CN203175701U - 一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能收回系统，它包括原发动机、液压泵A、液压泵B、斯特林发动机和控制系统，原发动机的排气管上连接有斯特林发动机，斯特林发动机与液压泵B相连，液压泵B的液压出油口与液压泵A的出油口并联，入油口与液压泵A的入油口并联，液压泵A与原发动机相连，控制系统分别与斯特林发动机和液压泵B相连；斯特林发动机的蓄热器（2）位于整个斯特林发动机的内部，冷却器（3）包裹于整个斯特林发动机的外壳，回热器（1）位于蓄热器（2）的一端，配气活塞（9）连通于蓄热器（2）的另一端，控制器（5）与电动机（10）相连。本实用新型具有结构简单、成本低、热效率高等特点。

Description

一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统
技术领域
本实用新型涉及一种废热回收系统，特别是一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统。 
背景技术
随着液压传动技术的发展，各种以内燃机为动力并采用液压传动的动力组合方式已经越来越广泛的应用在工程机械、叉车等领域，为我们提供了方便。但是随着石油资源的逐渐减少、油价的逐渐上升，如何降低此类机械的能耗成为人们日益关注的问题。至今为止，还没有比较完善的方法解决这个问题。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、安装方便、能够提高整个发动机系统热效率的一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统。 
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于斯特林发动机的高温尾气液压能回收系统，它包括原发动机、液压泵A、液压泵B、斯特林发动机和控制系统，原发动机的排气管上连接有斯特林发动机，斯特林发动机与液压泵B相连，液压泵B的液压出油口与液压泵A的出油口并联，入油口与液压泵A的入油口并联，液压泵A与原发动机相连，控制系统分别与斯特林发动机和液压泵B相连。 
本实用新型所述的斯特林发动机包括回热器、蓄热器、冷却器、控制器和配气活塞，蓄热器位于整个斯特林发动机的内部，冷却器包裹于整个斯特林发动机的外壳，回热器位于蓄热器的一端，与蓄热器相连通，配气活塞连通于蓄热器的另一端，控制器与驱动配气活塞的电动机相连。 
本实用新型所述的蓄热器内填充满蓄热球，蓄热球内设有温度传感器，温度传感器与控制器相连。 
本实用新型所述的蓄热器的外围填充满绝热材料，绝热材料对蓄热器起保温作用。 
本实用新型所述的蓄热器与回热器、配气活塞相连通的通道上分别设置有一个气体阀门，气体阀门由耐高温、绝热材料制成，与控制器相连。 
本实用新型所述的排气管作为蓄热器的加热管与斯特林发动机的蓄热器相连，加热管入口设置于蓄热器的一侧，加热管进入蓄热器后分为至少一根管道，加热管出口设置于蓄热器的另一侧，加热管入口和加热管出口的相对位置可以改变。 
本实用新型的有益效果是： 
（1）结构简单，成本低廉；
（2）安装方便，无需对原有系统做大的改动，只需将此系统直接接上即可使用；
（3）可以有效的提高整个发动机系统的热效率：以内燃机35%的热效率计算，其中大约30%为散热器冷却热损失，大约35%为尾气热损失，排气管附近温度可达1000度左右，按照斯特林发动机30%热效率计算，即可回收尾气中总能量的30%，可以将整个发动机系统的热效率从35%提高到46.5%，其节能效果非常显著；
（4）在条件允许的情况下，可多级并联使用，进一步提高热能回收效率。
附图说明
图1为本实用新型的系统组成框图； 
图2为斯特林发动机的结构示意图；
图3为蓄热器的结构示意图；
图中，1-回热器，2-蓄热器，3-冷却器，4-液压泵B，5-控制器，6-蓄热球，7-温度传感器，8-气体阀门，9-配气活塞，10-电动机，11-加热管入口，12-加热管出口。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。 
如图1所示，一种基于斯特林发动机的高温尾气液压能回收系统，它包括原发动机、液压泵A、液压泵B、斯特林发动机和控制系统，原发动机的排气管上连接有斯特林发动机，斯特林发动机与液压泵B相连，液压泵B的液压出油口与液压泵A的出油口并联，入油口与液压泵A的入油口并联，液压泵A与原发动机相连，控制系统分别与斯特林发动机和液压泵B相连。 
如图2所示，本实用新型所述的斯特林发动机包括回热器1、蓄热器2、冷却器3、控制器5和配气活塞9，蓄热器2位于整个斯特林发动机的内部，冷却器3包裹于整个斯特林发动机的外壳，回热器1位于蓄热器2的一端，与蓄热器2相连通，配气活塞9连通于蓄热器2的另一端，控制器5与驱动配气活塞9的电动机10相连。 
本实用新型所述的蓄热器2内填充满蓄热球6，蓄热球6内设有温度传感器7，温度传感器7与控制器5相连。 
本实用新型所述的蓄热器2的外围填充满绝热材料，绝热材料对蓄热器2起保温作用。 
本实用新型所述的蓄热器2与回热器1、配气活塞9相连通的通道上分别设置有一个气体阀门8，气体阀门8由耐高温、绝热材料制成，与控制器5相连。 
如图3所示，本实用新型所述的排气管作为蓄热器2的加热管与斯特林发动机的蓄热器2相连，加热管入口11设置于蓄热器2的一侧，加热管进入蓄热器2后分为至少一根管道，加热管出口12设置于蓄热器2的另一侧，加热管入口11和加热管出口12的相对位置可以改变。 
本实用新型的斯特林发动机的蓄热器2高效的吸收原设备排气管中排放的高温尾气，致使其内部的工质膨胀，膨胀的工质做功驱动液压泵B泵油，由于液压泵A的入油口和出油口分别与液压泵B的入油口和出油口并联，所以能达到节省能源的目的；液压传动斯特林发动机的工作频率由控制器5控制，通过控制器5对斯特林发动机运行的各项参数的采集，如温度传感器7采集的温度值，可以计算出最适合的工质频率，并控制配气活塞9的运动，从而达到最高的能量回收效率。 
本实用新型的应用不限于汽车尾气废热的回收，还可以利用在其他以内燃机为驱动能源的各种设置中。 

