CN103397955B - 一种柴油机余热利用节能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柴油机余热利用节能装置，包括柴油机缸套及与柴油机缸套连在循环回路中的冷却水膨胀水箱、换热器和冷却水循环泵，与换热器相连设有串成海水淡化回路的热源膨胀水箱、海水淡化装置和热源循环泵。此柴油机余热利用节能装置通过冷却水循环泵带动经过柴油机缸套的冷却水在冷却回路中循环，并通过换热器将柴油机余热置换至海水淡化回路，同时通过热源循环泵带动海水淡化回路循环，经过海水淡化装置完成海水淡化流程，此装置能对柴油机余热达到最大限度的利用，并降低柴油机的能耗，利于环保，此发明用于余热回收利用设备领域。

Description

一种柴油机余热利用节能装置
技术领域
本发明涉及余热回收利用领域，特别是涉及一种柴油机余热利用节能装置。
背景技术
柴油机是利用柴油与空气在气缸内混合燃烧，产生高温高压燃气来推动活塞运动，来发出动力的设备。柴油机在工作时，燃料燃烧会产生大量的热能，气缸内气体温度可高达1800～2000℃，而燃烧产生的热能中只有30%～40%转变为机械能，约有20%～25%的能量会被冷却系统带走。
在远离陆地的海岛或船舶上一般会配备柴油发电机或柴油发动机，以解决海岛用电或船舶动力的问题。此外，远离陆地的海岛或船舶淡水资源比较缺乏。因此，以柴油机缸套冷却水余热作为热源的低温多效蒸馏海水淡化系统及方法具有非常好的经济性和应用前景。
柴油机冷却水一般注入到冷却水箱，并通过与柴油机主轴相连的风扇进行冷却。当柴油机冷却水余热作为海水淡化装置的驱动热源时，冷却水可通过海水淡化装置冷却至适宜温度。但是，柴油机自身的风扇始终保持固定转速，从而造成风扇转动能量的白白浪费。
发明内容
    为解决上述问题，本发明提供一种可提高柴油机余热利用率和降低柴油机能耗的柴油机余热利用节能装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种柴油机余热利用节能装置，包括柴油机缸套及与柴油机缸套连在循环回路中的冷却水膨胀水箱、换热器和冷却水循环泵，与换热器相连设有串成海水淡化回路的热源膨胀水箱、海水淡化装置和热源循环泵。
进一步作为本发明技术方案的改进，柴油机缸套的冷却水出口与冷却水膨胀水箱间连接有三通阀，三通阀与冷却水循环泵间为柴油机冷却水箱。
进一步作为本发明技术方案的改进，还设有正对柴油机冷却水箱的风扇，风扇的轴端安装有变频电机。
进一步作为本发明技术方案的改进，连接变频电机、三通阀和冷却水出口设有一温度信号控制器。
本发明的有益效果：此柴油机余热利用节能装置通过冷却水循环泵带动经过柴油机缸套的冷却水在冷却回路中循环，并通过换热器将柴油机余热置换至海水淡化回路，同时通过热源循环泵带动海水淡化回路循环，经过海水淡化装置完成海水淡化流程，此装置能对柴油机余热达到最大限度的利用，并降低柴油机的能耗，利于环保。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例整体结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明为一种柴油机余热利用节能装置，包括柴油机缸套10及与柴油机缸套10连在循环回路中的冷却水膨胀水箱6、换热器4和冷却水循环泵9，与换热器4相连设有串成海水淡化回路的热源膨胀水箱2、海水淡化装置1和热源循环泵3。
此柴油机余热利用节能装置通过冷却水循环泵带动经过柴油机缸套10的冷却水在冷却回路中循环，并通过换热器4将柴油机余热置换至海水淡化回路，同时通过热源循环泵3带动海水淡化回路循环，经过海水淡化装置1完成海水淡化流程，此装置能对柴油机余热达到最大限度的利用，并降低柴油机的能耗，利于环保。
