CN103925059B - 可淡化海水的内燃发电机组 - Google Patents

Abstract

一种可淡化海水的内燃发电机组，它包括水冷内燃机、发电机和控制系统、进水泵、冷凝器散热管，控制系统与发电机电、进水泵连接，在发电机的外壳外套有发电机冷却水腔外壳，二者间形成的空腔为发电机冷却水腔，内燃机排气管外套有排气管外壳，内燃机排气管与排气管外壳之间形成空腔为加热壶，进水泵与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，水冷内燃机冷却系统的出水管与加热壶的进水管相接，加热壶的出气管与冷凝器散热管相通，排气管的外壳上开有盐水出口，冷凝器散热管有两个出口，一个为净水出口，一个为蒸汽溢出阀。利用海水对机器散热，得到蒸馏水和盐，一举三得，适用海岛、海船等场所。

Description

可淡化海水的内燃发电机组

技术领域

本发明为一种内燃发电机组，尤其属于可淡化海水的内燃发电机组。

背景技术

内燃发电机组在发电过程中，因燃烧排出的废气及运动时产生的摩擦，会产生很多的热量。目前这些热量不但没得到利用，还需要损耗内燃机的有用功率进行冷却（如动力风扇和发电机冷却风扇）。内燃机的冷却系统通常采用两种方式，一种是风冷，一种是水冷。这两种冷却都会损失部分功率，又增加了热排放。一般为了更好的冷却效果、和更长时间的运行发电，大部分发电机组采用水冷方式。

发明内容

本发明针对现有内燃发电机组存在的不足，提供一种利用海水对内燃发电机组进行冷却，海水蒸发制作淡水的可淡化海水的内燃发电机组，达到节能环保的目的。

本发明所采用的技术方案为一种可淡化海水的内燃发电机组，包括水冷内燃机、发电机和控制系统，控制系统与发电机电连接，其技术要点在于它还具有第一进水泵、冷凝器散热管，第一进水泵与控制系统连接，在发电机的外壳外套有发电机冷却水腔外壳，二者间形成的空腔为发电机冷却水腔，内燃机排气管外套有排气管外壳，内燃机排气管与排气管外壳之间形成空腔为加热壶，第一进水泵与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，水冷内燃机冷却系统的出水管与加热壶的进水管相接，加热壶的出气管与冷凝器散热管相通，排气管外壳上开有盐水出口，冷凝器散热管有两个出口，一个为净水出口，一个为蒸汽溢出阀，海水的运动顺序为：第一进水泵-发电机冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶，加热壶产生的蒸汽进入冷凝器散热管，加热壶中剩余未蒸发的海水从排气管外壳的盐水出口排出。

本发明增加了冷凝器散热管、发电机冷却水腔外壳及排气管外壳，并利用现有水冷内燃机的冷却系统，通过管路连接，使海水由第一进水泵依次进入发电机冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶加热后产生蒸汽进入冷凝器散热管，加热壶中剩余未蒸发的海水从排气管外壳的盐水出口排出，其含盐量比海水高，可用于制作盐。海水温度由低到高形成蒸汽，再由蒸汽冷却成蒸馏水。常温海水先对发电机（发电机是几个部件中发热量最少的）进行冷却，提高部分温度，之后通过水冷内燃机的冷却系统的循环，水温得到进一步的提高，最后通过内燃机排气管（排气的热量大约在500度左右）外的加热壶，海水已经达到沸点，沸腾后产生蒸汽，蒸汽通过冷凝器散热管进行降温，得到蒸馏水。可将冷凝器散热管放入海水中或利用空气进行散热。这样通过的对现有内燃发电机组进行改进，利用海水对内燃发电机组进行冷却，省去发电机、内燃机的冷却耗能，提高了内燃发电机组的有效功率，同时对海水进行淡化，获得蒸馏水和盐，一举三得。

在冷凝器散热管外还套有冷凝器外壳，冷凝器外壳上有进水口和出水口，冷凝器散热管和冷凝器外壳组成冷凝器，冷凝器散热管和冷凝器外壳二者间形成的空腔为冷凝器冷却水腔，进水口与第二进水泵连接。

在冷凝器散热管外加外壳形成冷凝器，通过供水来对冷凝器散热管进行散热，这样能对散热过程进行控制。

在冷凝器散热管外还套有冷凝器外壳，冷凝器外壳上有进水口和出水口，冷凝器散热管和冷凝器外壳组成冷凝器，冷凝器散热管和冷凝器外壳二者间形成的空腔为冷凝器冷却水腔，第一进水泵与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与冷凝器冷却水腔的进水口相通，冷凝器冷却水腔的出水口与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，海水的运动顺序为：第一进水泵-发电机冷却水腔-冷凝器冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶，加热壶产生的蒸汽进入冷凝器散热管，加热壶中剩余未蒸发的海水从排气管外壳的盐水出口排出。

