CN212272385U - 一种柴油机组余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柴油机组余热利用装置，所述装置包括壳体、聚热罩、热能烟气导管、滑阀机构、汽缸、连杆、曲柄、偏心轮、飞轮、滑阀杆、连接轴、转动轴、支撑框架、磁铁、绝缘筒、固定架、线圈、蓄电器，壳体罩设在柴油机组外；聚热罩设置在壳体上部；热能烟气导管分别与聚热罩和滑阀机构连接；滑阀机构设置在汽缸上部；汽缸的内腔设置有活塞以及活塞杆；连杆分别与活塞杆和曲柄连接；曲柄套设在偏心轮的一端端面；偏心轮嵌设在飞轮一端端面；滑阀杆分别与曲柄和滑阀机构连接；连接轴与转动轴连接；支撑框架支撑转动轴；磁铁设置在转动轴上；绝缘筒套设在磁铁的外侧。本实用新型的装置结构简单，能够对柴油机产生的余热再利用。

Description

一种柴油机组余热利用装置

技术领域

本实用新型属于资源回收再利用技术领域，更具体地讲，涉及一种柴油机余热利用装置。

背景技术

石油是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”，主要存储于地壳上层部分，其主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油是地质勘探的主要对象之一。

在石油钻探过程中会用到大量的柴油机。柴油机在使用时，会产生巨大的热量，这些热量直接通过空气挥散出去，造成了极大的浪费，为此，我们提出一种柴油机组余热利用装置。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种能够对柴油机产生的余热进行再利用的装置。

为了实现上述目的，本实用新型的提供了一种柴油机组余热利用装置，所述装置可以包括壳体、聚热罩、热能烟气导管、滑阀机构、汽缸、连杆、曲柄、偏心轮、飞轮、滑阀杆、连接轴、转动轴、支撑框架、磁铁、绝缘筒、固定架、线圈和蓄电器，其中，所述壳体罩设在柴油机组外，壳体的上部开设有排烟口；所述聚热罩设置在所述壳体上部且罩设在所述排烟口上，所述聚热罩的端部设置有通气孔；所述热能烟气导管的一端与所述通气孔连接，另一端与滑阀室连接；所述滑阀机构包括滑阀室以及设置在滑阀室内部且能够滑动的滑阀，所述滑阀室设置在所述汽缸的上部，滑阀室的底部开设有多个与所述汽缸连通的流通通道，所述滑阀在滑动过程中能够打开或关闭部分流通通道；所述汽缸的内腔设置活塞以及与活塞连接的活塞杆，所述活塞和活塞杆均能够在所述内腔内滑动，利用所述滑阀对流通通道的开闭以使烟气推动所述活塞做功，实现活塞杆的往复运动；所述连杆的一端与所述活塞杆连接，另一端与所述曲柄连接；所述曲柄套设在所述偏心轮的一端端面；所述偏心轮嵌设在所述飞轮一端端面的中心；所述滑阀杆的一端与所述曲柄连接，另一端与所述滑阀连接；所述连接轴的一端设置在所述飞轮的另一端端面中心，所述连接轴的另一端与所述转动轴连接；所述支撑框架包括相对设置的第一支撑件和第二支撑件，所述转动轴分别贯穿所述第一支撑件和第二支撑件端面；所述磁铁设置在所述转动轴上且位于所述第一支撑件与第二支撑件之间；所述绝缘筒套设在所述磁铁的外侧且位于所述固定架中，所述固定架用于支撑所述绝缘筒；所述线圈缠绕在所述绝缘筒的筒壁上，所述线圈的两端分别与所述蓄电器的正负极连接。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述转动轴与所述第一支撑件与第二支撑件之间可以设置有垫圈。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述装置还可以包括导向块和导向板，所述导向块设置在所述活塞杆与所述连杆的连接处且与所述活塞杆连接，所述导向块设置在所述导向板上，所述导向块能够在所述导向板上滑动。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述装置还可以包括散热器，所述散热器与所述蓄电器连接，所述散热器设置在所述壳体上。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述装置还可以包括照明灯，所述照明灯与所述蓄电器连接。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述滑阀室的底部可以设置有第一流通通道、第二流通通道和第三流通通道，所述第一流通通道设置在靠近滑阀室的一端面，第三流通通道设置在靠近滑阀室的另一端面，所述第二流通通道设置在滑阀室底部的中部位置，所述烟气经过所述第二流通通道向外排出，经过第一流通通道和第三流通通道流向所述汽缸。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述磁铁的中部可以设置有贯穿孔，所述转动轴设置在所述贯穿孔中以将所述磁铁设置在第一支撑件和第二支撑件之间。