作为本发明优选的实施方式，柴油机缸套10的冷却水出口101与冷却水膨胀水箱6间连接有三通阀12，三通阀12与冷却水循环泵9间为柴油机冷却水箱5。
从柴油机缸套10上的冷却水出口101流出的冷却水可经过柴油机冷却水箱5，在此循环中经过冷却后在进入柴油机缸套10进行冷却循环，亦可通过三通阀12流入冷却水膨胀水箱6后经过换热器4进行热交换，然后将柴油机余热带入海水淡化循环管路中。
通过三通阀12可合理分配流入冷却水膨胀水箱6的冷却水流量，即可间接控制进入海水淡化循环管路的柴油机余热量，达到最柴油机余热最大限度的利用。
作为本发明优选的实施方式，还设有正对柴油机冷却水箱5的风扇7，风扇7的轴端安装有变频电机8。
风扇7可对柴油机冷却水箱5进行冷却，在此装置中，风扇7不与柴油机主轴相连，而通过变频电机8来控制风扇7的转速。
作为本发明优选的实施方式，连接变频电机8、三通阀12和冷却水出口101设有一温度信号控制器11。
温度信号控制器11在检测到柴油机缸套10的冷却水出口101的水温后，即可进行反馈以控制变频电机8，通过变频电机8来控制风扇的转速。
当柴油机高负荷运行时，此时经冷却水出口101流出的冷却水温度较高，可通过温度信号控制器11控制三通阀12进行流量分配，使得冷却水流入换热器4的流量减少，保证海水淡化系统处于较优的工作温度。而流入柴油机冷却水箱5的冷却水流量增大，此时温度信号控制器11同时控制变频电机8，使其转速加快，驱动风扇7的转速加快，强化对柴油机冷却水箱5的冷却，保证冷却水的温度降低至适宜的温度。
当柴油机低负荷运行时，此时经冷却水出口101流出的冷却水温度较低，可通过温度信号控制器11控制三通阀12进行流量分配，使得冷却水流入换热器4的流量增加，最大化地利用柴油机余热。而流入柴油机冷却水箱5的冷却水流量降低，此时温度信号控制器11控制变频电机8，使其转速降低，驱动风扇7的转速也变慢，降低对柴油机冷却水箱5的冷却负荷，进而降低风扇的功耗。
柴油机缸套10的冷却水温度一般在60～90℃，而低温多效蒸馏系统的蒸发温度一般不超过75℃，因而低温多效蒸馏海水淡化系统热源的设计温度一般不超过80℃，以避免蒸发器内无机盐的结垢。
柴油机缸套10上冷却水出口101处布置了温度信号控制器11，该温度信号控制器11控制三通阀12，从而可根据冷却水的温度分配进入低温多效蒸馏海水淡化系统和柴油机冷却水箱的流量。
此外，将柴油机的风扇7和柴油机主轴解体，此时柴油机风扇通过变频电机8驱动，而变频电机8的转动频率通过温度信号控制器11控制。当柴油机冷却水水温较高，分配进入到低温多效蒸馏海水淡化系统的冷却水流量减少，而变频电机8的转速加快，驱动的风扇7转速加快，柴油机冷却水箱5的冷却负荷增大。而当柴油机冷却水水温较低时，分配进入到低温多效蒸馏海水淡化系统的流量增加，变频电机8的转速降低，驱动的风扇7转速降低，柴油机冷却水箱5的冷却负荷变小。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (2)

1.一种柴油机余热利用节能装置，其特征在于：包括柴油机缸套（10）及与所述柴油机缸套（10）连在循环回路中的冷却水膨胀水箱（6）、换热器（4）和冷却水循环泵（9），与所述换热器（4）相连设有串成海水淡化回路的热源膨胀水箱（2）、海水淡化装置（1）和热源循环泵（3）,所述柴油机缸套（10）的冷却水出口（101）与冷却水膨胀水箱（6）间连接有三通阀（12），所述三通阀（12）与冷却水循环泵（9）间为柴油机冷却水箱（5）,还设有正对所述柴油机冷却水箱（5）的风扇（7），所述风扇（7）的轴端安装有变频电机（8）。
2.根据权利要求1所述的柴油机余热利用节能装置，其特征在于：连接所述变频电机（8）、三通阀（12）和冷却水出口（101）设有一温度信号控制器（11）。
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