CN107642433A - 一种斯特林发动机气体增压循环管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，包括斯特林发动机，所述斯特林发动机的出气管口设有第一管道，且斯特林发动机的出气管口设有第二管道，第一管道的侧面中部设有排气止逆阀，且第一管道的侧面下端设有手动排气阀，第二管道的侧面上端设有密封腔排气止逆阀和密封腔排气过滤器，且密封腔排气止逆阀位于密封腔排气过滤器的上侧，与排气止逆阀对应第二管道的侧面设有发动机短路电磁阀，且第二管道的下端管口设有气缸安全阀。该斯特林发动机气体增压循环管理系统，可以对工作腔进行充气和排气，并且可以对系统内部进行气体补充，便于对工作腔内部的压强进行调节，操作简单，使用方便，安全性高。

Description

一种斯特林发动机气体增压循环管理系统

技术领域

本发明涉及斯特林发动机技术领域，具体为一种斯特林发动机气体增压循环管理系统。

背景技术

斯特林发动机在工作过程中需要根据加热管的温度情况实时调节工作腔的压力，工质气体一般由外部氢气或者氦气管理设备提供，系统由高低压气瓶、压缩机、供气管路、过滤器和多个阀门组成，斯特林发动机在工作过程中需要根据加热管的温度情况实时调节工作腔的压力，工作过程包括充气、排气、发动机短路、压缩机增压和外部气体补充等一系列的操作，但是现有工作腔的压力调节十分不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，可以对工作腔进行充气和排气，并且可以对系统内部进行气体补充，便于对工作腔内部的压强进行调节，操作简单，使用方便，安全性高，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，包括斯特林发动机，所述斯特林发动机的出气管口设有第一管道，且斯特林发动机的出气管口设有第二管道，所述第一管道的侧面中部设有排气止逆阀，且第一管道的侧面下端设有手动排气阀，所述第二管道的侧面上端设有密封腔排气止逆阀和密封腔排气过滤器，且密封腔排气止逆阀位于密封腔排气过滤器的上侧，与排气止逆阀对应第二管道的侧面设有发动机短路电磁阀，且第二管道的下端管口设有气缸安全阀，所述第一管道和第二管道侧面上端均与第四管道连接，所述第四管道靠近第一管道的一侧设有充气止逆阀，且第四管道的侧面中部设有充气电磁阀和充气过滤器，所述充气电磁阀位于充气过滤器的左侧，所述第四管道的右端与第三管道连接，第一管道和第二管道的侧面下端均与第五管道连接，且第二管道与第五管道的连接处位于发动机短路电磁阀和气缸安全阀之间，所述第五管道的侧面中部从左到右依次设有排气过滤器、排气电磁阀和压缩机进气止逆阀，所述第五管道的下端管口设有压缩机，所述压缩机的出气管口与第三管道的下端连接，且第三管道靠近压缩机一端的侧面设有压缩机过滤器，所述第三管道的侧面中部设有高压安全阀，且第三管道的侧面下端设有压缩机出气止逆阀，所述斯特林发动机、发动机短路电磁阀、充气电磁阀、排气电磁阀和压缩机的输入端均与外部PLC控制器的输出端电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第五管道靠近压缩机的一端侧面设有第六管道，且第五管道与第六管道的连接处位于压缩机进气止逆阀的下侧，与第六管道对应第五管道的侧面设有压缩机压力传感器，所述压缩机压力传感器的输出端与外部PLC控制器的输入端电连接，所述第六管道靠近第五管道的一端设有外部充气过滤器，所述第六管道的侧面中部设有外部充气止逆阀，所述第六管道的侧面左端设有外部充气电磁阀，且第六管道远离第五管道的一端设有外部补充气瓶，所述外部充气电磁阀的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第五管道靠近压缩机的一侧通过短管与第三管道连接，且短管的侧面设有压缩机怠速电磁阀，所述压缩机怠速电磁阀的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第三管道的侧面上端从上到下依次设有压缩机供气瓶安全阀、供气压力传感器、供气电磁阀和手动供气阀，所述手动供气阀位于第四管道的上侧，与供气压力传感器对应第三管道的侧面设有供气瓶，所述供气电磁阀的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接，且供气压力传感器的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第五管道靠近第一管道的一端侧面设有气缸压力传感器，所述气缸压力传感器的输出端与外部PLC控制器的输入端电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本斯特林发动机气体增压循环管理系统，可以增大整个系统中的压强，便于对系统中的气压进行调节；便于对压缩机入口处气体压力大小进行调节；可以将工作腔内部的气体进行排出和收集；可以对工作腔的压力进行检测，便于工作腔内部气体的排出；整个系统可以对工作腔进行充气和排气，并且可以对系统内部进行气体补充，便于对工作腔内部的压强进行调节，操作简单，使用方便，安全性高。