CN220470049U - 用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备 - Google Patents
用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220470049U CN220470049U CN202321920507.XU CN202321920507U CN220470049U CN 220470049 U CN220470049 U CN 220470049U CN 202321920507 U CN202321920507 U CN 202321920507U CN 220470049 U CN220470049 U CN 220470049U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inlet
- outlet
- combustion engine
- internal combustion
- cooling water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 77
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 66
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 7
- 230000008676 import Effects 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本申请公开用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，与一桨轴、一内燃机连接，所述内燃机具有一废热气出口、一冷却水入口和一冷却水出口，所述用于船舶柴油内燃机排能量的转化设备包括一蒸汽发生器、一透平膨胀机、一冷凝器和一传动构件，所述蒸汽发生器具有一第一废气入口、一第一废气出口、一第一导出口和一第一导入口，所述透平膨胀机包括一蜗壳、一涡轮和一传动轴，所述涡轮被安装于所述蜗壳并与所述蜗壳形成一第一腔室，所述蜗壳具有与所述第一腔室连通的一第一进气口和一第一出气口，所述冷凝器具有一第一引入口和一第一引出口，所述传动轴通过所述传动构件与所述桨轴连接，所述传动轴能够通过所述传动构件带动所述桨轴自转。
Description
技术领域
本实用新型涉及废热气利用技术领域，尤其涉及用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备。
背景技术
船舶是现代最主要的进行货品运输和渔业捕捞的交通工具，船舶主要采用燃油驱动，众所公知，内燃机的热能转换效率在40％左右，也就是一半或以上的热能无法利用而以废气的形式排放于大气中，通常被排放的废气的温度高达300℃以上，严重污染大气，加剧全球气候变暖，给人类将来的生活环境带来巨大无法挽回的破坏和损失。
为缓解船舶柴油内燃机排气对环境的影响和利用排气能量，目前多利用透平膨胀机来对废热气进行能量转化。透平膨胀机在使用时，具有一定压力的气体在透平膨胀机内绝热膨胀并对外做功，以将气体本身的内能转化成机械能。通常废热气直接被通入透平膨胀机内，在此过程中，仅有废热气的能量被利用，而内燃机燃烧柴油产生的其他热量得不到利用，使得余热的利用率比较低。
实用新型内容
本实用新型的一个优势在于提供用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，本实用新型能够将先后与内燃机的缸套、废热气换热而升温产生的水蒸气的能量转化成能够推动船舶行进的机械能，在此过程中，多个热源被利用，以提高余热利用率。
本实用新型的一个优势在于提供用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，本实用新型能够将先后与内燃机的缸套、废热气换热而升温产生的水蒸气的能量转化成能够推动船舶行进的机械能，提高燃油的利用率，且有效避免废热气的能量被浪费，相比直接排放废热气，有效降低废热气对环境的污染程度。
为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，与一桨轴、一内燃机连接，所述内燃机具有一废热气出口、一冷却水入口和一冷却水出口，所述用于船舶柴油内燃机排能量的转化设备包括：
一蒸汽发生器，所述蒸汽发生器具有一第一废气入口、一第一废气出口、一第一导出口和一第一导入口，所述第一导入口用于导入冷却水，所述第一废气入口通过管线与所述废热气出口连通，所述蒸汽发生器被设置能够对由所述第一废气入口导入的废热气与由所述第一导入口导入的冷却水进行换热，所述第一废气出口用于导出换热而降温的废热气，所述第一导出口用于导出冷却水换热升温而转化成的水蒸气；