在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，所述柴油机组可以为石油钻井柴油机组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型的装置结构简单设计合理，能够对柴油机产生的余热再利用，降低了能源的消耗，使用效果好。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本实用新型一个示例性实施例的柴油机组余热利用装置部分结构示意图；

图2示出了本实用新型一个示例性实施例的柴油机组余热利用装置另一部分结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体，2-聚热罩，3-热能烟气导管，4-滑阀机构，4a-滑阀室，4b-滑阀，5-汽缸，5a-活塞，5b-活塞杆，6-连杆，7-曲柄，8-偏心轮，9-飞轮，10-滑阀杆，11-连接轴，12-转动轴，13-支撑框架，13a-第一支撑件，13b-第二支撑件，14-磁铁，15-绝缘筒，16-固定架，17-线圈，18-蓄电器，19-柴油机组，20-照明灯，21-散热器，22-垫圈，23-底板，24-导向块，25-导向板。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本实用新型的柴油机组余热利用装置。

本实用新型提供了一种柴油机组余热利用装置。在本实用新型的柴油机组余热利用装置的一个示例性实施例中，如图1和如图2所示，图1和图2共同组成了本实用新型的柴油机组余热利用装置。所述余热利用装置可以包括壳体1、聚热罩2、热能烟气导管3、滑阀机构4、汽缸5、连杆6、曲柄7、偏心轮8、飞轮9、滑阀杆10、连接轴11、转动轴12、支撑框架13、磁铁14、绝缘筒15、固定架16、线圈17以及蓄电器18，其中，

所述壳体1具有一端开口的中空结构。所述壳体1整体罩设在柴油机组19上。所述壳体1的上部开设有排烟口。所述聚热罩2设置在所述壳体1的上部并且罩设在排烟口上。所述聚热罩2用于对壳体内柴油机组产生的热量进行收集。所述聚热罩2的上部设置有通气孔，所述通气孔与所述热能烟气导管3连接。在所述聚热罩2与所述热能烟气导管3之间可以设置有密封垫圈。所述热能烟气导管3的一端与所述聚热罩2上设置的通气孔连接，另一端与所述滑阀机构4连接。所述滑阀机构4可以包括滑阀室4a以及设置在滑阀室中的滑阀4b。所述滑阀4b能够在滑阀室4a中滑动。所述滑阀室4a的底部与汽缸5相接。所述滑阀室4a的底部设置有与所述汽缸5连通的多个流通通道。所述流通通道能够使柴油机组产生的热能烟气从滑阀室内流入汽缸中。当所述滑阀4b在所述滑阀室4a中滑动时，所述滑阀4b能够使部分流通通道开闭。所述汽缸5中设置有能够沿汽缸做往复运动的活塞5a。所述活塞的5a的一端设置有活塞杆5b。利用所述滑阀对流通通道的开闭以使热能烟气推动所述活塞5a做功，实现活塞5a与活塞杆5b的往复运动。所述连杆6的一端与所述活塞杆5b连接，另一端与所述曲柄7连接。所述曲柄7套设在所述偏心轮8的一端面上。所述偏心轮8嵌设于飞轮9的一端面的中心处。所述滑阀杆10的一端与所述曲柄7连接，另一端滑动插接于所述滑阀室4中，与所述滑阀4b连接。如图2所示，所述飞轮9的另一端面固定设置有安装联轴器的连接轴11。所述连接轴11的一端设置在所述飞轮9的另一端端面上，连接轴11的另一端与转动轴12连接。连接轴11与转动轴12位于同一直线上。所述支撑框架13包括相对设置的第一支撑件13a以及第二支撑件13b。所述转动轴11贯穿所述第一支撑件13a和第二支撑件13b设置。所述转动轴12上设置有磁铁14。所述磁铁14可以粘接设置在所述转动轴12上。所述磁铁14位于所述第一支撑件13a和第二支撑件13b之间。所述磁铁14所在的平面可以与所述传动轴11相互垂直设置。所述磁铁14的外侧套设有绝缘筒15。所述磁铁14的外径小于绝缘筒15的内径，可以避免磁铁14在转动过程中受到绝缘筒15内壁的阻挡。所述绝缘筒15可以为塑料桶。所述绝缘筒15用所述固定架16进行固定。所述固定架16可以呈倒U型结构，绝缘筒15与固定架16的上部贴合设置。在所述绝缘筒15的外壁上缠绕有若干圈的线圈17。线圈17的两端分别与所述蓄电器18的正负极连接，能够为所述蓄电器18充电。所述蓄电器18的容量可以根据实际现场情况进行选择。所述蓄电器18可以外接使用电器，以供其他用电器使用。与所述蓄电器18外接的可以是照明灯20和散热器21。所述散热器可以为散热风扇。所述散热器21可以设置在所述壳体上，用于对柴油机组进行散热。所述蓄电器可以为蓄电池。

