CN202645693U - 内燃机节能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内燃机节能装置。本实用新型内燃机节能装置，包括内燃机、散热器总成、冷却水循环管路，汽化器和蒸汽轮机，汽化器的进水口通过第二进水管与连接内燃机出水口第一出水管连通，汽化器的热空气进气口与内燃机的废气出口连通，汽化器的蒸汽出口通过蒸汽管与蒸汽轮机的进气口连通，蒸汽轮机的输出轴与内燃机的曲轴传动连接，在第二进水管上安装有压力水泵和单向阀，单向阀位于压力水泵与汽化器的进水口之间。本装置通过内燃机尾气使汽化器产生蒸汽，驱动蒸汽轮机的输出轴与内燃机的曲轴同步旋转，产生组合动力，提高内燃机的能源利用率，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内燃机余热利用装置，特别是涉及一种利用内燃机排出的高温气体来达到内燃机节能的装置。
背景技术
内燃机是一种消耗石油产品的动力源，到目前据估算全世界已有十几亿台内燃机。内燃机在工作过程中产生动能，同时也产生了热能，由于内燃机本身存在局限性，其能量的利用效率仅为20%-40%，大量的热能通过循环冷却水吸收后传导到空气中，还有大量的热能通过高温废气排放的空气中，燃料燃烧产生的热能未得到充分的利用，造成了能源的浪费。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低的内燃机节能装置，能够充分利用内燃机工作过程中产生的热能，提高能源的利用率。
本实用新型内燃机节能装置，包括内燃机、散热器总成和冷却水循环管路，冷却水循环管路包括第一进水管、第一出水管和内燃机循环水泵，第一进水管的一端与内燃机的进水口连通，第一进水管的另一端与散热器总成的水箱的出水口连通，第一出水管的一端与内燃机的出水口连通，第一出水管的另一端与水箱的进水口连通，内燃机循环水泵安装在第一进水管上，本装置还包括汽化器和蒸汽轮机，汽化器的进水口通过第二进水管与第一出水管连通，汽化器的热空气进气口与内燃机的废气出口连通，汽化器的蒸汽出口通过蒸汽管与蒸汽轮机的进气口连通，蒸汽轮机的输出轴与内燃机的曲轴传动连接，在第二进水管上安装有压力水泵和单向阀，单向阀位于压力水泵与汽化器的进水口之间。
本实用新型内燃机节能装置，其中所述汽化器内还安装有水位传感器。
本实用新型内燃机节能装置，其中所述蒸汽管上还安装有蒸汽流量控制阀。
本实用新型内燃机节能装置，其中所述散热器总成的水箱包括相互连通的蒸汽冷凝腔和冷却水存储腔，蒸汽冷凝腔位于冷却水存储腔上方，蒸汽轮机的出气口与蒸汽冷凝腔上开设的蒸汽进口连通，蒸汽冷凝腔上还安装有安全阀。
本实用新型内燃机节能装置通过设置汽化器，利用内燃机的高温尾气产生蒸汽，汽化器将产生的蒸汽用于驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的输出轴与曲轴连接，当内燃机工作升温后，汽化器内产生压力蒸汽，高压蒸汽驱动蒸汽轮机的转子转动，从而使蒸汽轮机的输出轴与内燃机的曲轴同步旋转，产生组合动力，提高内燃机的输出功能，进而提高内燃机的能源利用率，节约能源。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型内燃机节能装置的结构原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型内燃机节能装置包括内燃机1、散热器总成2、冷却水循环管路3、汽化器7和蒸汽轮机8。
冷却水循环管路3包括第一进水管4、第一出水管5和内燃机循环水泵6。散热器总成2包括水箱21和固定安装在水箱21上的散热风扇31。冷却水循环管路3的第一进水管4的一端与内燃机1的进水口11连通，第一进水管4的另一端与散热器总成2的水箱21的出水口29连通，第一出水管5的一端与内燃机1的出水口12连通，第一出水管5的另一端与水箱21的进水口28连通，内燃机循环水泵6安装在第一进水管4上。