一透平膨胀机，所述透平膨胀机包括一蜗壳、一涡轮和一传动轴，所述传动轴与所述涡轮同轴连接并密封贯穿所述蜗壳，所述涡轮被安装于所述蜗壳并与所述蜗壳形成一第一腔室，所述蜗壳具有与所述第一腔室连通的一第一进气口和一第一出气口，所述第一进气口朝向所述涡轮，所述第一进气口通过管线与所述第一导出口连通，所述涡轮能够被由所述第一进气口导入的水蒸气推动而转动并带动所述传动轴一同转动；
一冷凝器，所述冷凝器具有一第一引入口和一第一引出口，所述第一引入口通过管线与所述第一出气口连通，所述冷凝器能够对通过所述第一引入口的水蒸气进行冷却降温，所述第一引出口用于排出水蒸气冷却降温而转化成的冷却水，所述第一引出口通过管线与所述内燃机的所述冷却水入口连通，冷却水能够与所述内燃机的缸套换热而升温，所述第一导入口通过管线与所述内燃机的所述冷却水出口连通，所述冷却水出口用于向所述第一导入口导入经所述内燃机换热而升温的冷却水；
一传动构件，所述传动轴通过所述传动构件与所述桨轴连接，所述传动轴能够通过所述传动构件带动所述桨轴自转。
根据本实用新型一实施例，所述第一引出口通过管线与所述第一导入口连通，所述第一引出口用于向所述第一导入口导入冷却水。
根据本实用新型一实施例，所述冷凝器具有一进液口和一出液口，所述进液口用于导入海水，所述冷凝器能够对由所述第一引入口导入的水蒸气和由所述进液口导入的海水进行换热，所述出液口用于排出被所述冷凝器换热而升温的海水。
根据本实用新型一实施例，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一换热器，所述换热器具有一第二废气入口、一第二废气出口、一第二导出口和一第二导入口，所述第二导入口用于导入工质，所述第二废气入口通过管线与所述第一废气出口连通，所述换热器被设置能够将由所述第二废气入口导入的废热气与工质换热，所述第二废气出口用于导出换热而降温的废热气，所述第二导出口用于排放换热而升温的工质。
根据本实用新型一实施例，所述涡轮被安装于所述蜗壳内并将所述蜗壳内的空间分隔成所述第一腔室和一第二腔室，所述蜗壳还具有与所述第二腔室连通的一第二进气口和一第二出气口，所述第二进气口朝向所述涡轮，所述第二进气口通过管线与所述第二导出口连通，所述涡轮能够被由所述第二进气口导入的换热而升温的工质推动而转动并带动所述传动轴一同转动。
根据本实用新型一实施例，所述冷凝器还具有一第二引入口和一第二引出口，所述第二引入口通过管线与所述第二出气口连通，所述冷凝器能够将由所述第二引入口导入的完成推转所述涡轮操作的工质与从所述第一引入口导入且与海水换热而降温的冷却水换热，所述第二导入口通过管线与所述第二引出口连通，所述第二引出口用于向所述第二导入口导入换热而降温的工质。
根据本实用新型一实施例，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一三通阀，所述三通阀位于所述第一引出口与所述冷却水入口、所述第一导入口之间的管线上，所述三通阀具有一接入口和两接出口，所述接入口通过管线与所述第一引出口连通，两个所述接出口分别通过管线与所述冷却水入口、所述第一导入口连通，所述三通阀被设置能够控制由所述冷凝器导出的冷却水导向所述内燃机和所述蒸汽发生器的情况。
根据本实用新型一实施例，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一导流泵组，所述导流泵组包括一导液泵，所述导液泵被安装于所述第一引出口和所述接入口之间的管线上，所述导液泵能够引导由所述第一引出口导出的冷却水导向所述接入口，所述导流泵组包括一工质泵，所述工质泵被安装于所述第二引出口和所述第二导入口之间的管线上，所述工质泵能够引导由所述第二引出口导出的换热而降温的工质导向所述第二导入口，所述导流泵组还包括一输液泵，所述进液口连接的管线上设置有所述输液泵，所述输液泵能够引导海水导入所述进液口。
根据本实用新型一实施例，所述传动构件包括一连接轴和一传动组件，所述连接轴与所述传动轴同轴连接并且能够与所述传动轴一同转动，所述连接轴通过所述传动组件与所述桨轴连接，所述连接轴能够通过所述传动组件带动所述桨轴自转。
根据本实用新型一实施例，所述传动轴与一电动发电机连接，所述传动轴能够被通电的所述电动发电机驱动而转动以达到预定转速，所述涡轮与所述传动轴一同转动，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一离合器，所述离合器被安装于所述连接轴和所述传动轴之间，所述离合器能够被控制而切断或传递由所述传动轴向所述连接轴输入的动力。
附图说明
