CN111637482A - 一种基于微通道换热的余热直接发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微通道换热的余热直接发电装置，包括第一竖管，旋转轴与环形桶体旋转连接，第二齿轮设置在滑槽内且与第一圆盘顶面贴合，滑槽内壁固定连接有第二齿环，第三竖管上贴合滑动套有两第四密封环，两第四密封环位于环形腔体两侧其与其表面通过胶水固定连接，弹簧另一端与第三竖管侧壁固定连接，弹簧为拉伸弹簧，第三竖管与环形腔体滑动连接，环形桶体采用聚氨酯材料制作，环形腔体与桶体的连接方式采用焊接，蒸汽压缩机的型号为YTM500‑8，本装置结构简单，功能多样，实用性强，能够实现大量余热间接转化为蒸汽发电，提高余热的利用率，能够实现根据环形桶体内部水位的位置进行及时加水，便于间接提供蒸汽，满足使用需求。

Description

一种基于微通道换热的余热直接发电装置

技术领域

本发明涉及余热发电领域，具体涉及一种基于微通道换热的余热直接发电装置。

背景技术

目前，在各种工业生产领域中需要大量的能源消耗，生产过程中由各种热能转换设备、用能设备和化学方应设备中产生而未被利用的热能，而且也会在生产过程中产生大量的各种形式的余热，余热的来源主要有工业排气余热、高温产品及炉渣的余热、冷却介质的余热、化学方应过程中生成的弃热、可燃废气、废料、废液的热能以及废汽、废水的余热，而工业锅炉的平均热效率只有67﹪，其余的能源通过高温的废烟气排放到大气当中，造成极大的浪费，传统的微通道换热的余热直接发电装置结构复杂，功能单一，实用性强，余热吸收不够充分，导致余热转换率低下，浪费热量，不能满足使用需求。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种基于微通道换热的余热直接发电装置。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种基于微通道换热的余热直接发电装置，包括第一竖管，所述第一竖管外壁固定套有环形桶体，所述第一竖管外壁贴合旋转套有第一圆盘，所述第一圆盘设置在环形桶体正下方，所述第一竖管外壁环形开有燕尾槽，所述燕尾槽内贴合滑动设有两燕尾块，所述燕尾块侧壁与第一圆盘内壁固定连接，所述第一圆盘外壁固定套有第一齿环，所述环形桶体底面固定连接有电机，所述电机电性连接有控制器，所述电机输出端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿环啮合，所述环形桶体内对称设有两旋转轴，两旋转轴对称设置在第一竖管两侧，所述第一圆盘顶面环形开有滑槽，所述旋转轴底端穿出环形桶体固定连接有第二齿轮，所述旋转轴与环形桶体旋转连接，所述第二齿轮设置在滑槽内且与第一圆盘顶面贴合，所述滑槽内壁固定连接有第二齿环，所述第二齿环与第二齿轮啮合，所述旋转轴上贴合旋转套有两第一密封环，两第一密封环位于环形桶体两侧且与其表面通过胶水固定连接，所述旋转轴上自下而上固定套有多个第二圆盘，所述第二圆盘采用铝合金材料制作，两侧多个第二圆盘交叉设置，所述第二圆盘设置在环形桶体内，所述第二圆盘一端插入第一竖管内，所述第二圆盘与第一竖管旋转连接，所述第二圆盘上贴合套有第二密封环，所述第二密封环侧壁通过胶水与第一竖管外表面固定连接，所述环形桶体底面固定连接有罩体，所述第一圆盘设置在罩体内，所述第一竖管与罩体固定连接，所述环形桶体外壁固定套有环形腔体，所述环形腔体顶面固定连通有进水管，所述进水管顶端螺纹连接有盖体，所述环形腔体顶面固定连通有排气管，所述排气管形状为U形倒置，所述环形腔体顶面固定连接有桶体，所述桶体侧壁固定连接有发电机，所述发电机输出端穿入桶体固定套有叶轮，所述环形桶体顶面固定连接有蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机电性连接有控制器，所述蒸汽压缩机输入端与环形桶体相通，所述蒸汽压缩机输出端固定连通有第一U形管，所述第一U形管倒置，所述第一U形管另一端与桶体顶面固定连通，所述环形腔体顶面固定连接有第二竖管，所述第二竖管设置在桶体正下方，所述第二竖管底端穿入环形腔体内，所述环形腔体内设有横板，所述横板侧壁对称固定连接有两连接杆，所述连接杆另一端与环形腔体内侧壁固定连接，所述环形腔体底面设有第二U形管，所述第二U形管一端穿入环形桶体固定连接有绳子，所述绳子另一端固定连接有悬浮球，所述第二U形管竖管贴合滑动套有两第三密封环，两第三密封环位于环形桶体两侧其与其表面通过胶水固定连接，所述第二U形管与环形桶体滑动连接，所述第二U形管另一端固定连通有第三竖管，所述横板底面开有凹槽，所述凹槽截面形状为梯形，所述第三竖管顶端穿入环形腔体通过胶水固定套有橡胶塞，所述橡胶塞贴合设置在凹槽内，所述第三竖管上贴合滑动套有两第四密封环，两第四密封环位于环形腔体两侧其与其表面通过胶水固定连接，所述第三竖管上套有弹簧，所述弹簧设置在环形腔体内，所述弹簧一端与环形腔体内底面固定连接，所述弹簧另一端与第三竖管侧壁固定连接，所述弹簧为拉伸弹簧，所述第三竖管与环形腔体滑动连接。

