阀68适当地控制。同样，传递至预热热交换器74的热传递介质的温度，通过温度传感器T感应热传递介质的温度、并且基于感应到的温度改变分别与散热热交换器78和外部热交换器83相关联的阀77v和阀81v的连通路径，而被适当地控制。
同时，当需要加热水时，设置在外部管线81的阀81v打开，以经由外部管线81将热量传递至外部热交换器83，由此，使外部热交换器83能够加热水。
在制冷/制热单元60的制冷操作过程中，制冷剂依次流经压缩机61、四通阀62、室外热交换器63、膨胀装置64、室内热交换器65、四通阀62及压缩机61，以进行制冷操作。
在此情形下，从冷却水热交换器72和第一废气热交换器92传递至预热热交换器74的热量被切断。而且，发动机冷却水的热量和废气的热量通过散热热交换器78和外部热交换器83被散发。阀67v的连通路径也被改变，以防止制冷剂从在室内热交换器65和四通阀62之间的制冷剂管线66流至与第二废气热交换器95连通的旁路管线67。
同时，由于该废气热交换器装置90构造为该第一和第二废气热交换器92和95串联设置，并且该消声器91设置在第一和第二废气热交换器92和95之间，因此可以降低在废气的排出过程中产生的噪音，并且得到一种更为紧凑的热交换器设置。
从以上描述可清楚，本发明的热电联产系统包括一废气热交换器装置，其中一对热交换器设置在发动机的排气管道中的消声器的相对侧，从而热交换器和消声器形成为一体。因此，可以降低排气噪音，由此得到更为安静的系统运转。此外，热交换器以紧凑状态设置，从而可以减小该热电联产系统的体积，并且提高该热电联产系统的效用。
尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员应当理解，只要不脱离所附权利要求所揭示的本发明的范围和精神，可以进行各种修改、补充和替换。

Claims (10)

1.一种热电联产系统的废气热交换器装置，包括：
排气管(93、96)，从发动机(50)排出的废气穿过所述排气管(93、96)；
一消声器(91)，其设置在所述排气管(93、96)之间，以降低排气噪音；以及
一第一废气热交换器(92)和一第二废气热交换器(95)，其分别设置在该消声器(91)的相对侧，以与穿过所述排气管(93、96)的废气进行热交换，各排气管(93、96)分别设置于该第一和第二废气热交换器(92、95)中相关联的一个之中。
2.如权利要求1所述的废气热交换器装置，其中每一个所述排气管(93、96)都具有管束结构，所述管束结构与该消声器(91)连接。
3.如权利要求1所述的废气热交换器装置，其中该消声器(91)包括：
一消声器本体；以及
至少一个减噪部件(99)，其设置在该消声器本体中以降低噪音。
4.如权利要求1所述的废气热交换器装置，其中在所述排气管(93、96)中与该废气热交换器装置的入口相对应的一个排气管的入口处设置一凸缘(94)。
5.如权利要求1所述的废气热交换器装置，其中：
该热电联产系统还包括一制冷/制热单元(60)，该制冷/制热单元(60)包括至少一个压缩机(61)、一四通阀(62)、一室外热交换器(63)、一膨胀装置(64)及一室内热交换器(65)，以建立一热泵型的制冷剂循环；
该第一废气热交换器(92)设置成用以预热穿过该室外热交换器(63)周围的空气；以及
该第二废气热交换器(95)设置成用以加热穿过该室内热交换器(65)的入口的制冷剂。
6.如权利要求5所述的废气热交换器装置，其中每一个所述排气管(93、96)都具有管束结构，所述管束结构与该消声器(91)连接。
7.如权利要求5所述的废气热交换器装置，其中该消声器(91)包括：
一消声器本体；以及
至少一个减噪部件(99)，其设置在该消声器本体中，以降低噪音。
8.如权利要求5所述的废气热交换器装置，其中在所述排气管(93、96)中与该废气热交换器装置的入口相对应的一个排气管的入口处设置一凸缘(94)。
9.一种热电联产系统，包括：
一发动机(50)，其驱动一发电机(52)，以进行发电；
一制冷/制热单元(60)，其包括至少一个压缩机(61)、一四通阀(62)、一室外热交换器(63)、一膨胀装置(64)及一室内热交换器(65)，以建立一热泵型的制冷剂循环；
排气管(93、96)，从发动机(50)排出的废气穿过所述排气管(93、96)；
一消声器(91)，其设置在所述排气管(93、96)之间，以降低排气噪音；
一第一废气热交换器(92)，其设置在该消声器(91)的上游，用以回收相对高温的废气热量，并且由此预热穿过该室外热交换器(63)周围的空气；以及
一第二废气热交换器(95)，其设置在该消声器(91)的下游，用以回收相对低温的废气热量，并且由此将回收到的热量供给至该室内热交换器(65)的入口。
10.如权利要求9所述的热电联产系统，其中每一个所述排气管(93、96)都具有管束结构，所述管束结构分别设置于该第一和第二废气热交换器(92、95)中相关联的一个之中，并且与该消声器(91)连接。
CNB200510008340XA 2004-08-17 2005-02-17 热电联产系统及其废气热交换器装置 Expired - Fee Related CN100378414C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040064812A KR100624815B1 (ko) 2004-08-17 2004-08-17 코제너레이션 시스템의 배기가스 열교환기
KR1020040064812 2004-08-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1737344A CN1737344A (zh) 2006-02-22
CN100378414C true CN100378414C (zh) 2008-04-02