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1斯特林发动机、2密封腔排气止逆阀、3密封腔排气过滤器、4充气止逆阀、5排气止逆阀、6发动机短路电磁阀、7排气过滤器、8手动排气阀、9气缸压力传感器、10气缸安全阀、11充气电磁阀、12充气过滤器、13压缩机供气瓶安全阀、14供气压力传感器、15供气瓶、16供气电磁阀、17手动供气阀、18高压安全阀、19排气电磁阀、20压缩机进气止逆阀、21压缩机压力传感器、22压缩机出气止逆阀、23压缩机怠速电磁阀、24压缩机过滤器、25压缩机、26外部充气过滤器、27外部充气止逆阀、28外部充气电磁阀、29外部补充气瓶、30第一管道、31第二管道、32第三管道、33第四管道、34第五管道、35第六管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，包括斯特林发动机1，斯特林发动机1的出气管口设有第一管道30，且斯特林发动机1的出气管口设有第二管道31，第一管道30的侧面中部设有排气止逆阀5，使气体单向流动，且第一管道30的侧面下端设有手动排气阀8，便于气体的排出，第二管道31的侧面上端设有密封腔排气止逆阀2和密封腔排气过滤器3，且密封腔排气止逆阀2位于密封腔排气过滤器3的上侧，便于气体的排出和过滤，与排气止逆阀5对应第二管道31的侧面设有发动机短路电磁阀6，且第二管道31的下端管口设有气缸安全阀10，第一管道30和第二管道31侧面上端均与第四管道33连接，第四管道33靠近第一管道30的一侧设有充气止逆阀4，且第四管道33的侧面中部设有充气电磁阀11和充气过滤器12，充气电磁阀11位于充气过滤器12的左侧，第四管道33的右端与第三管道32连接，第一管道30和第二管道31的侧面下端均与第五管道34连接，第五管道34靠近第一管道30的一端侧面设有气缸压力传感器9，气缸压力传感器9的输出端与外部PLC控制器的输入端电连接，可以对工作腔的压力进行检测，便于工作腔内部气体的排出，且第二管道31与第五管道34的连接处位于发动机短路电磁阀6和气缸安全阀10之间，第五管道34的侧面中部从左到右依次设有排气过滤器7、排气电磁阀19和压缩机进气止逆阀20，第五管道34的下端管口设有压缩机25，第五管道34靠近压缩机25的一端侧面设有第六管道35，且第五管道34与第六管道35的连接处位于压缩机进气止逆阀20的下侧，与第六管道35对应第五管道34的侧面设有压缩机压力传感器21，压缩机压力传感器21的输出端与外部PLC控制器的输入端电连接，第六管道35靠近第五管道34的一端设有外部充气过滤器26，第六管道35的侧面中部设有外部充气止逆阀27，第六管道35的侧面左端设有外部充气电磁阀28，且第六管道35远离第五管道34的一端设有外部补充气瓶29，外部补充气瓶29容积为40L，外部充气电磁阀28的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接，可以增大整个系统中的压强，便于对系统中的气压进行调节，压缩机25的出气管口与第三管道32的下端连接，第五管道34靠近压缩机25的一侧通过短管与第三管道32连接，且短管的侧面设有压缩机怠速电磁阀23，压缩机怠速电磁阀23的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接，便于对压缩机25入口处气体压力大小进行调节，且第三管道32靠近压缩机25一端的侧面设有压缩机过滤器24，第三管道32的侧面中部设有高压安全阀18，且第三管道32的侧面下端设有压缩机出气止逆阀22，第三管道32的侧面上端从上到下依次设有压缩机供气瓶安全阀13、供气压力传感器14、供气电磁阀16和手动供气阀17，手动供气阀17位于第四管道33的上侧，与供气压力传感器14对应第三管道32的侧面设有供气瓶15，供气瓶15容积为10L，供气电磁阀16的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接，且供气压力传感器14的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接，可以将工作腔内部的气体进行排出和收集，当需要外部气体补充时，斯特林发动机1工作一段时间之后，由于密封原因，系统内可循环气体会逐渐减少，需要外部气瓶补气，补气时关闭压缩机怠速电磁阀23，打开外部充气电磁阀28、手动供气阀17、供气电磁阀16，40L外部补充气瓶29内的气体通过外部充气电磁阀28、外部充气止逆阀27、外部充气过滤器26进入压缩机25，气体通过压缩机25增压后，再经过压缩机过滤器24、压缩机出气止逆阀22、手动供气阀17、供气电磁阀16进入10L供气瓶15，斯特林发动机1、发动机短路电磁阀6、充气电磁阀11、排气电磁阀19和压缩机25的输入端均与外部PLC控制器的输出端电连接，外部PLC控制器控制斯特林发动机1、发动机短路电磁阀6、充气电磁阀11、供气压力传感器14、供气电磁阀16、压缩机压力传感器21、压缩机怠速电磁阀23、外部充气电磁阀28、排气电磁阀19和压缩机25的方式均为现有技术中常用的方法，整个系统可以对工作腔进行充气和排气，并且可以对系统内部进行气体补充，便于对工作腔内部的压强进行调节，操作简单，使用方便，安全性高。