优选的，所述环形桶体采用聚氨酯材料制作。

优选的，所述环形腔体与桶体的连接方式采用焊接。

优选的，所述蒸汽压缩机的型号为YTM500-8。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本装置结构简单，功能多样，实用性强，通过设置第一竖管、环形桶体、第一圆盘、燕尾块、第一齿环、电机、第一齿轮、旋转轴、第二齿轮、第二齿环、第一密封环、第二圆盘、第二密封环、罩体、环形腔体、进水管、盖体、排气管、桶体、发电机、叶轮、蒸汽压缩机、第一U形管和第二竖管能够实现大量余热间接转化为蒸汽发电，提高余热的利用率，且设置了横板、连接杆、第二U形管、绳子、悬浮球、第三密封环、第三竖管、橡胶塞、第四密封环和弹簧能够实现根据环形桶体内部水位的位置进行及时加水，便于间接提供蒸汽，满足使用需求。

附图说明

图1是本发明所述结构的结构图；

图2是本发明所述结构的局部俯视图；

图3是本发明所述结构的主视图；

图4是本发明所述结构的工作示意图

图5是本发明所述结构的局部放大图。

图中：第一竖管1、环形桶体2、第一圆盘3、燕尾块4、第一齿环5、电机6、第一齿轮7、旋转轴8、第二齿轮9、第二齿环10、第一密封环11、第二圆盘12、第二密封环13、罩体14、环形腔体15、进水管16、盖体17、排气管18、桶体19、发电机20、叶轮21、蒸汽压缩机22、第一U形管23、第二竖管24、横板25、连接杆26、第二U形管27、绳子28、悬浮球29、第三密封环30、第三竖管31、橡胶塞32、第四密封环33、弹簧34、燕尾槽1-1、滑槽3-1、凹槽25-1。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种基于微通道换热的余热直接发电装置，包括第一竖管1，所述第一竖管1外壁固定套有环形桶体2，所述第一竖管1外壁贴合旋转套有第一圆盘3，所述第一圆盘3设置在环形桶体2正下方，所述第一竖管1外壁环形开有燕尾槽1-1，所述燕尾槽1-1内贴合滑动设有两燕尾块4，所述燕尾块4侧壁与第一圆盘3内壁固定连接，所述第一圆盘3外壁固定套有第一齿环5，所述环形桶体2底面固定连接有电机6，所述电机6电性连接有控制器，所述电机6输出端固定连接有第一齿轮7，所述第一齿轮7与第一齿环5啮合，所述环形桶体2内对称设有两旋转轴8，两旋转轴8对称设置在第一竖管1两侧，所述第一圆盘3顶面环形开有滑槽3-1，所述旋转轴8底端穿出环形桶体2固定连接有第二齿轮9，所述旋转轴8与环形桶体2旋转连接，所述第二齿轮9设置在滑槽3-1内且与第一圆盘3顶面贴合，所述滑槽3-1内壁固定