CN210370994U - 柴油发电机冬季保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油发电机冬季保温装置，与柴油发电机的水套连接以进行保温，所述柴油发电机冬季保温装置包括：换热器，该换热器的被加热侧通过第一管路与所述水套连接形成第一循环装置；水箱，该水箱通过第二管路与换热器的加热侧连接形成第二循环装置；以及太阳能集热器，该太阳能集热器通过第三管路与水箱连接形成第三循环装置。依据本实用新型的柴油发电机动机保温装置可有效补充电加热装置、不必使电加热部分频繁启动。

Description

柴油发电机冬季保温装置

技术领域

本实用新型涉及一种柴油发电机冬季保温装置。

背景技术

目前大型数据中心、重要工商业环境甚至一些稍大的机房都会根据安全等各种需求而配备固定式应急柴油机发电系统。为了保证柴油机发电系统能够及时有效的启动并投入运行，除了必要的机房保温技术外，一般在环境最低温度降低到5~10℃温区时，就需开启柴油机保温系统，为保证柴油机发电系统尽快的投入运行，必要的投入是不可避免的。

目前惯常采用的保温方式是在柴油机的小循环系统中增加电加热和循环装置，由于柴油机的机体在持续向周边环境散热，因此加热保温系统会频繁启动，机组越大、机房环境温度越低，启动越频繁，耗能就越严重。

典型地，“柴油机冬季保温装置的改进”（《通信电源技术》1995年底2期，郭庆瑞）公开了针对12V135型150X和12V135Z型200X柴油发电机的冬季保温装置，该冬季保温装置采用2000W电炉丝缠绕柴油发电机水管的基本方式，然后再在缠绕了电炉丝的水管外包覆石棉保温层。该种方式属于典型的电加热方式，电炉丝属于不能较长时间连续工作的加热元件，因此，在实际应用中，电炉丝需要隔一段时间启动一次，启动本身也比较频繁，耗能比较严重。

中国专利文献CN203499804U公开了一种钻井柴油机自动加热保温装置，其采用闭环的保温控制，首先其采用温度传感器采样循环泵与柴油机水箱连接的管线上，而加热装置则由加热罐体和加热盘管组成，加热盘管与所述管线连接，另需配置独立的控制柜，以通过采样到的罐体温度闭环的控制加热装置进行加热。如前所述，对于例如钻井柴油机，其首先是在野外作业用设备，自身散热环境良好，或者说散热比较快，并且这类柴油机通常功率都比较大，几何尺寸相对也比较大，闭环的控制方式会出现如前所述的状况，导致加热装置频繁的启动，耗能比较严重。

此外，对于自动加热装置，其闭环控制方式需要设定一个温区，即确定出一个高温值，是控制加热装置停止的点位，另需确定一个低温值，是控制加热装置启动的点位。如果高低温差值比较小，则不可避免的会产生加热装置更加频繁的启动，而如果高低温差值比较大，换言之，在低温值被确定的条件下（如5~10℃温区），高温值必然会比较大，柴油机水环系统与外界的温阶比较大，散热速度会更快。