图1示出了本实用新型所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备的结构示意图。
图2示出了本实用新型所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备的局部结构剖视图。
图3示出了本实用新型所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备的局部结构透视图。
图4示出了本实用新型所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备的一情景示意图。
图5示出了本实用新型所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备的另一情景示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考图1和图3，依本实用新型一较佳实施例的用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备将在以下被详细地阐述，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备与一桨轴100、一内燃机200连接，所述内燃机200具有一废热气出口2001，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备能够将所述废热气出口2001排放的废热气的能量转化成机械能以带动所述桨轴100自转。
参考图2和图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一蒸汽发生器10，所述蒸汽发生器10具有一第一废气入口101、一第一废气出口102、一第一导出口103和一第一导入口104，所述第一导入口104用于导入冷却水，所述第一废气入口101通过管线与所述废热气出口2001连通。所述蒸汽发生器10被设置能够对由所述第一废气入口101导入的废热气与由所述第一导入口104导入的冷却水进行换热。所述第一废气出口102用于导出换热而降温的废热气，所述第一导出口103用于导出冷却水换热升温而转化成的水蒸气。
参考图2，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一透平膨胀机20，所述透平膨胀机20包括一蜗壳21、一涡轮22和一传动轴23，所述传动轴23与所述涡轮22同轴连接并密封贯穿所述蜗壳21，所述涡轮22被安装于所述蜗壳21并与所述蜗壳21形成一第一腔室201，所述蜗壳21具有与所述第一腔室201连通的一第一进气口2101和一第一出气口2102，所述第一进气口2101朝向所述涡轮22。
所述第一进气口2101通过管线与所述第一导出口103连通，所述涡轮22能够被由所述第一进气口2101导入的水蒸气推动而转动并带动所述传动轴23一同转动，在此过程中，水蒸气在所述第一腔室201内膨胀做功，以将自身的部分能量被转化成机械能，有效避免废热气的能量被浪费，相比直接排放废热气，有效降低废热气对环境的污染程度。所述第一出气口2102用于排出所述第一腔室201内完成推转所述涡轮22操作的水蒸气。
参考图1和图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一冷凝器30，所述冷凝器30具有一第一引入口301和一第一引出口302，所述第一引入口301通过管线与所述第一出气口2102连通，所述冷凝器30能够对通过所述第一引入口301的水蒸气进行冷却降温，所述第一引出口302用于排出水蒸气冷却降温而转化成的冷却水。
优选地，所述第一引出口302通过管线与所述内燃机200的一冷却水入口2002连通，冷却水能够与所述内燃机200的缸套换热而升温。所述第一导入口104通过管线与所述内燃机200的一冷却水出口2003连通，所述冷却水出口2003用于向所述第一导入口104导入经所述内燃机200换热而升温的冷却水。这样一来，基于所述内燃机200的缸套对冷却水换热的基础，冷却水与废热气于所述蒸汽发生器10内进一步换热，大幅度减小冷却水沸腾所需的热量和时间，增加水蒸气的形成量，提高余热的利用率。
值得一提的是，所述第一引出口302通过管线与所述第一导入口104连通，所述第一引出口302用于向所述第一导入口104导入冷却水，以在所述内燃机200向所述蒸汽发生器10供给的冷却水不足时，所述冷凝器30能够向所述蒸汽发生器10补给冷却水，确保所述蒸汽发生器10能够向所述透平膨胀机20供给足够的由冷却水换热转变成的水蒸气。
参考图1，所述冷凝器30具有一进液口303和一出液口304，所述进液口303用于导入海水，以此为所述冷凝器30对水蒸气冷却降温提供冷却介质。所述冷凝器30能够对由所述第一引入口301导入的水蒸气和由所述进液口303导入的海水进行换热，所述出液口304用于排出被所述冷凝器30换热而升温的海水。