连接有第二齿环10，所述第二齿环10与第二齿轮9啮合，所述旋转轴8上贴合旋转套有两第一密封环11，两第一密封环11位于环形桶体2两侧且与其表面通过胶水固定连接，所述旋转轴8上自下而上固定套有多个第二圆盘12，所述第二圆盘12采用铝合金材料制作，两侧多个第二圆盘12交叉设置，所述第二圆盘12设置在环形桶体2内，所述第二圆盘12一端插入第一竖管1内，所述第二圆盘12与第一竖管1旋转连接，所述第二圆盘12上贴合套有第二密封环13，所述第二密封环13侧壁通过胶水与第一竖管1外表面固定连接，所述环形桶体2底面固定连接有罩体14，所述第一圆盘3设置在罩体14内，所述第一竖管1与罩体14固定连接，所述环形桶体2外壁固定套有环形腔体15，所述环形腔体15顶面固定连通有进水管16，所述进水管16顶端螺纹连接有盖体17，所述环形腔体15顶面固定连通有排气管18，所述排气管18形状为U形倒置，所述环形腔体15顶面固定连接有桶体19，所述桶体19侧壁固定连接有发电机20，所述发电机20输出端穿入桶体19固定套有叶轮21，所述环形桶体2顶面固定连接有蒸汽压缩机22，所述蒸汽压缩机22电性连接有控制器，所述蒸汽压缩机22输入端与环形桶体2相通，所述蒸汽压缩机22输出端固定连通有第一U形管23，所述第一U形管23倒置，所述第一U形管23另一端与桶体19顶面固定连通，所述环形腔体15顶面固定连接有第二竖管24，所述第二竖管24设置在桶体19正下方，所述第二竖管24底端穿入环形腔体15内，所述环形腔体15内设有横板25，所述横板25侧壁对称固定连接有两连接杆26，所述连接杆26另一端与环形腔体15内侧壁固定连接，所述环形腔体15底面设有第二U形管27，所述第二U形管27一端穿入环形桶体2固定连接有绳子28，所述绳子28另一端固定连接有悬浮球29，所述第二U形管27竖管贴合滑动套有两第三密封环30，两第三密封环30位于环形桶体2两侧其与其表面通过胶水固定连接，所述第二U形管27与环形桶体2滑动连接，所述第二U形管27另一端固定连通有第三竖管31，所述横板25底面开有凹槽25-1，所述凹槽25-1截面形状为梯形，所述第三竖管31顶端穿入环形腔体15通过胶水固定套有橡胶塞32，所述橡胶塞32贴合设置在凹槽25-1内，所述第三竖管31上贴合滑动套有两第四密封环33，两第四密封环33位于环形腔体15两侧其与其表面通过胶水固定连接，所述第三竖管31上套有弹簧34，所述弹簧34设置在环形腔体15内，所述弹簧34一端与环形腔体15内底面固定连接，所述弹簧34另一端与第三竖管31侧壁固定连接，所述弹簧34为拉伸弹簧，所述第三竖管31与环形腔体15滑动连接。

