CN101117906A - 循环热管式内燃机余热回收利用装置 - Google Patents

循环热管式内燃机余热回收利用装置 Download PDF

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Abstract

本发明的提供了一种实现内燃机的废热加以回收利用的技术方法，主要是采用循环热管的技术，来回收内燃机的废气中的热能。将循环热管的蒸发段与内燃机的废气余热排放端相连接，循环热管的冷凝段安装在需要热能的区域。从而切实可行的实现了对内燃机的热管技术的尾气回收，同时在回收设备中设计有蓄热器，可以将热能加以储存，使得热能可以被充分的被利用于加热发动机缸体、加热机油等。该循环热管技术真正的为解决了内燃机废热的回收利用问题提供了一种可行的技术方法。

Description

循环热管式内燃机余热回收利用装置
技术领域
本发明涉及内燃机余热回收利用，降低排放物的有害物质含量以及降低噪音，包括各种内燃机的尾气的回收利用，特别是针对交通车船的内燃机的尾气回收利用，
背景技术
内燃机能耗的20-40％通过尾气排放，将该部分能源加以利用将对内燃机的能源利用的综合效率有一个改进，而且对于尾气排放的有害成分的减少以及噪音的减少都具有非常重要的意义。已有很多种技术方法来实现达到此目标，也有采用热管来吸收交通车辆的尾气，但由于技术上对热管的理解欠缺，虽然提出过很多种技术方案，但由于所采用的技术方法的缺陷，不能很好的实现所设计的目标，也有虽然设计并生产了产品，但由于不能达到应用的要求，因而无法达到使用的程度。
现有在车辆上内燃机的热管余热回收装置，在设计使用方法，因为采用的都是重力热管，所以其结构上都是将热管轴向垂直于水平面安装，即热管与排气管垂直放置，这样尾气通过的蒸发段的热量就很短，因为交换面积很小，所以其回收能力差，很难达到可以应用的回收，其次，车辆上由于安装空间的限制，使得换热的体积受到限制，也无法通过扩大换热面积的方法实现对尾气余热的回收利用。
在余热的利用上，还仅限于对尾气的回收后将其对车辆进行供暖的目的，未能对余热进行充分综合的利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可行的技术方法，来实现对内燃机的废热加以回收利用，主要是采用循环热管的技术方法，来回收内燃机的废气中的热能。将循环热管的蒸发段与内燃机的废气余热排放端相连接，循环热管的冷凝段安装在需要热能的区域。
具体发明内容如下：
内燃机燃烧排放的废气经由循环热管的蒸发段吸收，循环热管的至少一个冷凝段放置在储存、交换、利用热能的区域，蒸发段与冷凝段至少构成一个循环回路；
对于车辆上的内燃机尾气回收，蒸发段的长度方向与车辆的尾气排放管并行安装，其冷凝段放置在车辆箱体内部；
采用循环热管的技术，可以将蒸发段安装在车辆的底部与车厢成并行的放置，这样提供了足够大的换热空间，使得废气中的热量可以被充分的吸收，从而满足车辆的供热要求，其冷凝段直接安装在汽车内部，热量直接可以被充分的利用；
蒸发段或冷凝段结构采用下列之一：
A、含有翅片的管件；
B、不含翅片的管件；
C、套管换热器；
D、板式换热器；
E、管壳式换热器；
F、串片式换热器；
蒸发段或冷凝段直接可以采用各种换热器或管件，将换热器的进口和出口相连就可以构成一个最简单的循环热管，但需要根据具体的内燃机的排热量以及需要回收的热量来决定采用哪种换热器或管件；
蒸发段与冷凝段相连接的部分设计有柔性部分，柔性热管为至少下列一种：
A、波纹管型
B、螺旋管型
C、套管螺旋管型
对于车量而言，由于内燃机安装在底盘上，其蒸发段为了吸收内燃机的废热也同样的安装在车辆的底盘上，但由于冷凝段安装在箱体内部，所以蒸发段与冷凝段采用柔性连接，即在蒸发段与冷凝段相连接的部分设置柔性连接；
在蒸发段、冷凝端、柔性连接部分都可以采用套管结构，就是将一种管件插入到另外一种内部，其一种通道构成为热管的工作介质循环的通道，另外一种为废气流通的通道，这样构成了套管热管的换热结构，
套管结构为下列形式之一：