参考图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一换热器40，所述换热器40具有一第二废气入口401、一第二废气出口402、一第二导出口403和一第二导入口404，所述第二导入口404用于导入工质，所述第二废气入口401通过管线与所述第一废气出口102连通。所述换热器40被设置能够将由所述第二废气入口401导入的废热气与工质换热。所述第二废气出口402用于导出换热而降温的废热气。所述第二导出口403用于排放换热而升温的工质。
值得一提的是，由所述第二废气出口402排放的换热而降温的废热气的温度低于100°，相比所述内燃机200直接排放废热气，有效降低废热气对环境的污染程度。
参考图2至图3，所述涡轮22被安装于所述蜗壳21内并将所述蜗壳21内的空间分隔成所述第一腔室201和一第二腔室202，所述蜗壳21还具有与所述第二腔室202连通的一第二进气口2103和一第二出气口2104，所述第二进气口2103朝向所述涡轮22。所述第二进气口2103通过管线与所述第二导出口403连通，所述涡轮22能够被由所述第二进气口2103导入的换热而升温的工质推动而转动并带动所述传动轴23一同转动，在此过程中，换热而升温的工质在所述第二腔室202内膨胀做功，以将自身的部分能量转化成机械能。所述第二出气口2104用于排出所述第二腔室202内完成推转所述涡轮22操作的工质。
值得一提的是，在同一温度下，水蒸气的压力大于废热气的压力。换热升温而产生的水蒸气以预定温度值导入所述透平膨胀机20，对应水蒸气的压力值与后续导入所述透平膨胀机20的换热而升温的工质的压力值相近，相比直接向所述透平膨胀机20导入废热气，水蒸气与换热而升温的工质之间的压差小，进而在机械能转化过程中的输出功率更加稳定。
参考图3，所述冷凝器30还具有一第二引入口305和一第二引出口306，所述第二引入口305通过管线与所述第二出气口2104连通。所述冷凝器30能够将由所述第二引入口305导入的完成推转所述涡轮22操作的工质与从所述第一引入口301导入且与海水换热而降温的冷却水换热。所述第二导入口404通过管线与所述第二引出口306连通，所述第二引出口306用于向所述第二导入口404导入换热而降温的工质，以此为所述换热器40对经所述蒸汽发生器10换热后的废气再次进行换热提供冷却介质。
参考图1和图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一传动构件50，所述传动轴23通过所述传动构件50与所述桨轴100连接，所述传动轴23能够通过所述传动构件50带动所述桨轴100自转。这样一来，通过所述透平膨胀机20、所述换热器40和所述传动构件50协同，多次将废热气的能量转化成机械能，驱动所述桨轴100自转以推动船舶行进，以使废热气的能量得到大幅度地利用，有效避免废热气的能量被浪费，提高燃油的利用率，并且相比仅利用燃油驱动，大大节省能源，实现节能减排。
所述传动构件50包括一连接轴51和一传动组件52，所述连接轴51与所述传动轴23同轴连接并且能够与所述传动轴23一同转动。所述连接轴51通过所述传动组件52与所述桨轴100连接，所述连接轴51能够通过所述传动组件52带动所述桨轴100自转。
所述传动组件52包括一主转件521和一从转件522，所述主转件521被同轴安装于所述连接轴51，所述主转件521的尺寸与所述从转件522的尺寸相匹配，所述主转件521能够与所述连接轴51一同转动并带动所述从转件522自转。所述从转件522被同轴安装于所述桨轴100，所述连接轴51能够通过所述主转件521和所述从转件522的配合作用而带动所述桨轴100自转。
优选地，所述主转件521和所述从转件522均被实施为齿轮，且两个所述齿轮相互啮合，此时所述连接轴51能够通过两个所述齿轮的啮合作用而带动所述桨轴100自转。
参考图1和图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一三通阀60，所述三通阀60位于所述第一引出口302与所述冷却水入口2002、所述第一导入口104之间的管线上。所述三通阀60具有一接入口601和两接出口602，所述接入口601通过管线与所述第一引出口302连通，两个所述接出口602分别通过管线与所述冷却水入口2002、所述第一导入口104连通。所述三通阀60被设置能够控制由所述冷凝器30导出的冷却水导向所述内燃机200和所述蒸汽发生器10的情况。