所述环形桶体2采用聚氨酯材料制作。

所述环形腔体15与桶体19的连接方式采用焊接。

所述蒸汽压缩机22的型号为YTM500-8。

工作原理：将本装置第一竖管1底端与排气管固定连通，带有热量的气体进入到第一竖管1，经过多个第二圆盘12表面再从第一竖管1顶端排走，第二圆盘12将气体带有的热量进行吸收，然后将发电机20通过电线与需要供电的装置连接，再本装置与电源接通，操作控制器使得电机6和蒸汽压缩机22开始工作，电机6输出端带动第一齿轮7缓慢旋转，第一齿轮7带动第一齿环5旋转，第一齿环5带动第一圆盘3旋转，第一圆盘3带动燕尾块4在燕尾槽1-1内旋转，第一圆盘3带动第二齿环10旋转，第二齿环10带动第二齿轮9旋转，第二齿轮9带动旋转轴8旋转，旋转轴8带动第二圆盘12缓慢旋转，带有第二圆盘12旋转到环形桶体2中，为环形桶体2内的水提供热量，环形桶体2内的水沸腾产生水蒸气，水蒸气进入到蒸汽压缩机22内，经过蒸汽压缩机22的压缩排到第一U形管23中，再进入到桶体19中推动叶轮21旋转，叶轮21带动发电机20输入端旋转进行发电，发电机20发电为需要供电的装置供电，水蒸气再经过第二竖管24进入到环形腔体15中，经过环形腔体15内的水进行冷却，冷却后的水蒸气从排气管18排出，多个第二圆盘12的交叉设置以及缓慢旋转有效的对排气内的余热进行吸收，提高余热的利用率，悬浮球29浸泡在环形桶体2的水中，水的浮力使得悬浮球29通过绳子28拉动第二U形管27，此时环形桶体2内的水给与悬浮球29的浮力等于弹簧34的拉力，本装置长期使用后环形桶体2内的水逐渐减小，造成给与悬浮球29的浮力逐渐减小，当浮力小于弹簧34的拉力时，如图4所示，弹簧34拉动第三竖管31向下移动，第三竖管31带动橡胶塞3向下移动，橡胶塞3从凹槽25-1中滑出，环形腔体15内的水通过第三竖管31进入到第二U形管27中，再从第二U形管27进入到环形桶体2中，环形桶体2内的水逐渐增加，从而使得水给与悬浮球29的浮力逐渐增加，悬浮球29缓慢带动绳子28向上移动，绳子28带动第二U形管27向上移动，第二U形管27带动第三竖管31向上移动，第三竖管31带动橡胶塞32逐渐向上移动，使得橡胶塞32滑动到凹槽25-1中，橡胶塞32与横板25紧密贴合形成密封，此时环形腔体15内的水无法流入到环形桶体2内，此时环形桶体2内的水给与悬浮球29与弹簧34的拉力相等，当环形桶体2内的水给与悬浮球29小于弹簧34的拉力时，再次实现对环形桶体2进行加水，间断性打开盖体17，从进水管16往环形腔体15中加水，然后再拧住盖体17，第一密封环11、第二密封环13、第三密封环30以及第四密封环33的设置保证装置的密封性，提高装置使用寿命，保证装置正常工作，橡胶塞32的设置起到密封功能，保证装置正常工作，罩体14的设置保证第一齿环5、电机6、第一齿轮7、旋转轴8、第二齿轮9和第二齿环10的正常工作，提高装置使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于微通道换热的余热直接发电装置，包括第一竖管(1)，其特征在于：所述第一竖管(1)外壁固定套有环形桶体(2)，所述第一竖管(1)外壁贴合旋转套有第一圆盘(3)，所述第一圆盘(3)设置在环形桶体(2)正下方，所述第一竖管(1)外壁环形开有燕尾槽(1-1)，所述燕尾槽(1-1)内贴合滑动设有两燕尾块(4)，所述燕尾块(4)侧壁与第一圆盘(3)内壁固定连接，所述第一圆盘(3)外壁固定套有第一齿环(5)，所述环形桶体(2)底面固定连接有电机(6)，所述电机(6)电性连接有控制器，所述电机(6)输出端固定连接有第一齿轮(7)，所述第一齿轮(7)与第一齿环(5)啮合，所述环形桶体(2)内对称设有两旋转轴(8)，两旋转轴(8)对称设置在第一竖管(1)两侧，所述第一圆盘(3)顶面环形开有滑槽(3-1)，所述旋转轴(8)底端穿出环形桶体(2)固定连接有第二齿轮(9)，所述旋转轴