在使用时：充气过程：关闭手动排气阀8、排气电磁阀19和发动机短路电磁阀6，打开手动供气阀17、供气电磁阀16和充气电磁阀11，高压气体通过10L供气瓶15、供气电磁阀16、手动供气阀17、充气过滤器12、充气电磁阀11、充气止逆阀4进入斯特林发动机1工作腔，通过气缸压力传感器9监测工作腔的压力，当压力达到预定值时关闭供气电磁阀16和充气电磁阀11，充气完成。

排气过程：关闭充气电磁阀11、发动机短路电磁阀6，打开排气电磁阀19，斯特林发动机1工作腔内的气体通过排气止逆阀5、排气过滤器7、排气电磁阀19、压缩机进气止逆阀20进入压缩机25，还可以打开手动排气阀8，将气体直接排放到大气中，通过气缸压力传感器9监测工作腔的压力，当压力达到预定值时关闭排气电磁阀19或者手动排气阀8，排气完成。

发动机短路过程：当斯特林发动机1工作完毕，需要停机时，关闭充气电磁阀11和排气电磁阀19，打开发动机短路电磁阀6，斯特林发动机1的两个气体出入口通过排气止逆阀5和密封腔排气止逆阀2直接连接，腔体内的压力达到平衡状态，斯特林发动机1停止动力输出。

压缩机25增压过程：斯特林发动机1停机时需要将工作腔内的气体排出，通过压缩机25增压后回收到10L供气瓶15，打开排气电磁阀19，斯特林发动机1缸体内的气体通过排气止逆阀5、排气过滤器7、压缩机进气止逆阀20进入压缩机25，通过压缩机压力传感器21检测压缩机25入口气体压力，通过供气压力传感器14检测供气瓶15内气体压力，如果压缩机25入口气体压力高于供气瓶15压力，直接打开压缩机怠速电磁阀23、手动供气阀17、供气电磁阀16，通过压缩机出气止逆阀22、手动供气阀17、供气电磁阀16将气体回收到供气瓶15，如果压缩机25入口气体压力低于供气瓶15压力，关闭压缩机怠速电磁阀23，打开手动供气阀17、供气电磁阀16，气体通过压缩机25增压后，再经过压缩机过滤器24、压缩机出气止逆阀22、手动供气阀17、供气电磁阀16回收到供气瓶15。

外部气体补充：斯特林发动机1工作一段时间之后，由于密封原因，系统内可循环气体会逐渐减少，需要外部气瓶补气，补气时关闭压缩机怠速电磁阀23，打开外部充气电磁阀28、手动供气阀17、供气电磁阀16，40L外部补充气瓶29内的气体通过外部充气电磁阀28、外部充气止逆阀27、外部充气过滤器26进入压缩机25，气体通过压缩机25增压后，再经过压缩机过滤器24、压缩机出气止逆阀22、手动供气阀17、供气电磁阀16进入10L供气瓶15。