将冷凝器接在发电机与内燃机之间，通过管路连接，使海水由第一进水泵依次进入发电机冷却水腔-冷凝器冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶加热后产生蒸汽进入冷凝器散热管，加热壶中剩余未蒸发的海水从排气管外壳的盐水出口排出，其含盐量比海水高，可用于制作盐。海水温度由低到高形成蒸汽，再由蒸汽冷却成蒸馏水。冷凝器散热管内为需要冷却的蒸汽，外部（冷凝器冷却水腔）为需加热的海水，冷凝器成了蒸汽和海水的热交换器。常温海水先对发电机（发电机是几个部件中发热量最少的）进行冷却，提高部分温度，再对冷凝器进行冷却又提高了温度，之后通过水冷内燃机的冷却系统的循环，水温可以提高到85摄氏度左右，最后通过内燃机排气管（排气的热量大约在500度左右）外的加热壶，海水已经达到沸点，沸腾后产生蒸汽，蒸汽通过冷凝器散热管进行降温得到蒸馏水。这样通过的对现有内燃发电机组进行改进，利用海水对内燃发电机组进行冷却，省去发电机、内燃机的冷却耗能，提高了内燃发电机组的有效功率，同时对海水进行淡化，获得蒸馏水和盐，一举三得。

为了强化排气管与海水之间的热交换，可采用下述方法中的一种或多种设计：

将排气管中部改成多根排气支管，以增加热交换面积，即内燃机排气管由头部的排气总管与中部的多根排气支管组成，从加热壶出来后再并成一根进入消声器。

内燃机排气管为有皱折的管。

内燃机排气管呈盘旋状或呈迂回弯折。

在内燃机排气管外表面设计有散热筋片。

在加热壶中固定有电加热管，发电机与加热壶中的电加热管连接，加热壶中的电加热管与控制系统连接。

在发电机的电量有余的时候可以用于加热海水，以增加蒸馏量。

在蒸汽溢出阀接有冷凝管，对蒸汽溢出阀的溢出蒸汽用冷凝管引出至另一冷却循环系统进行冷却，增加淡水的出水量。

本发明不仅不要动力风扇、水箱和发电机风扇，减少内燃发电机组自身散热耗能，提高了内燃发电机组的有效功率，同时对发电时排出的废气热量，以及发电机组自身做功过程摩擦产生的热量加以利用，利用内燃发电机组的废热对海水进行加热，一方面对机器散热，另一方面对海水加热得到蒸馏水和盐，一举三得，对于海岛、海船等淡水缺乏的场所尤其适用。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图

图2为本发明实施例2的结构原理示意图

图3为本发明实施例3的结构原理示意图

图4为本发明实施例4的结构原理示意图

其中：1水冷内燃机11排气管12排气支管13消声器2发电机22发电机冷却水腔外壳3冷凝器32冷凝器冷却水腔外壳321进水口322出水口33净水出口34蒸汽溢出阀35冷凝管4加热壶41加热壶的外壳42盐水出口5第一进水泵6第二进水泵7电加热管。

具体实施方式

下面结合视图对本发明进行详细的描述,下面的实施例可以使本专业的技术人员更理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例1，如图1所示，一种可淡化海水的内燃发电机组，包括水冷内燃机1、发电机2和控制系统，它还具有第一进水泵5、冷凝器散热管31，第一进水泵5与控制系统连接，在发电机2的外壳外套有发电机冷却水腔外壳22，二者间形成的空腔为发电机冷却水腔，内燃机排气管11外套有排气管外壳41，内燃机排气管11与排气管外壳41之间形成空腔为加热壶4，第一进水泵5与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，水冷内燃机冷却系统的出水管与加热壶4的进水管相接，加热壶4的出气管与冷凝器散热管31相通，排气管外壳41上开有盐水出口42，冷凝器散热管31有两个出口，一个为净水出口33，一个为蒸汽溢出阀34，海水的运动顺序为：第一进水泵5-发电机冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶4，加热壶4产生的蒸汽进入冷凝器散热管31，加热壶4中剩余未蒸发的海水从排气管外壳41的盐水出口42排出。可将冷凝器散热管放入海水中或利用空气进行散热。

为了提高热交换率，发电机冷却水腔的进出水口最好呈空间对角线，使进出水的流程最长，能充分地对发电机进行冷却。

为了强化排气管与海水之间的热交换，可采用下述方法中的一种或多种设计：内燃机排气管11为有皱折的管；内燃机排气管11呈盘旋状或呈迂回弯折；在内燃机排气管11外表面设计有散热筋片。