(8)与环形桶体(2)旋转连接，所述第二齿轮(9)设置在滑槽(3-1)内且与第一圆盘(3)顶面贴合，所述滑槽(3-1)内壁固定连接有第二齿环(10)，所述第二齿环(10)与第二齿轮(9)啮合，所述旋转轴(8)上贴合旋转套有两第一密封环(11)，两第一密封环(11)位于环形桶体(2)两侧且与其表面通过胶水固定连接，所述旋转轴(8)上自下而上固定套有多个第二圆盘(12)，所述第二圆盘(12)采用铝合金材料制作，两侧多个第二圆盘(12)交叉设置，所述第二圆盘(12)设置在环形桶体(2)内，所述第二圆盘(12)一端插入第一竖管(1)内，所述第二圆盘(12)与第一竖管(1)旋转连接，所述第二圆盘(12)上贴合套有第二密封环(13)，所述第二密封环(13)侧壁通过胶水与第一竖管(1)外表面固定连接，所述环形桶体(2)底面固定连接有罩体(14)，所述第一圆盘(3)设置在罩体(14)内，所述第一竖管(1)与罩体(14)固定连接，所述环形桶体(2)外壁固定套有环形腔体(15)，所述环形腔体(15)顶面固定连通有进水管(16)，所述进水管(16)顶端螺纹连接有盖体(17)，所述环形腔体(15)顶面固定连通有排气管(18)，所述排气管(18)形状为U形倒置，所述环形腔体(15)顶面固定连接有桶体(19)，所述桶体(19)侧壁固定连接有发电机(20)，所述发电机(20)输出端穿入桶体(19)固定套有叶轮(21)，所述环形桶体(2)顶面固定连接有蒸汽压缩机(22)，所述蒸汽压缩机(22)电性连接有控制器，所述蒸汽压缩机(22)输入端与环形桶体(2)相通，所述蒸汽压缩机(22)输出端固定连通有第一U形管(23)，所述第一U形管(23)倒置，所述第一U形管(23)另一端与桶体(19)顶面固定连通，所述环形腔体(15)顶面固定连接有第二竖管(24)，所述第二竖管(24)设置在桶体(19)正下方，所述第二竖管(24)底端穿入环形腔体(15)内，所述环形腔体(15)内设有横板(25)，所述横板(25)侧壁对称固定连接有两连接杆(26)，所述连接杆(26)另一端与环形腔体(15)内侧壁固定连接，所述环形腔体(15)底面设有第二U形管(27)，所述第二U形管(27)一端穿入环形桶体(2)固定连接有绳子(28)，所述绳子(28)另一端固定连接有悬浮球(29)，所述第二U形管(27)竖管贴合滑动套有两第三密封环(30)，两第三密封环(30)位于环形桶体(2)两侧其与其表面通过胶水固定连接，所述第二U形管(27)与环形桶体(2)滑动连接，所述第二U形管(27)另一端固定连通有第三竖管(31)，所述横板(25)底面开有凹槽(25-1)，所述凹槽(25-1)截面形状为梯形，所述第三竖管(31)顶端穿入环形腔体(15)通过胶水固定套有橡胶塞(32)，所述橡胶塞(32)贴合设置在凹槽(25-1)内，所述第三竖管(31)上贴合滑动套有两第四密封环(33)，两第四密封环(33)位于环形腔体(15)两侧其与其表面通过胶水固定连接，所述第三竖管(31)上套有弹簧(34)，所述弹簧(34)设置在环形腔体(15)内，所述弹簧(34)一端与环形腔体(15)内底面固定连接，所述弹簧(34)另一端与第三竖管(31)侧壁固定连接，所述弹簧(34)为拉伸弹簧，所述第三竖管(31)与环形腔体(15)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于微通道换热的余热直接发电装置，其特征在于：所述环形桶体(2)采用聚氨酯材料制作。

3.根据权利要求1所述的一种基于微通道换热的余热直接发电装置，其特征在于：所述环形腔体(15)与桶体(19)的连接方式采用焊接。

4.根据权利要求1所述的一种基于微通道换热的余热直接发电装置，其特征在于：所述蒸汽压缩机(22)的型号为YTM500-8。

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