发明内容

为克服电加热装置可持续性差，且须频繁启动的问题，本实用新型提供一种可有效补充电加热装置、不必使电加热部分频繁启动的柴油发电机冬季保温装置。

本实用新型的实施例提供一种柴油发电机冬季保温装置，与柴油发电机的水套连接以进行保温，所述柴油发电机冬季保温装置包括：

换热器，该换热器的被加热侧通过第一管路与所述水套连接形成第一循环装置；

水箱，该水箱通过第二管路与换热器的加热侧连接形成第二循环装置；以及

太阳能集热器，该太阳能集热器通过第三管路与水箱连接形成第三循环装置。

上述柴油发电机冬季保温装置，可选地，第一管路上配有电加热器。

可选地，第三循环装置为第三强制循环装置；

相应地，提供强制循环的设备是机组保温循环泵，且该机组保温循环泵与电加热器在第三循环装置的高温水管上。

可选地，所述换热器为板式换热器或管壳式换热器。

可选地，所述水箱构成盘管式换热器的外壳，所配置盘管与所述第二管路连通形成环管；

相应地，水箱与第三关路，以及太阳能集热器构成集热循环系统。

可选地，第二管路上配有机房循环泵。

可选地，第三管路上配有太阳能集热泵。

在本实用新型的实施例中，提供一换热器，该换热器的被加热侧与柴油发电机的水套构成第一循环装置，该加热器的加热侧与给定的水箱构成第二循环装置，水箱又与太阳能集热器构成第三循环装置，太阳能提供清洁能源，通过三个循环装置最终对水套进行加热，这种加热不必考虑过热问题，而只需考虑过凉问题，因此，在多数情况下，只需在较少的时间内对水套进行强制加热。由于存在三个循环装置，即便是附加传统的加热方式，其安装位置也相对比较灵活。

附图说明

图1为一实施例中柴油发电机动机保温装置原理图。

图中：1.水套，2.太阳能集热器，3.高温循环管，4.低温循环管，5.太阳能集热泵，6.水箱，7.冷水管，8.热水管，9.机房循环泵，10.板式换热器，11.电加热器，12.机组保温循环泵，13.高温水管，14.低温水管。

具体实施方式

在本实用新型中，高与低是一对相对的概念，其使用并不影响本领域技术人员的正确理解，按照惯常的认知，流体在加热前后存在温差，加热后要比被加热前温度高，因此，一般情况下，称加热前流体为冷流体，加热后流体为热流体。使用高低温进行区分，在同一相对的概念之下，热流体的温度高于冷流体的温度。

关于太阳能集热器2，主要有基于太阳能热利用的太阳能集热器和基于太阳能发电的太阳能集热器，在本实用新型的实施例中，所选择的是基于太阳能热利用的太阳能集热器2。

太阳能热利用根据所配集热管的不同，又区分为低温热利用（工作温度低于150℃和中温热利用（150℃~250℃），在本实用新型的实施例中，太阳能集热器2选择低温管太阳能集热器2或者中温管太阳能集热器。

关于水箱6，是换热技术领域的一般概念，水箱6内所盛装媒质并不必然是水，但并不影响水箱6这一术语的使用。例如轿车上所配的发动机水套，其所用媒质一般是商用的冷却液，而不是纯水。

一般而言，为避免太阳能集热管内结垢，太阳能集热器2侧所用媒质通常采用工业媒质，如乙二醇（沸点为197.3℃），热载体油（GB/T4016-83，工作温度300℃~340℃），根据所应用太阳能集热器2的类型选择给定型号的热媒即可。

需要说明的是，对于低于水结垢温度的应用，也可以直接采用水作为太阳能集热器2的热媒，例如工作温度低于81℃。

在图1所示的结构中，用于柴油发电机的冬季保温，图中所绘制结构为其原理图，例如图1中所示的太阳能集热器2并不限于一台，可以采用多台并接的方式，通过联集管接入第三管路。

同样地，图中所示的水套1如果表现为柴油发动机机组的水套1，水套1也可以不是一个，而是一组。

进一步地，所述柴油发电机冬季保温装置包括：

换热器，换热器基于加热与被加热的关系，可以将其分成两个部分，即加热侧和被加热侧，类同于变压器中的原边与副边，只不过在换热器中是一种加热与被加热的关系，变压器主要用来变压，但道理上是完全一样的。

在图1所示的下侧，换热器的被加热侧通过第一管路与所述水套1连接形成第一循环装置，具体可见于图1，水套1通过一对管路与图中板式换热器10的被加热侧连接，位于下侧的为低温水管14，该低温水管14中流体从图中的左侧往右侧流动；位于上侧的为高温水管13，该高温水管13中流体从图中的右侧往左侧流动。

