CN204696959U - 一种利用船舶排气管废热的温差发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，属于船舶的废热利用领域，包括连接船舶废气锅炉的排气管，排气管为两端细中间粗的管状结构，且中间粗的排气管内部设置有循环水管，循环水管的进水端和出水端分别穿过排气管管壁向外伸出，且循环水管的进水端连接于燃油辅锅炉的出口端，出水端通过给水泵连接于燃油辅锅炉的进口端；位于排气管内部的循环水管外表面上配合紧贴有温差发电片。使用时，排气管内部为船舶主机废弃的高温废气，使温差发电片的外表面形成热端；燃油辅锅炉内的待加热水进入循环水管，并通过给水泵不断循环，使温差发电片与循环水管接触的内表面形成冷端，并由此温度差使温差发电片产生电能，提高船舶废热的利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶排气管的废热利用，具体地说是一种利用船舶排气管废热的温差发电装置。
背景技术
一块导体或者半导体的两端如果温度不同就会产生温差电动势，称为赛贝克效应，利用这个原理发电即为温差发电。
长期以来，由于受到热电转换效率的制约和成本的限制，半导体温差发电技术主要用于航天和军事领域，很少用于工业和民用产业。在大量热能都以废热形式耗散掉的船舶领域，该技术的运用更是鲜而少见。
众所周知，大型船舶的废气锅炉按照受热面的特点又可分为烟管锅炉和水管锅炉两类。若锅炉内燃油燃烧产生的高温烟气在受热面管内流动，管外是水，则称为烟管锅炉。若锅炉的受热面管内流动的是水或汽水混合物，而烟气在管外流过，则称为水管锅炉。
经多次调查发现，大型船舶主机功率庞大，燃料在主机中燃烧所发出的全部热量只有部分转变为机械功，其余部分则通过排气、冷却介质和机器表面散热等而损失掉。据统计约有27％-40％的燃料热量被排气废热带走，造成热量的浪费。由于船舶航行和生活需要，常规的大型船舶必须配备辅助锅炉和柴油发电机组提供所需的热能和电能，这样就造成更大的浪费。目前大型船舶主机废热的利用主要是排气方面的应用，如：废气涡轮增压和废气锅炉。如何在现有的废热利用基础上，既不破坏原有的废热利用系统，又能更大限度的利用主机废热已成为业内广泛关注的问题。
发明内容
本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，针对现有船舶废热利用率过低的问题，提供一种利用船舶排气管废热的温差发电装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，包括连接船舶废气锅炉的排气管，所述排气管为两端细中间粗的管状结构，且中间粗的排气管内部设置有循环水管，所述循环水管的进水端和出水端分别穿过排气管管壁向外伸出，且循环水管的进水端直接连接于燃油辅锅炉的出口端，循环水管的出水端通过给水泵连接于燃油辅锅炉的进口端；
所述循环水管位于排气管内部的外表面上设置有多个温差发电片。
进一步的，所述循环水管为管状结构，温差发电片也为管状结构，且温差发电片的内表面配合紧贴在循环水管的外表面。
优先选择，所述循环水管蛇形排列于排气管的中部。
更进一步的，所述排气管的一侧设置有旁通管，所述旁通管上设置有旁通阀，旁通管的两端连接于排气管的两端，并与排气管内腔相连通。
本实用新型的一种利用船舶排气管废热的温差发电装置与现有技术相比所产生的有益效果是：
本实用新型结构简单，安装方便，船舶主机废弃的高温废气进入排气管中，燃油辅锅炉内待加热水进入循环水管，并通过给水泵不断循环，循环水管的外表面配合紧贴有管状温差发电片；使用时，排气管内部温度高，使温差发电片的外表面形成热端，循环水管内部温度低，使温差发电片与循环水管接触的内表面形成冷端，并由此温度差使温差发电片产生电能，达到提高船舶废弃热能利用效率的目的。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图。
图中，1、排气管，2、循环水管，2-1、进水端，2-2、出水端，3、燃油辅锅炉，3-1、进口端，3-2、出口端，4、温差发电片，5、旁通管，6、旁通阀，7、给水泵。
具体实施方式
下面结合附图1，对本实用新型的一种利用船舶排气管废热的温差发电装置作以下详细说明。
如附图1所示，本实用新型的一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，其结构包括连接船舶废气锅炉的排气管1，所述排气管1为两端细中间粗的管状结构，且排气管1的中部设置有循环水管2，所述循环水管2为蛇形排列的管状结构，循环水管2的进水端2-1和出水端2-2分别穿过排气管1管壁向外伸出，且循环水管2的进水端2-1直接连接于燃油辅锅炉3的出口端3-2，循环水管2的出水端2-2通过给水泵7连接于燃油辅锅炉3的进口端3-1；
所述循环水管2处于排气管1内部的外表面上设置有多个温差发电片4，所述温差发电片4也为管状结构，且温差发电片4的内表面配合紧贴在循环水管2处于排气管1内部的外表面。
所述排气管1的一侧设置有旁通管5，所述旁通管5上设置有旁通阀6，旁通管5的两端连接于排气管1的两端，并与排气管1内腔相连通。
使用本实用新型时，将船舶主机废弃的高温废气排入排气管1中，在排气管1内设置连接燃油辅锅炉3的循环水管2，并在循环水管2的外表面部分或全部覆盖温差发电片4，此时，温差发电片4在排气管1内废气的作用下暴露在排气管1内的外表面温度升高，形成热端；而温差发电片4与循环水管2接触的表面温度低，形成冷端，由此使温差发电片4上产生温差并发电，将温差发电片4产生的电能与用电器和蓄电池相连，使其用于给用电器的供电或者存储在蓄电池中备用。本实用新型充分利用了船舶废弃的热能，节约了资源，保护了环境。
需要注意的是，使用过程中，可以将旁通阀6关闭，使船舶主机废气直接由排气管1排出，也可以开启或部分开启旁通阀6，经旁通管5直接排出，区别在于，流经排气管1中间粗的位置船舶主机废气的流量多少不同，进而使温差发电片4的热端和冷端温差不同。
综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域技术人员可以在本实用新型的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (4)
1.一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，包括连接船舶废气锅炉的排气管，其特征在于，所述排气管为两端细中间粗的管状结构，且中间粗的排气管内部设置有循环水管，所述循环水管的进水端和出水端分别穿过排气管管壁向外伸出，且循环水管的进水端直接连接于燃油辅锅炉的出口端，循环水管的出水端通过给水泵连接于燃油辅锅炉的进口端；
所述位于排气管内部的循环水管外表面上设置有多个温差发电片。
2.根据权利要求1所述的一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，其特征在于，所述循环水管为管状结构，温差发电片也为管状结构，且温差发电片的内表面配合紧贴在循环水管的外表面。
3.根据权利要求2所述的一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，其特征在于，所述循环水管蛇形排列于排气管的中部。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用船舶排气管废热的温差发电装置，其特征在于，所述排气管的一侧设置有旁通管，所述旁通管上设置有旁通阀，旁通管的两端连接于排气管的两端，并与排气管内腔相连通。
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