以上，本实用新型的装置首先将柴油机组工作时产生的热能烟气导入至滑阀室内，带动汽缸内的活塞杆做功，并通过连杆、滑阀杆和偏心轮驱使飞轮进行转动，将热能转化为机械动能，再带动转动轴转动，驱使磁铁与塑料筒内持续转动，通过磁场变化产生电能，产生的电能储存于蓄电池内，能够很好的利用柴油机组产生的余热，降低了能源的损耗，使用效果好。具体地，柴油机组19工作时产生的热能烟气导入至滑阀室4a内，带动汽缸5内的活塞杆5b做功，活塞杆驱使连杆6一端通过曲柄7带动偏心轮8转动，从而同步驱使滑阀杆10一端在滑阀室4a内往复滑动，循环往复，驱使飞轮9进行转动，将热能转化为机械动能，再带动转动轴12转动，驱使磁铁14与绝缘筒15内持续转动，磁铁14在持续转动时，与塑料筒15外壁缠绕的线圈17产生磁场变化，并通过磁场变化产生电能，产生的电能储存于蓄电器18内，蓄电器18向照明灯20和散热器21进行供电，可利用工作地的照明以及柴油机组19的散热。

本实施例中，所述滑阀室4a的底部两侧开设有与所述汽缸5连接的第一流通通道和第三流通通道。所述汽缸中设置的活塞将汽缸分隔为左半汽缸和右半汽缸。所述第一流通通道与左半汽缸相通，第三流通通道与右半汽缸相通。所述滑阀4b在滑阀室4a中滑动时，当所述滑阀4b滑动到滑阀室4a左侧，则滑阀会关闭第一流通通道，使第三流通通道与右半汽缸相通，热能烟气进入右半汽缸，推动活塞向左移动；当所述滑阀4b滑动到滑阀室4a右侧，则滑阀会关闭第三流通通道，使第一流通通道与左半汽缸相通，热能烟气进入左半汽缸，推动活塞向右移动。活塞5a运动过程中同样会驱使连杆6一端通过曲柄7带动偏心轮8转动，从而同步驱使滑阀杆10一端在滑阀室4a内往复滑动。滑阀控制热能烟气交替的进入汽缸的左半汽缸和右半汽缸，推动活塞往复运动。滑阀机构4以及汽缸5使活塞杆往复运动使用的原理与往复式蒸汽机的原理类似。在所述滑阀室4a的底部的中部位还可以开设有第二流通通道，所述第二流通通道可以设置有阀门，通过第二流通通道可以将热能烟气向外排出。所述余热利用装置还可以包括冷凝器。所述冷凝器可以设置在壳体的外侧壁。所述冷气器可以与所述第二流通通道连接。从第二流通通道排出的冷却的蒸汽可以通过管道被引入冷凝器中重新凝结为水。

在本实施例中，在所述热能烟气导管3与滑阀机构4的连接处设置有导管阀门。所述导管阀门可以用于对热能烟气导管3进行开闭，能够控制热能烟气到达汽缸5的时间。

在本实施例中，所述第一支撑件13a与第二支撑件13b与转动轴12之间设置有垫圈22。所垫圈22的内壁与转动轴12外壁粘接于一起，垫圈的设置可避免转动轴在持续转动后出现移位的问题，可能会导致磁化效应不强。