图1中水箱6也可以看成是一个换热器，只不过因泛化的原因而专指水箱6。图中，水箱6通过第二管路与换热器的加热侧连接形成第二循环装置。

第二管路可示例的表示为图1中的热水管8和冷水管7，热水管8和冷水管7同样是一对相对的概念，对此不再赘述。

进而，对于太阳能集热器2，其通过第三管路与水箱6连接形成第三循环装置，第三管路表示在图1中为高温循环管3和低温循环管4。

关于水箱6，需要特别说明的是，其在工业应用中是一个总成，而非简单的一个桶体结构，如前所述，在更多的应用中，水箱6也可以看成是一个换热器。

具体地，在一些实施例中，第二循环装置与第三循环装置可以不进行流体隔离，而在优选的实施例中，第二循环装置和第三循环装置需要在流体上进行隔离，在进一步优选的实施例中，太阳能集热器的热媒与水箱内盛装的流体需要隔离，在一些可替换的实施例中，水箱内的流体与第二循环装置管路内流通的流体可以隔离。

在一些实施例中，在水箱6内可以设置换热盘管、换热内胆等换热元件，例如换热盘管，其两端其一与低温循环管4连接，另一与高温循环管3连接，从而与太阳能集热器间形成热媒循环。

在一些实施例中，换热盘管的两端其一与图中所示的冷水管7连接，另一与热水管8连接，从而形成热水循环。

需要说明的是，对于太阳能集热器2在大多数的应用中不需要配置如图1中所示的太阳能集热泵5（常规水泵），太阳能集热器2的热媒循环一般采用热虹吸原理实现循环，这是太阳能热利用的一种常规结构，在此不再赘述。

不过在一些实施例中，热虹吸效应相对较弱时，可以配备太阳能集热泵5，以进行强制循环，不过在热虹吸效应减弱时，通常太阳能集热器2也失去加热的效果了。一般配有太阳能集热泵5的应用也都会在第三管路上配置常规加热装置，例如燃气锅炉或者电加热装置。

在一些实施例中，第一管路上配有电加热器11。第一管路更靠近水套1，整体的加热效率比较高。

关于电加热器11的选型以及安装位置，原则上属于现有技术，本实用新型的目的是在现有技术的基础之上引入太阳能加热。因此，关于电加热器11的选型以及安装位置不再赘述。

对于第二循环装置和第一循环装置则需配置强制循环装置，在图中所配强制循环装置都是泵浦，由于仅用于循环，所配泵浦功率都比较小，例如水套1，其热散失并不剧烈，所配泵浦泵水量在1L/s左右完全可以满足要求。

在图1所示的结构中，所配换热器为板式换热器10，在优选的实施例中，所配换热器采用管壳式换热器，相对而言，相同换热功率下，管壳式换热器个体更小，也更容易构造保温结构，尤其是管壳式换热器外形整体上是管体结构，例如制作保温层。

Claims (7)

1.一种柴油发电机冬季保温装置，与柴油发电机的水套连接以进行保温，其特征在于，所述柴油发电机冬季保温装置包括：

换热器，该换热器的被加热侧通过第一管路与所述水套连接形成第一循环装置；

水箱，该水箱通过第二管路与换热器的加热侧连接形成第二循环装置；以及

太阳能集热器，该太阳能集热器通过第三管路与水箱连接形成第三循环装置。

2.根据权利要求1所述的柴油发电机冬季保温装置，其特征在于，第一管路上配有电加热器。

3.根据权利要求2所述的柴油发电机冬季保温装置，其特征在于，第三循环装置为第三强制循环装置；

相应地，提供强制循环的设备是机组保温循环泵，且该机组保温循环泵与电加热器在第三循环装置的高温水管上。

4.根据权利要求1所述的柴油发电机冬季保温装置，其特征在于，所述换热器为板式换热器或管壳式换热器。

5.根据权利要求1所述的柴油发电机冬季保温装置，其特征在于，所述水箱构成盘管式换热器的外壳，所配置盘管与所述第二管路连通形成环管；

相应地，水箱与第三关路，以及太阳能集热器构成集热循环系统。

6.根据权利要求5所述的柴油发电机冬季保温装置，其特征在于，第二管路上配有机房循环泵。

7.根据权利要求5所述的柴油发电机冬季保温装置，其特征在于，第三管路上配有太阳能集热泵。

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