实施例2，如图2所示，它是在实施例1的基础上进行改进，在冷凝器散热管31外还套有冷凝器外壳32，冷凝器外壳32上有进水口321和出水口322，冷凝器散热管31和冷凝器外壳32组成冷凝器3，冷凝器散热管31和冷凝器外壳32二者间形成的空腔为冷凝器冷却水腔，进水口321与第二进水泵6连接。通过第二进水泵6对冷凝器冷却水腔进行供水来对冷凝器散热管进行散热，这样能对散热过程进行控制。在加热壶4中固定有电加热管7，发电机2与加热壶4中的电加热管电连接，加热壶4中的电加热管与控制系统电连接。这样在发电机所发的电量有余的时候可以用于加热海水，以增加蒸馏量或在淡水不足的情况下通过内燃发电机组进行制作淡水.为了强化排气管与海水之间的热交换，将排气管中部改成多根排气支管，以增加热交换面积，即内燃机排气管11由头部的排气总管与中部的多根排气支管12组成，从加热壶出来后再并成一根进入消声器13。对于多根排气支管还可：采用有皱折的管；呈盘旋状或呈迂回弯折；在外表面设计有散热筋片。其余未述部分与实施例1相同。

实施例3，如图3所示，它是在实施例2的基础上进行改进，将冷凝器接在发电机与内燃机之间。

一种可淡化海水的内燃发电机组，包括水冷内燃机1、发电机2和控制系统，控制系统与发电机2电连接，控制系统对整个内燃发电机组的工作过程进行控制，它还具有第一进水泵5、冷凝器3，第一进水泵5与控制系统连接，在发电机2的外壳外套有发电机冷却水腔外壳22，二者间形成的空腔为发电机冷却水腔，所述的冷凝器3由冷凝器散热管31和冷凝器外壳32组成，冷凝器散热管31和冷凝器外壳32二者间形成的空腔为冷凝器冷却水腔，内燃机排气管11外套有排气管外壳41，内燃机排气管11与排气管外壳41之间形成空腔为加热壶4，第一进水泵5与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与冷凝器冷却水腔的进水口321相通，冷凝器冷却水腔的出水口322与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，水冷内燃机冷却系统的出水管与加热壶4的进水管相接，加热壶4的出气管与冷凝器散热管31相通，排气管外壳41上开有盐水出口42，冷凝器散热管31有两个出口，一个为净水出口33，一个为蒸汽溢出阀34，海水的运动顺序为：第一进水泵5-发电机冷却水腔-冷凝器冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶4，加热壶4产生的蒸汽进入冷凝器散热管31，加热壶4中剩余未蒸发的海水从排气管外壳的盐水出口42排出。为了强化排气管与海水之间的热交换，将排气管中部改成多根排气支管，以增加热交换面积，即内燃机排气管11由头部的排气总管与中部的多根排气支管12组成，从加热壶出来后再并成一根进入消声器13。

为了提高热交换率，发电机冷却水腔的进出水口最好呈空间对角线，使进出水的流程最长，能充分地对发电机进行冷却；同样冷凝器冷却水腔的进出水口相对位置也尽量远。其余未述部分与实施例2相同。

本发明的工作原理为：在现有水冷内燃发电机组的基础上增加了冷凝器、发电机冷却水腔外壳、冷凝器冷却水腔外壳及加热壶的外壳，并利用现有水冷内燃机的冷却系统，通过管路连接，使海水由第一进水泵依次进入发电机冷却水腔-冷凝器冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶4，加热壶4产生的蒸汽进入冷凝器，加热壶中剩余未蒸发的海水从排气管外壳的盐水出口排出，由于所排出的海水含盐浓度高，可直接用于制作海盐。海水温度由低到高形成蒸汽，再由蒸汽冷却成淡水。利用常温海水对发电机（发电机是几个部件中发热量最少的）进行冷却，提高部分温度，再对冷凝器进行冷却，海水又提高了温度，之后海水通过现有水冷内燃机的冷却系统地对内燃机内部进行冷却，水温可以提高到85摄氏度左右，最后通过内燃机排气管（排气的热量大约在500度左右）外的加热壶，海水已经达到沸点，沸腾后产生蒸汽，蒸汽通过冷凝器里面的冷凝器散热管31进行降温，得到蒸馏水。这样通过的对现有内燃发电机组进行改进，利用海水对内燃发电机组进行冷却，冷却效果好，还省去发电机、内燃机的冷却耗能，提高了内燃发电机组的有效功率，同时对海水进行淡化，获得蒸馏水和盐，一举三得。

