CN205422979U - 一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其对发动机的尾气热量和排气压力进行回收利用。发动机连接测功机，发动机的排气管连接有热管的一端，热管的另一端连接至余热回收器内，余热回收器内设置有工质，余热回收器设置有工质出口流道、工质入口流道，工质出口流道连接至过热器的入口，过热器的出口外接至汽轮机，汽轮机的输出轴连接有发电机，汽轮机内设置有工质通道，汽轮机的工质通道出口外接至散热器的入口，散热器的出口的管道上设置有工质泵，工质泵的出口连通至余热回收器的工质入口流道，测功机通过电源线分别连接工质泵、过热器。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机实验的技术领域，具体为一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统。
背景技术
发动机耐久试验对于检测发动机性能以及寿命预测具有重要的价值，所以多数发动机生产厂商在发动机进行量产之前均要实施几组发动机耐久试验，而每次耐久试验均在800H以上。
在发动机进行试验时，为保证试验结果精确可靠，能够反映真实情况，因此需要控制试验室环境仓温度，目前国内试验室通常解决方法是使用环境仓空调。但是长时间使用空调，会加重用电负荷与环境污染。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其在不影响发动机排气的情况下，对发动机的尾气热量和排气压力进行回收利用，其降低了试验室尾气排入空气中的温度，维护运营成本低、可靠性强,能够有效的对余热进行回收利用,绿色环保,适合大规模推广使用。
一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：其包括测功机、发动机，所述发动机连接所述测功机，所述发动机的排气管连接有热管的一端，所述热管的另一端连接至余热回收器内，所述余热回收器内设置有工质，所述余热回收器设置有工质出口流道、工质入口流道，所述工质出口流道连接至过热器的入口，所述过热器的出口外接至汽轮机，所述汽轮机的输出轴连接有发电机，所述汽轮机内设置有工质通道，所述汽轮机的工质通道出口外接至散热器的入口，所述散热器的出口的管道上设置有工质泵，所述工质泵的出口连通至所述余热回收器的工质入口流道，所述测功机通过电源线分别连接所述工质泵、过热器。
其进一步特征在于：
所述过热器可外接至车载蓄电池，通过蓄电池将过热器中电阻丝加热；
所述排气管套装有排气过渡管，便于尾气的排放和收集；
所述热管具体为钠-铜热管，其内部的介质为液态纯钠，所述热管的一端为受热端，所述热管的另一端为冷凝端，所述热管的受热端插入所述排气过渡管内，所述热管的冷凝端为翅片式结构，所述热管的冷凝端插入所述余热回收器内工质流道内的工质液内；
所述热管具体为多排并列结构，多排并列的热管组合形成整体；便于根据发动机尾气管的余热合理排布；
所述散热器的内部设置有多排弯曲的细管，所述散热器的外表面暴露于所述试验室仓，所述汽轮机的工质通道内流出的工质流入细管，所述细管由外不锈钢翅片包裹，工质的热量在散热器内被不锈钢翅片、传出到试验室仓内，对环境仓进行温控；
所述工质具体为有机非共沸混合工质。
采用上述技术方案后，当发动机开始运行时，尾气由排气管排出，热管的一端经过尾气余热的加热后启动，热管进入工作状态，开始向另一端传热，另一端浸没余热回收器的内部的工质中，向工质提供热量，由于测功机在发动机的带动下产生电能，其持续向工质泵、过热器供电，余热回收器被加热的工作被输送向过热器，由于工质的沸点低、经过过热器后发生相变，由高温液态变为高温高压气态，以此推动汽轮机的工作，汽轮机轴与发电机相连，产生电能，高温高压气态工质经做功推动汽轮机工作，变为高温低压气态工质，工质进入到散热器中，工质的热量通过散热器被传出到试验室仓内，对环境仓试试温控。工质通过散热器冷却后变为低温低压的液态，随后经工质泵进行下一循环，该系统利用热管技术将发动机耐久试验室尾气余热回收储蓄，在冬季可将试验室温度控制在一定的温度范围之内，以代替空调的使用；在夏季可利用转化获得的电能，供试验室用电；综上，其在不影响发动机排气的情况下，对发动机的尾气热量和排气压力进行回收利用，其降低了试验室尾气排入空气中的温度，维护运营成本低、可靠性强,能够有效的对余热进行回收利用,绿色环保,适合大规模推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
测功机1、发动机2、热管3、余热回收器4、工质出口流道5、工质入口流道6、过热器7、汽轮机8、发电机9、散热器10、工质泵11、电源线12、排气过渡管13、受热端14、冷凝端15、细管16。
具体实施方式
一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，见图1：其包括测功机1、发动机2，发动机2连接测功机1，发动机2的排气管连接有热管3的一端，热管3的另一端连接至余热回收器4内，余热回收器4内设置有工质，余热回收器4设置有工质出口流道5、工质入口流道6，工质出口流道5连接至过热器7的入口，过热器7的出口外接至汽轮机8，汽轮机8的输出轴连接有发电机9，汽轮机8内设置有工质通道，汽轮机8的工质通道出口外接至散热器10的入口，散热器10的出口的管道上设置有工质泵11，工质泵11的出口连通至余热回收器4的工质入口流道6，测功机1通过电源线12分别连接工质泵11、过热器7，其中过热器7也可外接至车载蓄电池(图中未画出，属于现有成熟结构)，通过蓄电池将过热器7中电阻丝加热(此时测功机1仅通过电源线至工质泵11)；
排气管套装有排气过渡管13，便于尾气的排放和收集；
热管3具体为钠-铜热管，其内部的介质为液态纯钠，热管3的一端为受热端14，热管3的另一端为冷凝端15，热管3的受热端14插入排气过渡管13内，热管3的冷凝端15为翅片式结构，热管3的冷凝端15插入余热回收器4内工质流道内的工质液内；利用中温铜热管技术，传热介质采用纯钠液态金属，其吸放热速率、传热速率以及传热效率均比现有的任何一种金属都要高，且启动时间短，可将发动机尾气余热能量以近96％的吸传热效率储存，并将其转化为热能和电能；
热管3具体为多排并列结构，多排并列的热管组合形成整体；便于根据发动机尾气管的余热合理排布；
散热器10的内部设置有多排弯曲的细管16，散热器10的外表面暴露于试验室仓，汽轮机8的工质通道内流出的工质流入细管16，细管16由外不锈钢翅片包裹，工质的热量在散热器10内被不锈钢翅片、传出到试验室仓内，对环境仓进行温控；
工质具体为有机非共沸混合工质。
工作原理：在发动机台架排气管与外界相连接的排气过渡管13上安装多排钠-铜热管3，介质为液态纯钠，受热端14插入排气过渡管13内，冷凝端15为翅片式插入余热回收器4的工质液内，余热回收器4内的工质为有机非共沸混合工质。
当发动机2开始运行时，尾气由排气管排出，进入到排气过渡管13中，热管3的受热端14经过尾气余热的加热后启动，热管3进入工作状态，开始向冷凝端15传热，冷凝端15浸没余热回收器4的工质中，向工质提供热量，由于工质泵11的单向输送动力，被加热的工质通过工质出口流道流入过热器7，由于工质的沸点低、经过过热器7后发生相变，由高温液态变为高温高压气态，以此推动汽轮机8的工作，汽轮机8的输出轴与发电机9相连，产生电能，高温高压气态工质经做功推动汽轮机9工作，变为高温低压气态工质，工质进入到散热器10中，散热器10有由多排弯曲细管16组成，细管16由外不锈钢翅片包裹，工质的热量通过散热器10被传出到试验室仓内，对环境仓试试温控，工质由散热器10冷却后变为低温低压的液态，随后经工质泵11进行下一循环。
在发动机耐久试验室中进行耐久试验，试验时间大致在800H左右，更有甚者可以达到1200H，而且在试验时所有发动机均以全负荷连续运转，故此时的发动机排气量和排气温度均达到了最高。本装置拟在不影响发动机排气的情况下，对发动机的尾气热量和排气压力进行回收利用。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：其包括测功机、发动机，所述发动机连接所述测功机，所述发动机的排气管连接有热管的一端，所述热管的另一端连接至余热回收器内，所述余热回收器内设置有工质，所述余热回收器设置有工质出口流道、工质入口流道，所述工质出口流道连接至过热器的入口，所述过热器的出口外接至汽轮机，所述汽轮机的输出轴连接有发电机，所述汽轮机内设置有工质通道，所述汽轮机的工质通道出口外接至散热器的入口，所述散热器的出口的管道上设置有工质泵，所述工质泵的出口连通至所述余热回收器的工质入口流道，所述测功机通过电源线分别连接所述工质泵、过热器。
2.如权利要求1所述的一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：所述过热器可外接至车载蓄电池，通过蓄电池将过热器中电阻丝加热。
3.如权利要求1所述的一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：所述排气管套装有排气过渡管。
4.如权利要求1所述的一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：所述热管具体为钠-铜热管，其内部的介质为液态纯钠，所述热管的一端为受热端，所述热管的另一端为冷凝端，所述热管的受热端插入所述排气过渡管内，所述热管的冷凝端为翅片式结构，所述热管的冷凝端插入所述余热回收器内工质流道内的工质液内。
5.如权利要求1所述的一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：所述热管具体为多排并列结构，多排并列的热管组合形成整体。
6.如权利要求1所述的一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：所述散热器的内部设置有多排弯曲的细管，所述散热器的外表面暴露于所述试验室仓，所述汽轮机的工质通道内流出的工质流入细管，所述细管由外不锈钢翅片包裹，工质的热量在散热器内被不锈钢翅片、传出到试验室仓内，对环境仓进行温控。
7.如权利要求1所述的一种发动机试验室用尾气余热回收利用系统，其特征在于：所述工质具体为有机非共沸混合工质。
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|---|---|---|---|---|
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| CN110296623A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-01 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种发动机试验室余热利用方法 |
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