Claims (6)

1.一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统，其特征在于：它包括液压泵A、液压泵B、斯特林发动机和控制系统，原发动机的排气管上连接有斯特林发动机，斯特林发动机与液压泵B相连，液压泵B的液压出油口与液压泵A的出油口并联，入油口与液压泵A的入油口并联，液压泵A与原发动机相连，控制系统分别与斯特林发动机和液压泵B相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统，其特征在于：所述的斯特林发动机包括回热器（1）、蓄热器（2）、冷却器（3）、控制器（5）和配气活塞（9），蓄热器（2）位于整个斯特林发动机的内部，冷却器（3）包裹于整个斯特林发动机的外壳，回热器（1）位于蓄热器（2）的一端，与蓄热器（2）相连通，配气活塞（9）连通于蓄热器（2）的另一端，控制器（5）与驱动配气活塞（9）的电动机（10）相连。
3.根据权利要求2所述的一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统，其特征在于：所述的蓄热器（2）内填充满蓄热球（6），蓄热球（6）内设有温度传感器（7），温度传感器（7）与控制器（5）相连。
4.根据权利要求2所述的一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统，其特征在于：所述的蓄热器（2）的外围填充满绝热材料，绝热材料对蓄热器（2）起保温作用。
5.根据权利要求2所述的一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统，其特征在于：所述的蓄热器（2）与回热器（1）、配气活塞（9）相连通的通道上分别设置有一个气体阀门（8），气体阀门（8）由耐高温、绝热材料制成，与控制器（5）相连。
6.根据权利要求2所述的一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统，其特征在于：所述的排气管作为蓄热器（2）的加热管与斯特林发动机的蓄热器（2）相连，加热管入口（11）设置于蓄热器（2）的一侧，加热管进入蓄热器（2）后分为至少一根管道，加热管出口（12）设置于蓄热器（2）的另一侧，加热管入口（11）和加热管出口（12）的相对位置可以改变。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103122806A (zh) * 2012-12-18 2013-05-29 成都宇能通能源开发有限公司 一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统
US9541027B2 (en) 2014-07-11 2017-01-10 Caterpillar Inc. System and method for recovering waste heat

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Effective date of abandoning: 20141015

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