本发明可以增大整个系统中的压强，便于对系统中的气压进行调节；便于对压缩机25入口处气体压力大小进行调节；可以将工作腔内部的气体进行排出和收集；可以对工作腔的压力进行检测，便于工作腔内部气体的排出；整个系统可以对工作腔进行充气和排气，并且可以对系统内部进行气体补充，便于对工作腔内部的压强进行调节，操作简单，使用方便，安全性高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，包括斯特林发动机（1），其特征在于：所述斯特林发动机（1）的出气管口设有第一管道（30），且斯特林发动机（1）的出气管口设有第二管道（31），所述第一管道（30）的侧面中部设有排气止逆阀（5），且第一管道（30）的侧面下端设有手动排气阀（8），所述第二管道（31）的侧面上端设有密封腔排气止逆阀（2）和密封腔排气过滤器（3），且密封腔排气止逆阀（2）位于密封腔排气过滤器（3）的上侧，与排气止逆阀（5）对应第二管道（31）的侧面设有发动机短路电磁阀（6），且第二管道（31）的下端管口设有气缸安全阀（10），所述第一管道（30）和第二管道（31）侧面上端均与第四管道（33）连接，所述第四管道（33）靠近第一管道（30）的一侧设有充气止逆阀（4），且第四管道（33）的侧面中部设有充气电磁阀（11）和充气过滤器（12），所述充气电磁阀（11）位于充气过滤器（12）的左侧，所述第四管道（33）的右端与第三管道（32）连接，第一管道（30）和第二管道（31）的侧面下端均与第五管道（34）连接，且第二管道（31）与第五管道（34）的连接处位于发动机短路电磁阀（6）和气缸安全阀（10）之间，所述第五管道（34）的侧面中部从左到右依次设有排气过滤器（7）、排气电磁阀（19）和压缩机进气止逆阀（20），所述第五管道（34）的下端管口设有压缩机（25），所述压缩机（25）的出气管口与第三管道（32）的下端连接，且第三管道（32）靠近压缩机（25）一端的侧面设有压缩机过滤器（24），所述第三管道（32）的侧面中部设有高压安全阀（18），且第三管道（32）的侧面下端设有压缩机出气止逆阀（22），所述斯特林发动机（1）、发动机短路电磁阀（6）、充气电磁阀（11）、排气电磁阀（19）和压缩机（25）的输入端均与外部PLC控制器的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，其特征在于：所述第五管道（34）靠近压缩机（25）的一端侧面设有第六管道（35），且第五管道（34）与第六管道（35）的连接处位于压缩机进气止逆阀（20）的下侧，与第六管道（35）对应第五管道（34）的侧面设有压缩机压力传感器（21），所述压缩机压力传感器（21）的输出端与外部PLC控制器的输入端电连接，所述第六管道（35）靠近第五管道（34）的一端设有外部充气过滤器（26），所述第六管道（35）的侧面中部设有外部充气止逆阀（27），所述第六管道（35）的侧面左端设有外部充气电磁阀（28），且第六管道（35）远离第五管道（34）的一端设有外部补充气瓶（29），所述外部充气电磁阀（28）的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，其特征在于：所述第五管道（34）靠近压缩机（25）的一侧通过短管与第三管道（32）连接，且短管的侧面设有压缩机怠速电磁阀（23），所述压缩机怠速电磁阀（23）的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，其特征在于：所述第三管道（32）的侧面上端从上到下依次设有压缩机供气瓶安全阀（13）、供气压力传感器（14）、供气电磁阀（16）和手动供气阀（17），所述手动供气阀（17）位于第四管道（33）的上侧，与供气压力传感器（14）对应第三管道（32）的侧面设有供气瓶（15），所述供气电磁阀（16）的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接，且供气压力传感器（14）的输入端与外部PLC控制器的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种斯特林发动机气体增压循环管理系统，其特征在于：所述第五管道（34）靠近第一管道（30）的一端侧面设有气缸压力传感器（9），所述气缸压力传感器（9）的输出端与外部PLC控制器的输入端电连接。