Family

ID=36080259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510008340XA Expired - Fee Related CN100378414C (zh) 2004-08-17 2005-02-17 热电联产系统及其废气热交换器装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060037351A1 (zh)
EP (1) EP1628100A3 (zh)
KR (1) KR100624815B1 (zh)
CN (1) CN100378414C (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060112844A (ko) * 2005-04-28 2006-11-02 엘지전자 주식회사 열병합 발전 시스템
KR100624736B1 (ko) * 2005-05-19 2006-09-15 엘지전자 주식회사 열병합 발전시스템
KR101270614B1 (ko) * 2006-07-25 2013-06-07 엘지전자 주식회사 코제너레이션
KR101270615B1 (ko) * 2006-07-25 2013-06-07 엘지전자 주식회사 코제너레이션 및 그 제어 방법
KR101270616B1 (ko) * 2006-07-27 2013-06-07 엘지전자 주식회사 코제너레이션
JP2008045778A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
EP2196648A1 (en) * 2007-10-10 2010-06-16 Yanmar Co., Ltd. Engine exhaust heat recovery device and energy supply device using the same
WO2010051333A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-06 Delphi Technologies, Inc. Internal heat exchanger assembly having an internal bleed valve assembly
FR2948990A1 (fr) * 2009-08-04 2011-02-11 Mobile Comfort Holding Dispositif thermodynamique multi-energie modulaire
US9429018B2 (en) * 2009-12-08 2016-08-30 Electromotion Energy Corporation Synergistic energy ecosystem
JP5701026B2 (ja) * 2010-11-29 2015-04-15 三菱重工業株式会社 排熱回収システム
US10036347B1 (en) * 2013-07-19 2018-07-31 Raymond C. Sherry Standby energy generating system
CN105019989A (zh) * 2015-07-09 2015-11-04 威迩徕德电力设备(上海)有限公司 一种热电联产机组烟水换热装置
CN105332807B (zh) * 2015-09-28 2018-03-20 百发动力（无锡）有限公司 热电联产内燃机发电机组的控制系统及其控制方法
KR102620362B1 (ko) * 2016-08-31 2024-01-04 삼성전자주식회사 공기조화기
WO2019005678A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 Imby Energy, Inc. COGENERATION SYSTEMS AND METHODS FOR GENERATING HEAT AND ELECTRICITY
CN111433549A (zh) 2017-07-17 2020-07-17 分形散热器技术有限责任公司 多重分形散热器系统及方法
CN111022183A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 周旭龙 热电联产系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983004432A1 (en) * 1982-06-10 1983-12-22 Price Edwin A Fin-type heat exchanger
JPS59217491A (ja) * 1983-05-25 1984-12-07 Kogata Gas Reibou Gijutsu Kenkyu Kumiai 排ガス用熱交換器
CN1288828A (zh) * 1999-06-07 2001-03-28 三菱重工业株式会社 车辆空调器
JP2001280745A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和装置
WO2002002915A1 (en) * 2000-07-03 2002-01-10 Stanislaw Stanaszek Muffler with energy gaining apparatus