A、内部为带有翅片的直管，在其外部有一个管件将其套在内部，内燃机的气体在套管的夹层中流动，内部的带翅片的管件为热管；
B、内部为光滑的直管，在其外部有一个管件将其套在内部，内燃机的气体在套管的夹层中流动，内部管件为热管；
C、内部为光滑的管件，在其外部有一个管件将其套在内部，将套管加工为螺旋结构的套管型换热器，内燃机的气体在套管的夹层中流动；
经蒸发器回收的热能可以被储存和/或交换并最终得以利用，所储存的方式是采用蓄热器，所交换的方式是采用液体或气体的换热，储存和/或交换部分可以根据要求安装在任何部位，对于车辆可以安装在底盘上、箱体内等不同的区域，再经过普通的风机盘管或散热器或直接加热空气将热量提供到所需要的区域，或将热能储存后提供到更多需要热能的区域；
将热管的冷凝段安装在下列所需要储存和/或交换热能的区域之一：
A、液体或气体区域，再将液体或气体通过泵的循环到风机盘管部件，为所需要的利用热能的区域提供热量；
B、蓄热装置中，蓄热器将热量储存后，再经至少一个换热器将热量传输到需要的利用热能的区域；
如果将热能直接利用，可以将热管的冷凝段安装在下列利用热能的区域中：
A、油箱；
B、内燃机缸体；
C、内燃机壳体；
D、机油；
E、汽车箱体内；
F、热水箱中；
此时，将有多个冷凝段，可以分别将热能输送到不同的需要热能的部位，来为上述不同的区域提供热能。
为了能够充分地进行热能的回收利用，在循环热管中，还需要设置有控制装置，才能够使循环热管能够正常运行并得到控制，控制器件为至少下列之一：
A、单项阀门；
B、电动阀门；
C、手动阀门；
D、真空阀门；
E、电子控制器件；
F、传感器；
为了能够在不需要应用回收装置(如夏季时)或热能已经足够多不需要再回收热能时停止回收热能，所以设计有旁通管路，在热量大的时候将热量直接经旁通管路排放；
如果需要更多的回收热能，可以将排放到大气的尾气温度低于露点温度排放，这样可以一方面充分的回收热能，另一方面可以减少气体对管壁的腐蚀；
多个套管结构或多个冷凝段的连接形式为串联和/或并联；
附图说明：
图中标号含义
1：内燃机，2：蒸发器，3：冷凝器，4：旁通管，5：消音净化装置，6：流出柔性热管壳体，7：回流柔性热管壳体，8：车厢体内风机盘管，9：机油加热器，10：汽油加热器，11：液体或气体区域，12：蓄热装置，13：电动阀门，14：单项阀门，15：手动阀门，16：真空阀门，17：波纹管，18：螺旋管；19：带翅片的内套管结构
图1：直接利用回收器
图2：柔性连接回收期
图3：多功能余热回收器
图4：带蓄热装置的余热回收器
图5：波纹管
图6：螺旋管
图7：带翅片的内套管结构
本图所表示的结构既为带翅片的内套管结构的循环热管的蒸发段，废气由水平的方向流动，热管的工作介质延垂直方向流动，从而将废气的热量交换到热管中。
图8：循环热管结构
本图中，内部带有翅片的套管结构蒸发器2，将热量回收后经柔性热管壳体6流出后经冷凝器3冷凝后，再经柔性热管壳体7回流完成循环。
具体实施方法：
图1、直接利用回收器
图中内燃机1的废热气体直接与蒸发器2进行换热，与冷凝器3构成循环热管将热量回收利用，经回收余热的气体经消音净化装置5排放到大气中，为了夏季使用还设置了旁通管道4直接可以将尾气排放；
图2、柔性连接回收期
对于汽车等内燃机的余热回收装置，除其他部分与图一中相同外，还设置有流出柔性热管壳体6以及回流柔性热管壳体7，这样可以将冷凝器直接放置在汽车的厢体内部，在蒸发段2与冷凝段3之间采用柔性热管壳体，以解决车辆机架与车厢的振动问题；
图3、多功能余热回收器
在本实施例中，冷凝段被直接的设置在液体或气体区域内11，热量通过在冷凝器3内的液体的换热将液体加热，被加热的液体通过泵输送到车厢体内风机盘管8和机油加热器9以及汽油加热器10中；
图4、带蓄热装置的余热回收器
在本实施例中，冷凝段有两个部分，放置在液体或气体区域11以及放置在蓄热装置12中的两部分，在放置在液体或气体区域11的热量直接供给车厢体内风机盘管8以及机油加热器9热量，另一部分热量被放置在蓄热装置12中将热量储存起来，在内燃机不工作时将热量供给车厢体内8以及用于汽油加热10。