在加热壶4中固定有电加热管7，发电机2与加热壶4中的电加热管电连接，加热壶4中的电加热管与控制系统电连接。这样在发电机的电量有余的时候可以用于加热海水，以增加蒸馏量或在淡水不足的情况下通过内燃发电机组进行制作淡水。

实施例4，如图4所示，是在实施例3的基础上进行改进，由于海岛、海船等淡水匮乏，在蒸汽溢出阀34接有冷凝管35，对蒸汽溢出阀34的溢出蒸汽用冷凝管引出至另一冷却循环系统如冷凝器散热管或冷凝器进行冷却，增加淡水的出水量。其余未述部分与实施例3相同。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的实质范围内所做出的改进、替换和润饰，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可淡化海水的内燃发电机组，包括水冷内燃机（1）、发电机（2）和控制系统，其特征在于：它还具有第一进水泵（5）、冷凝器散热管（31），第一进水泵（5）与控制系统连接，在发电机（2）的外壳外套有发电机冷却水腔外壳（22），二者间形成的空腔为发电机冷却水腔，内燃机排气管（11）外套有排气管外壳（41），内燃机排气管（11）与排气管外壳（41）之间形成空腔为加热壶（4），第一进水泵（5）与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，水冷内燃机冷却系统的出水管与加热壶（4）的进水管相接，加热壶（4）的出气管与冷凝器散热管（31）相通，排气管外壳（41）上开有盐水出口（42），冷凝器散热管（31）有两个出口，一个为净水出口（33），一个为蒸汽溢出阀（34），海水的运动顺序为：第一进水泵（5）-发电机冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶（4），加热壶（4）产生的蒸汽进入冷凝器散热管（31），加热壶（4）中剩余未蒸发的海水从排气管外壳（41）的盐水出口（42）排出。

2.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：在冷凝器散热管（31）外还套有冷凝器外壳（32），冷凝器外壳（32）上有进水口（321）和出水口（322），冷凝器散热管（31）和冷凝器外壳（32）组成冷凝器（3），冷凝器散热管（31）和冷凝器外壳（32）二者间形成的空腔为冷凝器冷却水腔，进水口（321）与第二进水泵（6）连接。

3.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：在加热壶（4）中固定有电加热管（7），发电机（2）与加热壶（4）中的电加热管电连接，加热壶（4）中的电加热管与控制系统电连接。

4.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：内燃机排气管（11）由头部的排气总管与中部的多根排气支管（12）组成，从加热壶出来后再并成一根进入消声器。

5.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：内燃机排气管（11）为有皱折的管。

6.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：内燃机排气管（11）呈盘旋状或呈迂回弯折。

7.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：在内燃机排气管（11）外表面设计有散热筋片。

8.根据权利要求1所述的可淡化海水的内燃发电机组，其特征在于：蒸汽溢出阀（34）接有冷凝管（35）。

9.一种可淡化海水的内燃发电机组，包括水冷内燃机（1）、发电机（2）和控制系统，其特征在于：它还具有第一进水泵（5）、冷凝器散热管（31），第一进水泵（5）与控制系统连接，在发电机（2）的外壳外套有发电机冷却水腔外壳（22），二者间形成的空腔为发电机冷却水腔，在冷凝器散热管（31）外还套有冷凝器外壳（32），冷凝器外壳（32）上有进水口和出水口，冷凝器散热管（31）和冷凝器外壳（32）组成冷凝器（3），冷凝器散热管（31）和冷凝器外壳（32）二者间形成的空腔为冷凝器冷却水腔，内燃机排气管（11）外套有排气管外壳（41），内燃机排气管（11）与排气管外壳（41）之间形成空腔为加热壶（4），第一进水泵（5）与发电机冷却水腔的进水管相接，发电机冷却水腔的出水管与冷凝器冷却水腔的进水口相通，冷凝器冷却水腔的出水口与水冷内燃机冷却系统的进水管相接，水冷内燃机冷却系统的出水管与加热壶（4）的进水管相接，加热壶（4）的出气管与冷凝器散热管（31）相通，排气管外壳（41）上开有盐水出口（42），冷凝器散热管（31）有两个出口，一个为净水出口（33），一个为蒸汽溢出阀（34），海水的运动顺序为：第一进水泵（5）-发电机冷却水腔-冷凝器冷却水腔-水冷内燃机冷却系统-加热壶（4），加热壶（4）产生的蒸汽进入冷凝器散热管（31），加热壶（4）中剩余未蒸发的海水，从排气管外壳（41）的盐水出口（42）排出。