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1745492A (en) * 1925-12-31 1930-02-04 Kelch Ventilating Heater Compa Combined heater and muffler for automobiles
US3201934A (en) * 1962-08-06 1965-08-24 Harold W Smith Exhaust-liquid heat exchanger for internal combustion engines
US3280903A (en) * 1964-12-21 1966-10-25 Universal Silencer Corp Exhaust silencer and heat recovery unit
DE1530559A1 (de) * 1965-04-13 1970-01-08 Daimler Benz Ag Absorptionskuehlanlage fuer Kraftfahrzeuge
US3404731A (en) * 1966-07-12 1968-10-08 Paul A. Cushman Combined exhaust silencer and heat exchanger
US4621681A (en) * 1977-11-09 1986-11-11 Q-Dot Corporation Waste heat boiler
US4353207A (en) * 1980-08-20 1982-10-12 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants
JPS6131131Y2 (zh) * 1981-03-26 1986-09-10
US4391235A (en) * 1981-05-28 1983-07-05 Majkrzak David S Vehicle exhaust gas warm-up heater system
US4450932A (en) * 1982-06-14 1984-05-29 Nelson Industries, Inc. Heat recovery muffler
DE3708238A1 (de) * 1987-03-16 1988-09-29 Motoren Werke Mannheim Ag Kraft-waerme-kopplungsanlage
US4896830A (en) * 1987-09-30 1990-01-30 Kubota Ltd. Waste heat recovery system for horizontal liquid-cooled internal combustion engine
US4896500A (en) * 1989-05-15 1990-01-30 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for operating a combined cycle power plant having a defective deaerator
US5033264A (en) * 1989-06-16 1991-07-23 Tecogen Inc. Compact cogeneration system
US5314009A (en) * 1992-10-08 1994-05-24 Gas Research Institute Exhaust gas recuperator
US5320166A (en) * 1993-01-06 1994-06-14 Consolidated Natural Gas Service Company, Inc. Heat pump system with refrigerant isolation and heat storage
US5429179A (en) * 1993-08-23 1995-07-04 Gas Research Institute Gas engine driven heat pump system having integrated heat recovery and auxiliary components
US5729985A (en) * 1994-12-28 1998-03-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Air conditioning apparatus and method for air conditioning
US5709201A (en) * 1995-10-03 1998-01-20 Anser Thermal Technologies, Inc. Method and apparatus for heating a liquid medium
US6085513A (en) * 1996-01-17 2000-07-11 International Power Technology Method and apparatus for bypassing the superheater in a dual fluid engine
US5966952A (en) * 1996-09-05 1999-10-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Heat pump system with balanced total heating-emitting and absorbing capacities and method for stable heat pumping operation
FR2770582B1 (fr) * 1997-10-31 2000-01-28 Valeo Thermique Moteur Sa Ligne d'echappement et de recirculation des gaz pour moteur de vehicule automobile
DE19813674C1 (de) * 1998-03-27 1999-04-15 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zum Heizen und Kühlen eines Nutzraumes eines Kraftfahrzeuges
US6151891A (en) * 1998-09-22 2000-11-28 Bennett; Easton Heat exchanger for a motor vehicle exhaust
JP4337960B2 (ja) * 1998-12-17 2009-09-30 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ コンバインドサイクルシステムにおいて補助蒸気を供給するための装置及び方法
DE60033738T2 (de) * 1999-07-01 2007-11-08 General Electric Co. Vorrichtung zur Befeuchtung und Heizung von Brenngas
JP2001324240A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Sanyo Electric Co Ltd マルチエネルギーシステム
JP2002130743A (ja) * 2000-10-30 2002-05-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 室外熱交換器ユニット構造、室外機ユニット及びガスヒートポンプ式空気調和機
US6460360B2 (en) * 2001-02-20 2002-10-08 Sheng-Ming Hsieh Power-generating and energy-saving system
EP1454099A1 (en) * 2001-12-12 2004-09-08 Quantum Energy Technologies Pty Limited Energy efficient heat pump systems for water heating and air conditioning
DE20313863U1 (de) * 2003-09-06 2003-11-20 Autotechnik Gmbh Johanngeorgen Abgasanlage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983004432A1 (en) * 1982-06-10 1983-12-22 Price Edwin A Fin-type heat exchanger
JPS59217491A (ja) * 1983-05-25 1984-12-07 Kogata Gas Reibou Gijutsu Kenkyu Kumiai 排ガス用熱交換器
CN1288828A (zh) * 1999-06-07 2001-03-28 三菱重工业株式会社 车辆空调器
JP2001280745A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和装置
WO2002002915A1 (en) * 2000-07-03 2002-01-10 Stanislaw Stanaszek Muffler with energy gaining apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20060037351A1 (en) 2006-02-23
KR20060016393A (ko) 2006-02-22
KR100624815B1 (ko) 2006-09-20
EP1628100A2 (en) 2006-02-22
CN1737344A (zh) 2006-02-22
EP1628100A3 (en) 2011-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100378414C (zh) 热电联产系统及其废气热交换器装置
CN100370195C (zh) 热电联产系统
CN100378413C (zh) 热电联产系统
US7170191B2 (en) Electricity generating and air conditioning system with water heater
US7275382B2 (en) Cogeneration system
US5074114A (en) Congeneration system with a stirling engine
CN100344921C (zh) 热电联产系统
CN103727703A (zh) 一种再利用冷热电三联供系统
CN102401393B (zh) 火电厂锅炉排烟余热回收利用系统
CN100470168C (zh) 热电联产系统
CN1737467A (zh) 热电联产系统
SU1309918A3 (ru) Установка дл утилизации вне цикла компрессии низкопотенциального отработанного тепла от компрессорной станции
CN100467992C (zh) 用于热电联产系统的废气热交换器
CN109186116B (zh) 一种采用涡轮增压器的空气循环热泵系统
CN102900532A (zh) 间冷回热母管式分体压气机燃气轮机组
CN215566146U (zh) 一种空气-蒸汽双介质耦合循环高效发电系统
CN213980964U (zh) 一种低热值联合循环机组煤压机间冷热量优化利用系统
HUT69893A (en) Combined gas- and steam turbine for servicing electric energy
RU57434U1 (ru) Детандер-генераторный агрегат
CN112576375A (zh) 一种低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统及方法
CN101598511B (zh) 一种煤气冷却系统
CN217303241U (zh) 余热回收制冷系统
CN202811076U (zh) 间冷回热母管式分体压气机燃气轮机组
RU57433U1 (ru) Детандер-генераторная установка
CN220267790U (zh) 一种基于透平膨胀机的烟气余热回收发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080402

Termination date: 20100217