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

一种柴油机余热利用节能装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103397955B
CN103397955B CN201310323087.1A CN201310323087A CN103397955B CN 103397955 B CN103397955 B CN 103397955B CN 201310323087 A CN201310323087 A CN 201310323087A CN 103397955 B CN103397955 B CN 103397955B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling water
diesel
diesel engine
heat
water tank
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
CN201310323087.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103397955A (zh
Inventor
张凤鸣
陈顺权
徐士鸣
冯冬冬
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.)
Guangzhou Institute of Advanced Technology of CAS
Original Assignee
Guangzhou Institute of Advanced Technology of CAS
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 Guangzhou Institute of Advanced Technology of CAS filed Critical Guangzhou Institute of Advanced Technology of CAS
Priority to CN201310323087.1A priority Critical patent/CN103397955B/zh
Publication of CN103397955A publication Critical patent/CN103397955A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103397955B publication Critical patent/CN103397955B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • 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

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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）。
CN201310323087.1A 2013-07-29 2013-07-29 一种柴油机余热利用节能装置 Expired - Fee Related CN103397955B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310323087.1A CN103397955B (zh) 2013-07-29 2013-07-29 一种柴油机余热利用节能装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310323087.1A CN103397955B (zh) 2013-07-29 2013-07-29 一种柴油机余热利用节能装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103397955A CN103397955A (zh) 2013-11-20
CN103397955B true CN103397955B (zh) 2015-10-14

Family

ID=49561646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310323087.1A Expired - Fee Related CN103397955B (zh) 2013-07-29 2013-07-29 一种柴油机余热利用节能装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103397955B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103397954B (zh) * 2013-07-29 2016-01-06 广州中国科学院先进技术研究所 一种柴油机余热利用的控制系统
CN103739031B (zh) * 2014-01-19 2015-03-18 孔令斌 一种利用余热淡化海水的斯特林发电机
CN103771551A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 中国神华能源股份有限公司 海水淡化装置和海水淡化系统
CN103896350B (zh) * 2014-03-25 2015-09-09 广州中国科学院先进技术研究所 一种海岛海水淡化系统和方法
CN104564422B (zh) * 2014-12-30 2016-06-01 清华大学 内燃机余热综合利用系统
CN106519520A (zh) * 2016-11-08 2017-03-22 江苏润海能源科技有限公司 一种海水淡化装置
US10800668B2 (en) 2018-09-10 2020-10-13 Caterpillar Inc. Integrated thermal management and water purification system
CN110332036B (zh) * 2019-07-02 2024-04-30 哈尔滨工程大学 一种回收利用柴油机旁通废气能量的闭式冷却系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318455A (zh) * 2008-05-30 2008-12-10 清华大学 燃料电池车余热供暖系统
CN102336450A (zh) * 2011-08-10 2012-02-01 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 基于柴油机余热利用的蒸馏海水淡化装置及其淡化方法
CN102575569A (zh) * 2009-10-05 2012-07-11 丰田自动车株式会社 车辆的冷却装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0308567A1 (de) * 1987-09-22 1989-03-29 Cryomec AG Vorrichtung zum Verdampfen eines cryogenen Fluidums
JPH0647973B2 (ja) * 1988-10-11 1994-06-22 株式会社クボタ エンジンの排熱回収装置
CN101774657B (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 绍兴文理学院 一种船用海水淡化装置及其制备淡水的方法
CN103397954B (zh) * 2013-07-29 2016-01-06 广州中国科学院先进技术研究所 一种柴油机余热利用的控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318455A (zh) * 2008-05-30 2008-12-10 清华大学 燃料电池车余热供暖系统
CN102575569A (zh) * 2009-10-05 2012-07-11 丰田自动车株式会社 车辆的冷却装置
CN102336450A (zh) * 2011-08-10 2012-02-01 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 基于柴油机余热利用的蒸馏海水淡化装置及其淡化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103397955A (zh) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103397955B (zh) 一种柴油机余热利用节能装置
CN103397954B (zh) 一种柴油机余热利用的控制系统
CN104354847A (zh) 一种高效船用海水源热泵空调系统及其控制方法
CN105174344A (zh) 一种基于柴油机余热回收的船用海水淡化系统
KR20140025943A (ko) 연료유 절감을 위한 중앙 집중 냉각 시스템
CN204055318U (zh) 增程式电动车电机三回路冷却系统
CN204210725U (zh) 一种高效船用海水源热泵空调系统
CN103343718A (zh) 一种lng燃料动力船舶的lng燃料主机余热利用系统
CN109667666A (zh) 一种解决燃机开放式冷却系统腐蚀和结垢的分布式能源系统及工作方法
CN203962198U (zh) 一种柴油发电机冷热水电联供系统
CN209838517U (zh) 一种船舶机舱冷却系统
KR20130040320A (ko) 선박의 폐열을 이용한 청수 생산 설비
CN104354849A (zh) 一种油轮余热货油加热、压载水加热、制冷三联供系统
CN102383978B (zh) 船舶柴油机及其热交换装置
CN205135835U (zh) 一种应用于船舶及海洋工程领域的综合热源系统
CN208907384U (zh) 一种用于空调冷媒水的主机余热利用系统
CN105179104A (zh) 一种应用于船舶及海洋工程领域的综合热源系统
KR101335608B1 (ko) 청수 생산 시스템
CN203959869U (zh) 一种海岛水电联产系统
CN201538431U (zh) 船舶生活用淡水舱保暖装置
CN104131876B (zh) 可高效运行的船用发电机组
CN203296900U (zh) 船用柴油机冷却系统
CN209621471U (zh) 一种解决燃机开放式冷却系统腐蚀和结垢的分布式能源系统
CN203584531U (zh) 发电机组尾气余热利用系统
KR20170061946A (ko) Egr 유닛을 구비한 선박의 냉각 시스템 및 냉각 방법

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151014

Termination date: 20210729

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee