CN209925118U - 一种内燃机冷却循环系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及内燃机技术领域，具体为一种内燃机冷却循环系统，包括一带集油池的内燃机底座，所述螺杆膨胀机有两组，分别为一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机，且一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机的进气口端均设置有转速控制阀和一号电磁阀，两个转速控制阀分别用于控制一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机的转速。实现了一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机可以在最佳的压力下进行热功转换，提高热量的利用率，减少热量的散发，同时进一步提高发电机的相对转速，提高发电量，同时通过将饱和蒸汽直接输送到冷凝器内进行冷却，避免过高的压力损坏一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机，提高运行的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及内燃机技术领域，具体为一种内燃机冷却循环系统。
背景技术
目前，国内外大多数内燃机的运行效率约为40-46％；其中所产生的大部分热量被内燃机运行过程中的排出废气和冷却循环系统中的冷却水带走，该冷却水带走的热量约占燃料总热量的10-22％。
现有技术中也出现了一项专利关于一种内燃机冷却循环系统，如申请号为2011201301173的一项中国专利公开了一种内燃机冷却循环装置，包括底座油池、带水冷却通道的水分配器与带油冷却通道的分油器，该水冷却通道与油冷却通道设置在螺杆膨胀机出口端的蒸发器中，该蒸发器与螺杆膨胀机之间设有冷凝器，螺杆膨胀机入口端设有转速控制阀，冷凝器与蒸发器之间依次设有工质泵与单向阀，单向阀流向与油冷却通道、水冷却通道流向相反。
现有技术所公开的一种内燃机冷却循环系统，可以回收一部分的热量进行发电，但是，使用一个螺杆膨胀机进行热功转换时，由于螺杆膨胀机只能适用于中、低压范围，承压一般不超过3MPa、温度不超过250℃，因使用工作间隙密封气体，目前只有流量大于0.2m3/min时，螺杆膨胀机才具有优越的热功转换性能，导致当蒸发器内饱和蒸汽的压力过大时，一台螺杆膨胀机无法充分的进行热功转换，且高压容易使得螺杆膨胀机损坏，可靠性较低，使得该现有技术受到限制。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种内燃机冷却循环系统。
本实用新型解决其技术问题采用以下技术方案来实现：一种内燃机冷却循环系统，包括一带集油池的内燃机底座，该底座上设有固定部件与运动部件，该运动部件设有分油器，该分油器中的润滑油进入各个运动部件进行润滑与冷却后，经油冷却通道回流至所述分油器；该固定部件设有水分配器，该水分配器中的冷却水进入各个固定部件进行冷却后，经水冷却通道，回流至所述水分配器；所述油冷却通道和所述水冷却通道均设置在蒸发器中，所述蒸发器的蒸汽出口端连通在螺杆膨胀机的进气口上，所述螺杆膨胀机的排气口连通有冷凝器，所述冷凝器与蒸发器的进液口连通。
所述螺杆膨胀机有两组，分别为一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机，且一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机的进气口端均设置有转速控制阀和一号电磁阀，两个转速控制阀分别用于控制一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机的转速，一号电磁阀用于将蒸发器中的蒸汽分配到一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机。
优选的，所述一号螺杆膨胀机同轴固定连接有发电机，所述发电机的机体固定连接在二号螺杆膨胀机的输出轴上，发电机安装在一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机之间，一号螺杆膨胀机通过联轴器带动发电机转动，产生电力，为外部的用电设备或蓄电池供电，二号螺杆膨胀机的输出端通过螺栓固定安装在发电机的机体上，并与发电机的输出轴同轴布置，二号螺杆膨胀机在转动时带动发电机的机体与发电机的输出轴反向转动，从而进一步提高发电机的相对转速，提高发电量。
优选的，所述冷凝器与蒸发器之间依次设有工质泵与单向阀，且所述油冷却通道和水冷却通道与单向阀的流向相反，工质泵将工质充入蒸发器内，工质进入蒸发器后，吸收润滑油和冷却水中的高温，产生饱和蒸汽，该饱和蒸汽进入一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机内进行做功，带动发电机发电。
优选的，所述二号螺杆膨胀机与一号电磁阀间设置有恒温储气罐，所述恒温储气罐与二号螺杆膨胀机的进气口间设置有二号电磁阀，恒温储气罐用于储存蒸发器内产生的饱和蒸汽，当恒温储气罐内储存的气足够向二号螺杆膨胀机充入流量大于0.2m3/min，且持续时间大于1min时，二号电磁阀在开启，向二号螺杆膨胀机充气，使得二号螺杆膨胀机以高效的性能运转，提高二号螺杆膨胀机的热功转换的效率。
优选的，所述蒸发器与冷凝器通过管路连接，蒸发器与冷凝器间设置有压力阀，当蒸发器产生的饱和蒸汽的压力过大时，压力阀开启，使得一部分的饱和蒸汽直接输送到冷凝器内进行冷却，避免过高的压力损坏一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机。
优选的，所述冷凝器的冷凝管进口与所述冷却水的进口相连，冷凝器的冷凝管出口与所述冷却水的出口相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的一种内燃机冷却循环系统，通过设置一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机，实现了一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机可以在最佳的压力下进行热功转换，提高热量的利用率，减少热量的散发，同时进一步提高发电机的相对转速，提高发电量，同时通过将饱和蒸汽直接输送到冷凝器内进行冷却，避免过高的压力损坏一号螺杆膨胀机和二号螺杆膨胀机，提高运行的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：油冷却通道1、水冷却通道2、蒸发器3、冷凝器4、一号螺杆膨胀机5、二号螺杆膨胀机6、转速控制阀7、一号电磁阀8、发电机9、工质泵10、单向阀11、恒温储气罐12、二号电磁阀13、压力阀14。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种内燃机冷却循环系统，包括一带集油池的内燃机底座，该底座上设有固定部件与运动部件，该运动部件设有分油器，该分油器中的润滑油进入各个运动部件进行润滑与冷却后，经油冷却通道1回流至所述分油器；该固定部件设有水分配器，该水分配器中的冷却水进入各个固定部件进行冷却后，经水冷却通道2，回流至所述水分配器；所述油冷却通道1和所述水冷却通道2均设置在蒸发器3中，所述蒸发器3的蒸汽出口端连通在螺杆膨胀机的进气口上，所述螺杆膨胀机的排气口连通有冷凝器4，所述冷凝器4与蒸发器3的进液口连通。
所述螺杆膨胀机有两组，分别为一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6，且一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6的进气口端均设置有转速控制阀7和一号电磁阀8，两个转速控制阀7分别用于控制一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6的转速，一号电磁阀8用于将蒸发器3中的蒸汽分配到一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6。
作为本实用新型的一种实施方式，所述一号螺杆膨胀机5同轴固定连接有发电机9，所述发电机9的机体固定连接在二号螺杆膨胀机6的输出轴上，发电机9安装在一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6之间，一号螺杆膨胀机5通过联轴器带动发电机9转动，产生电力，为外部的用电设备或蓄电池供电，二号螺杆膨胀机6的输出端通过螺栓固定安装在发电机9的机体上，并与发电机9的输出轴同轴布置，二号螺杆膨胀机6在转动时带动发电机9的机体与发电机9的输出轴反向转动，从而进一步提高发电机9的相对转速，提高发电量。
作为本实用新型的一种实施方式，所述冷凝器4与蒸发器3之间依次设有工质泵10与单向阀11，且所述油冷却通道1和水冷却通道2与单向阀11的流向相反，工质泵10将工质充入蒸发器3内，工质进入蒸发器3后，吸收润滑油和冷却水中的高温，产生饱和蒸汽，该饱和蒸汽进入一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6内进行做功，带动发电机9发电。
作为本实用新型的一种实施方式，所述二号螺杆膨胀机6与一号电磁阀8间设置有恒温储气罐12，所述恒温储气罐12与二号螺杆膨胀机6的进气口间设置有二号电磁阀13，恒温储气罐12用于储存蒸发器3内产生的饱和蒸汽，当恒温储气罐12内储存的气足够向二号螺杆膨胀机6充入流量大于0.2m3/min，且持续时间大于1min时，二号电磁阀13在开启，向二号螺杆膨胀机6充气，使得二号螺杆膨胀机6以高效的性能运转，提高二号螺杆膨胀机6的热功转换的效率。
作为本实用新型的一种实施方式，所述蒸发器3与冷凝器4通过管路连接，蒸发器3与冷凝器4间设置有压力阀14，当蒸发器3产生的饱和蒸汽的压力过大时，压力阀14开启，使得一部分的饱和蒸汽直接输送到冷凝器4内进行冷却，避免过高的压力损坏一号螺杆膨胀机5和二号螺杆膨胀机6。
作为本实用新型的一种实施方式，所述冷凝器4的冷凝管进口与所述冷却水的进口相连，冷凝器4的冷凝管出口与所述冷却水的出口相连。
工作原理：内燃机润滑系统中温度升高的润滑油和冷却系统中温度升高的冷却水，进入蒸发器3中来加热低沸点工质，产生饱和蒸汽；该饱和蒸汽进入一号螺杆膨胀机5作功，一号螺杆膨胀机5通过联轴器带动发电机9转动，产生电力，为外部的用电设备或蓄电池供电，当一号螺杆膨胀机5中穿过的饱和蒸汽压力超过一号螺杆膨胀机5的最佳运行压力时，此时二号螺杆膨胀机6进气口端的一号电磁阀8开启，当进入二号螺杆膨胀机6的饱和蒸汽的流量无法以0.2m3/min的速度连续供给1min时，则二号电磁阀13关闭，通过恒温储气罐12进行储气，直至恒温储气罐12内的饱和蒸汽能够以0.2m3/min的速度连续供给1min时，二号电磁阀13开启，向二号螺杆膨胀机6充气，二号螺杆膨胀机6在转动时带动发电机9的机体与发电机9的输出轴反向转动，从而进一步提高发电机9的相对转速，提高发电量；进入蒸发器3中的润滑油，温度降低后回到内燃机润滑油系统的分油器中，再进入内燃机的各个运动部件进行润滑与冷却；同时，进入蒸发器3中的水，温度降低后回到内燃机冷却系统的水分配器中，再进入内燃机的各个固定部件，对该固定部件进行冷却。
虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (6)
1.一种内燃机冷却循环系统，包括一带集油池的内燃机底座，该底座上设有固定部件与运动部件，该运动部件设有分油器，该分油器中的润滑油进入各个运动部件进行润滑与冷却后，经油冷却通道(1)回流至所述分油器；该固定部件设有水分配器，该水分配器中的冷却水进入各个固定部件进行冷却后，经水冷却通道(2)，回流至所述水分配器；所述油冷却通道(1)和所述水冷却通道(2)均设置在蒸发器(3)中，所述蒸发器(3)的蒸汽出口端连通在螺杆膨胀机的进气口上，所述螺杆膨胀机的排气口连通有冷凝器(4)，所述冷凝器(4)与蒸发器(3)的进液口连通，其特征在于：所述螺杆膨胀机有两组，分别为一号螺杆膨胀机(5)和二号螺杆膨胀机(6)，且一号螺杆膨胀机(5)和二号螺杆膨胀机(6)的进气口端均设置有转速控制阀(7)和一号电磁阀(8)。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机冷却循环系统，其特征在于：所述一号螺杆膨胀机(5)同轴固定连接有发电机(9)，所述发电机(9)的机体固定连接在二号螺杆膨胀机(6)的输出轴上，发电机(9)安装在一号螺杆膨胀机(5)和二号螺杆膨胀机(6)之间。
3.根据权利要求2所述的一种内燃机冷却循环系统，其特征在于：所述冷凝器(4)与蒸发器(3)之间依次设有工质泵(10)与单向阀(11)，且所述油冷却通道(1)和水冷却通道(2)与单向阀(11)的流向相反。
4.根据权利要求2所述的一种内燃机冷却循环系统，其特征在于：所述二号螺杆膨胀机(6)与一号电磁阀(8)间设置有恒温储气罐(12)，所述恒温储气罐(12)与二号螺杆膨胀机(6)的进气口间设置有二号电磁阀(13)。
5.根据权利要求3所述的一种内燃机冷却循环系统，其特征在于：所述蒸发器(3)与冷凝器(4)通过管路连接，蒸发器(3)与冷凝器(4)间设置有压力阀(14)。
6.根据权利要求5所述的一种内燃机冷却循环系统，其特征在于：所述冷凝器(4)的冷凝管进口与所述冷却水的进口相连，冷凝器(4)的冷凝管出口与所述冷却水的出口相连。
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Cited By (1)
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| CN110173370A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-08-27 | 吉林大学 | 一种内燃机冷却循环系统 |
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- 2019-05-07 CN CN201920645356.9U patent/CN209925118U/zh not_active Expired - Fee Related
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