在本实施例中，如图1所示，所述装置还可以包括底板23。所述底板用于支撑所述装置。所述飞轮9可以通过支架固定于底板上。

在本实施例中，如图1所示，所述装置还可以包括导向块24和导向板25。所述导向块24设置在所述活塞杆与所述连杆的连接处且与所述活塞杆连接，所述导向块25设置在所述导向板上，所述导向块24能够在所述导向板25上滑动。所述导向板可以设置在所述底板上。

在本实施例中，所述磁铁的中部设置有贯穿孔，所述转动轴设置在所述贯穿孔中以将所述磁铁固定在所述转动轴上。

综上所述，本实用新型的装置结构简单设计合理，能够对柴油机产生的余热再利用，降低了能源的消耗，使用效果好。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述装置包括壳体、聚热罩、热能烟气导管、滑阀机构、汽缸、连杆、曲柄、偏心轮、飞轮、滑阀杆、连接轴、转动轴、支撑框架、磁铁、绝缘筒、固定架、线圈和蓄电器，其中，

所述壳体罩设在柴油机组外，壳体的上部开设有排烟口；

所述聚热罩设置在所述壳体上部且罩设在所述排烟口上，所述聚热罩的端部设置有通气孔；

所述热能烟气导管的一端与所述通气孔连接，另一端与滑阀室连接；

所述滑阀机构包括滑阀室以及设置在滑阀室内且能够滑动的滑阀，所述滑阀室设置在所述汽缸的上部，滑阀室的底部开设有多个与所述汽缸连通的流通通道，所述滑阀在滑动过程中能够交替打开或关闭部分流通通道；

所述汽缸的内腔设置有活塞以及与活塞连接的活塞杆，所述活塞和活塞杆均能够在所述内腔内滑动，利用所述滑阀对流通通道的交替开闭能够使烟气推动所述活塞做功，实现活塞杆的往复运动；

所述连杆的一端与所述活塞杆连接，另一端与所述曲柄连接；

所述曲柄套设在所述偏心轮的一端端面；

所述偏心轮嵌设在所述飞轮一端端面的中心；

所述滑阀杆的一端与所述曲柄连接，另一端与所述滑阀连接；

所述连接轴的一端设置在所述飞轮的另一端端面中心，所述连接轴的另一端与所述转动轴连接；

所述支撑框架包括相对设置的第一支撑件和第二支撑件，所述转动轴分别贯穿所述第一支撑件和第二支撑件端面；

所述磁铁设置在所述转动轴上且位于所述第一支撑件与第二支撑件之间；

所述绝缘筒套设在所述磁铁的外侧且位于所述固定架中，所述固定架用于支撑所述绝缘筒；

所述线圈缠绕在所述绝缘筒的筒壁上，所述线圈的两端分别与所述蓄电器的正负极连接。

2.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述转动轴与所述第一支撑件与第二支撑件之间设置有垫圈。

3.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述装置还包括导向块和导向板，所述导向块设置在所述活塞杆与所述连杆的连接处且与所述活塞杆连接，所述导向块设置在所述导向板上，所述导向块能够在所述导向板上滑动。

4.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述装置还包括散热器，所述散热器与所述蓄电器连接，所述散热器设置在所述壳体上。

5.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述装置还包括照明灯，所述照明灯与所述蓄电器连接。

6.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述滑阀室的底部设置有第一流通通道、第二流通通道和第三流通通道，所述第一流通通道设置在靠近滑阀室的一端面，第三流通通道设置在靠近滑阀室的另一端面，所述第二流通通道设置在滑阀室底部的中部位置，热能烟气经过所述第二流通通道向外排出，所述热能烟气能够交替经过第一流通通道和第三流通通道流向所述汽缸。

7.根据权利要求6所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述余热利用装置还包括冷凝器，所述冷凝器与所述第二流通通道连接，所述冷凝器设置在所述壳体的外侧。

8.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述磁铁的中部设置有贯穿孔，所述转动轴设置在所述贯穿孔中以将所述磁铁固定在所述转动轴上。

9.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述柴油机组为石油钻井柴油机组。

10.根据权利要求1所述的柴油机组余热利用装置，其特征在于，所述热能烟气导管与滑阀室的连接处设置有导管阀门。

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