Claims (10)

1.一种循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
内燃机(1)燃烧排放的废气经由循环热管的蒸发段(2)吸收，循环热管的至少一个冷凝段(3)放置在储存、交换、利用热能的区域(11、12)，蒸发段(2)与冷凝段(3)至少构成一个循环回路。
2.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
对于车辆上的内燃机(1)尾气回收，蒸发段(2)的长度方向与车辆的尾气排放管并行安装，其冷凝段(3)放置在车辆厢体内部。
3.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
蒸发段(2)或冷凝段(3)结构采用下列之一：
A、含有翅片的管件；
B、不含翅片的管件；
C、套管换热器；
D、板式换热器；
E、管壳式换热器；
F、串片式换热器。
4.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
蒸发段(2)与冷凝段(3)相连接的部分设计有柔性部分(6、7)，柔性热管壳体为至少下列一种：
A、波纹管型(17)；
B、螺旋管型(18)；
C、套管螺旋管型。
5.根据权利要求3或4所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：套管结构为下列形式之一：
A、内部为带有翅片的直管(19)，在其外部有一个管件将其套在内部，内燃机的气体在套管的夹层中流动，内部的带翅片的管件为热管；
B、内部为光滑的直管，在其外部有一个管件将其套在内部，内燃机的气体在套管的夹层中流动，内部管件为热管；
C、内部为光滑的管件，在其外部有一个管件将其套在内部，将套管加工为螺旋结构的套管型换热器，内燃机的气体在套管的夹层中流动。
6.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：将热管的冷凝段安装在下列所需要储存和/或交换热能的区域之一：
A、液体或气体区域(11)，再将液体或气体通过泵的循环到风机盘管部件，为所需要的利用热能的区域提供热量；
B、蓄热装置中(12)，蓄热器将热量储存后，再经至少一个换热器将热量传输到需要的利用热能的区域(11、12)。
7.根据权利要求1或6所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：热管的冷凝段安装在下列利用热能的区域中：
A、油箱(10)；
B、内燃机缸体；
C、内燃机壳体；
D、机油(9)；
E、汽车箱体内(8)；
F、热水箱中(11)。
8.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
在循环热管上安装有控制装置，控制器件为至少下列之一：
A、单项阀门(14)；
B、电动阀门(13)；
C、手动阀门(15)；
D、真空阀门(16)；
E、电子控制器件；
F、传感器。
9.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
设计有旁通管路(4)，在热量大的时候将热量直接经旁通管路排放(5)。
10.根据权利要求1所述的循环热管式内燃机余热回收利用装置，其特征是：
排放到大气的尾气温度低于露点温度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104213967A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有集成的碳氢化合物吸收器的废热回收系统及其方法
CN104653261A (zh) * 2015-02-04 2015-05-27 山东大学 一种换热量可控的尾气热回收装置及工作方法
CN105045311A (zh) * 2015-08-03 2015-11-11 华中科技大学 一种基于可控热管的温控系统
CN106536884A (zh) * 2014-07-18 2017-03-22 翰昂汽车零部件有限公司 汽车的排气热量蓄热装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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