CN201133298Y - 一种全封闭的热工装置 - Google Patents

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Abstract

用蒸汽发生器、热工换能器件、冷凝室、一个或多个与蒸汽发生器可控连通的中间仓和封闭壳体组成一个全封闭的热工装置。对制冷装置可通过容器壁传热，对发动机可以通过磁力隔着容器壁传递功率。给液装置可让工质从集液室流到中间仓再流到蒸汽发生器。或采用高位液仓，用喷射器将工质吸入高位液仓；或用冷源在高位液仓顶部形成低压吸收工质；或通过换热界面在集液室顶部形成高压将工质压入高位液仓，再让工质经中间仓再流到蒸汽发生器。本实用新型的有益效果包括：壳体无接缝为热工装置长期保持真空度保持高效工作创造了条件，使利用太阳能和内燃机尾气余热工作的热工装置投资降低，工作效率、有效输出和可靠性提高。

Description

一种全封闭的热工装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种全封闭的热工装置。
背景技术
小型的太阳能或余热利用热工装置，如果内部真空度因接缝泄漏等原因而降低就会影响工作效率。采用除气设备不但增加造价，而且可操作性也差。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种全封闭的热工装置。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：用蒸汽发生器、热工换能器件、冷凝室、一个或多个与蒸汽发生器可控连通的中间仓和封闭壳体组成一个全封闭的热工装置。对制冷装置可通过容器壁传热，对发动机可以通过磁力隔着容器壁传递功率。对于工质输送装置则可采用一个与中间仓轮流接通集液室和蒸汽发生器，并设置工质自流条件：让工质从集液室流到中间仓再流到蒸汽发生器。如工质不能自流，采用高位液仓与集液室连通并与中间仓可控连通；再用喷射器向高位液仓提供负压将集液室内的工质吸入高位液仓；或者将高位液仓的顶部与一个冷源低热阻连接，利用冷源在高位液仓顶部形成的低蒸汽压将集液室内的工质吸入高位液仓；或在冷凝室下方设置集液室并使冷凝室集液室可控连通，再在集液室的顶部设置一个换热界面，通过换热界面对集液室顶部加热形成高蒸汽压将工质压入高位液仓，再令中间仓轮流接通高位液仓和蒸汽发生器，让工质从高位液仓流到中间仓再流到蒸汽发生器。
本实用新型的有益效果包括：壳体无接缝为热工装置长期保持高真空度和高效工作创造了条件，使利用太阳能和内燃机尾气余热工作的小型或微型热工装置的设备不但投资大幅度降低，工作效率、有效输出和可靠性提高，并具有推广应用所需要的经济性和可操作性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1和图2是本实用新型一种全封闭的热工装置两个实施例的结构示意图。
图中1.蒸汽发生器，2.喷射器，3.冷凝室，4.封闭壳体，5.蒸发室，6.中间仓，7.负压管，8.真空隔热层，9.换热器，10.出仓阀，11.进仓阀，12.液面阀，13.余热发动机。
具体实施方式
在图1中，与内置催化材料的内燃机排气管一体化制造的蒸汽发生器1、喷射器2、与夹套冷凝室3一体制造的封闭壳体4、兼作高位液仓的蒸发室5和中间仓6一起组成一个卧式全封闭的汽车尾气余热制冷装置。喷射器2的负压管7向两边与冷凝室3连通。蒸汽发生器1被置于封闭壳体4之中；冷凝室3和蒸汽发生器1之间含有真空隔热层8。真空隔热层8有助于减少蒸汽发生器1的热损和输出更多冷量。蒸汽发生器1除了和内燃机排气管一体化制作外，也可采用其它的低热阻连接方式。
图1所示实施例的工作原理为：尾气热能使蒸汽发生器1工质气化，蒸汽使喷射器2的负压管7内形成负压。从喷射器2喷出的乏汽进入冷凝室3凝结汇集于冷凝室3底部集液室。冷凝室3内的工质被负压吸入蒸发室5并汽化温度下降，冷量通过换热器9输出。图1所示实施例的补液过程为：通过控制系统令出仓阀10关闭、进仓阀11打开，兼作高位液仓的蒸发室5内的工质进入中间仓6。随着中间仓6内液位升高，关闭进仓阀11同时出仓阀10和蒸发室5内的液面阀12打开。出仓阀10打开使蒸汽发生器1内的蒸汽进入中间仓6并使中间仓6内温度升高，同时中间仓6内的工质进入蒸汽发生器1。蒸发室5内的液面阀12打开则使冷凝室3内的工质进入蒸发室5。由此，进入下一轮的补液循环。
蒸发室5兼作高位容器会造成一些能量损失，需要时可分开或采取隔热措施。
在图2中，与内置催化材料的内燃机排气管一体化制造的蒸汽发生器1、与夹套冷凝室3一体制造的封闭壳体4、中间仓6和带发电机负载的余热发动机13组成一个竖式全封闭的余热发电机组。蒸汽发生器1和余热发动机13都被置于封闭壳体3之中；冷凝室3和蒸汽发生器1之间含有真空隔热层8。蒸汽发生器1产生蒸汽使余热发动机13做功并产生电能输出。从余热发动机13喷出的乏汽进入冷凝室3凝结成液体汇集于底部的集液器。工质从冷凝室底部集液室流到中间仓6再流到蒸汽发生器1的自流条件满足。
图2所示实施例的补液过程为：通过控制系统令出仓阀10关闭、进仓阀11打开，冷凝室3底部集液器内的工质通过进仓阀11进入中间仓6。随着中间仓6内液位升高，关闭进仓阀11同时出仓阀10打开。蒸汽发生器1内的蒸汽进入中间仓6并使中间仓6内温度升高，同时中间仓6内的工质进入蒸汽发生器1。等中间仓6内液体流完，令出仓阀10关闭、进仓阀11打开，冷凝室3底部集液器内的工质通过进仓阀11进入中间仓6……如是周而复始进行补液，维持热工系统正常运行。
利用本实用新型制造的全封闭的排气余热发动机将排气能量的10％转化为电能，对于一台输出功率100马力的柴油机，大约可以多得到7.35kw的电力。以每年工作3000小时计，可得到余热发电2.2万度。
轿车使用的制冷空调平均约占发动机功率的15％。利用本实用新型制造等压补液尾气余热制冷空调，以每年使用制冷空调400小时计可节油240升。对于出租车一个夏季有可能节油1100升。而这个制冷空调仅仅利用了排气20％的能量。所有这一切，基本不影响轿车的动力性能。

Claims (7)

1.一种全封闭的热工装置，由蒸汽发生器、热工换能器件、一个或多个与蒸汽发生器可控连通的中间仓和冷凝室组成，其特征在于含有一个封闭的壳体。
2.根据权利要求1所述的热工装置，其特征在于含有一个与中间仓可控连通的高位液仓，高位液仓通过抽液管与冷凝室底部集液室连通。
3.根据权利要求1或2所述的热工装置，其特征在于高位液仓通过负压管与一个喷射器连通。
4.根据权利要求1和2所述的热工装置，其特征在于高位液仓的顶部与一个冷源低热阻连接。
5.根据权利要求1和2所述的热工装置，其特征在于含有一个与冷凝室可控连通的集液室，在集液室的顶部含有一个换热界面。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的热工装置，其特征在于含有和内燃机排气管低热阻连接的蒸汽发生器；或者含有和内燃机排气管一体化制作的蒸汽发生器。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的热工装置，其特征在于含有一个与夹套冷凝室一体制造的封闭壳体；蒸汽发生器被置于此封闭壳体之中；冷凝室和蒸汽发生器之间含有真空隔热层。
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