汽化器7上设置有进水口71、蒸汽出口72、热空气进气口（图中未示出）和热空气出气口73，汽化器7进水口71通过第二进水管9与第一出水管5连通，汽化器7的热空气进气口与内燃机1的废气出口（图中未示出）连通，当内燃机1采用多缸结构时，汽化器7的热空气进气口设置的个数与内燃机的缸数相同，使内燃机的每个废气出口均与一个汽化器的热空气进气口连通，内燃机不再设置排气支管。汽化器7的蒸汽出口72通过蒸汽管10与蒸汽轮机8的进气口81连通。在第二进水管9上安装有压力水泵11和单向阀12，单向阀12位于压力水泵11与汽化器7的进水口之间。在蒸汽管10上还安装有蒸汽流量控制阀14。在汽化器7内还安装有水位传感器。蒸汽轮机8的输出轴通过超越离合器（图中未示出）与内燃机1的曲轴（图中未示出）传动连接，
散热器总成2的水箱21包括相互连通的蒸汽冷凝腔22和冷却水存储腔23，蒸汽冷凝腔22位于冷却水存储腔23上方，本实施例中蒸汽冷凝腔22的下端和冷却水存储腔23的上端之间没有间隔，为直接连通。蒸汽轮机8的出气口82与蒸汽冷凝腔22上开设的蒸汽进口27连通，蒸汽冷凝腔22上还安装有安全阀15。
本实用新型内燃机节能装置的工作原理为：内燃机1开始工作后，内燃机1的废气出口随之产生高温废气，高温废气进入汽化器7后，与汽化器7的热交换管路内的水发生热交换，使热交换管路中的水蒸发成高压水蒸气，高压水蒸气进入蒸汽管10，通过蒸汽管10上的蒸汽流量控制阀14调节蒸汽流量，然后进入蒸汽轮机8，驱动蒸汽轮机8的转子旋转，当蒸汽轮机8的输出轴的转速大于等于内燃机1的曲轴转速时，蒸汽轮机8与内燃机1的曲轴同步旋转，输出组合动力，从而实现提高能源利用率，当蒸汽轮机8输出轴的转速小于内燃机1的曲轴转速时，通过超越离合器作用，蒸汽轮机8输出轴与内燃机1的曲轴相对脱离。做功后的蒸汽从蒸汽轮机8的出气口82排出，进入水箱21的蒸汽冷凝腔22冷凝回收。当汽化器7内的水位降至设定水位时，水位传感器输出感应信号，控制压力水泵11启动，压力水泵11抽取内燃机1流入冷却水循环管路3中的热水给汽化器7进行补水。当汽化器7内水位升至设定水位时，水位传感器发出信号，使压力水泵11停止工作，单向阀12起到阻断汽化器7内水回流的作用。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种内燃机节能装置，包括内燃机（1）、散热器总成（2）和冷却水循环管路（3），所述冷却水循环管路（3）包括第一进水管（4）、第一出水管（5）和内燃机循环水泵（6），所述第一进水管（4）的一端与内燃机（1）的进水口连通，第一进水管（4）的另一端与散热器总成（2）的水箱（21）的出水口连通，所述第一出水管（5）的一端与内燃机（1）的出水口连通，第一出水管（5）的另一端与水箱（21）的进水口连通，所述内燃机循环水泵（6）安装在第一进水管（4）上，所述其特征在于：还包括汽化器（7）和蒸汽轮机（8），所述汽化器（7）的进水口通过第二进水管（9）与第一出水管（5）连通，汽化器（7）的热空气进气口与内燃机（1）的废气出口连通，所述汽化器（7）的蒸汽出口通过蒸汽管（10）与蒸汽轮机（8）的进气口连通，所述蒸汽轮机（8）的输出轴与内燃机（1）的曲轴传动连接，在第二进水管（9）上安装有压力水泵（11）和单向阀（12），所述单向阀（12）位于压力水泵（11）与汽化器（7）的进水口之间。
2.根据权利要求1所述的内燃机节能装置，其特征在于：所述汽化器（7）内还安装有水位传感器。
3.根据权利要求2所述的内燃机节能装置，其特征在于：所述蒸汽管（10）上还安装有蒸汽流量控制阀（14）。
4.根据权利要求1所述的内燃机节能装置，其特征在于：所述散热器总成（2）的水箱（21）包括相互连通的蒸汽冷凝腔（22）和冷却水存储腔（23），蒸汽冷凝腔（22）位于冷却水存储腔（23）上方，所述蒸汽轮机（8）的出气口与蒸汽冷凝腔（22）上开设的蒸汽进口连通，所述蒸汽冷凝腔（22）上还安装有安全阀（15）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104314671A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 张绍新 | 一种蒸汽助动发动机系统 |
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