值得一提的是，所述传动轴23与一电动发电机300连接，所述传动轴23能够被通电的所述电动发电机300驱动而转动以达到预定转速，所述涡轮22与所述传动轴23一同转动，以使以预定转速转动的所述涡轮22能够引导由所述蒸汽发生器10的所述第一导出口103排出的水蒸气通过所述第一进气口2101导入所述第一腔室201，方便后续转化废热气的能量。
参考图1和图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一离合器70，所述离合器70被安装于所述连接轴51和所述传动轴23之间，所述离合器70能够被控制而切断或传递由所述传动轴23向所述连接轴51输入的动力。
在所述传动轴23与被断电的所述电动发电机300保持连接，且所述离合器70被控制而切断由所述传动轴23向所述连接轴51传递的动力时，所述传动轴23能够带动被断电的所述电动发电机300运行以发电。这样一来，船舶用电无需启动辅机发电，以有效节省能源。
在所述传动轴23与被断电的所述电动发电机300拆卸，且所述离合器70被控制而传递由所述传动轴23向所述连接轴51输入的动力时，所述传动轴23通过所述传动构件50带动所述桨轴100自转，以辅助推动船舶行进。
在所述离合器70被控制而传递由所述传动轴23向所述连接轴51输入的动力时，所述传动轴23能够带动被断电的所述电动发电机300运行，并且所述传动轴23通过所述传动构件50带动所述桨轴100自转，实现同时发电与推动船舶行进。
这样一来，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备能够在发电、推动船舶行进以及同时发电与推动船舶行进三种模式中灵活切换，以满足实际使用场景。
参考图1和图3，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一导流泵组80，所述导流泵组80包括一导液泵81，所述导液泵81被安装于所述第一引出口302和所述接入口601之间的管线上，所述导液泵81能够引导由所述第一引出口302导出的冷却水导向所述接入口601，以促进冷却水流通。
所述导流泵组80包括一工质泵82，所述工质泵82被安装于所述第二引出口306和所述第二导入口404之间的管线上，所述工质泵82能够引导由所述第二引出口306导出的换热而降温的工质导向所述第二导入口404，以促进换热而降温的工质流通。
所述导流泵组80还包括一输液泵83，所述进液口303连接的管线上设置有所述输液泵83，所述输液泵83能够引导海水导入所述进液口303，以促进海水流通。
所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括至少一支撑座90，所述支撑座90包括一支撑本体91和一轴承92，所述传动轴23和/或所述连接轴51被安装于所述支撑本体91和所述轴承92之间。所述支撑座90用于支撑所述传动轴23和/或所述连接轴51，所述轴承92用于减小所述传动轴23和/或所述连接轴51与所述支撑本体91之间的摩擦力。
现提出用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备的工作方法，包括如下步骤：
内燃机200通过第一废气入口101向蒸汽发生器10导入废热气，所述蒸汽发生器10对废热气和冷却水进行换热，换热而降温的废热气通过第一废气出口102排出，冷却水换热升温而转变成水蒸气并通过第一导出口103导向透平膨胀机20的第一进气口2101并进入第一腔室201，涡轮22被水蒸气推动而转动并带动传动轴23一同转动，完成推转所述涡轮22的水蒸气通过第一出气口2102排出；
废热气于所述蒸汽发生器10内换热后通过第一废气出口102导向换热器40的第二废气入口401，所述换热器40对废热气和工质进行换热，换热而降温的废热气通过第二废气出口402排出，换热而升温的工质通过第二导出口403导向所述透平膨胀机20的第二进气口2103并进入第二腔室202，涡轮22被换热而升温的工质推动而转动并带动所述传动轴23一同转动，完成推转所述涡轮22的工质通过第二出气口2104排出；
所述传动轴23通过传动构件50带动桨轴100一同转动，以推动船舶行进。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，与一桨轴、一内燃机连接，所述内燃机具有一废热气出口、一冷却水入口和一冷却水出口，其特征在于，所述用于船舶柴油内燃机排能量的转化设备包括：
一蒸汽发生器，所述蒸汽发生器具有一第一废气入口、一第一废气出口、一第一导出口和一第一导入口，所述第一导入口用于导入冷却水，所述第一废气入口通过管线与所述废热气出口连通，所述蒸汽发生器被设置能够对由所述第一废气入口导入的废热气与由所述第一导入口导入的冷却水进行换热，所述第一废气出口用于导出换热而降温的废热气，所述第一导出口用于导出冷却水换热升温而转化成的水蒸气；
一透平膨胀机，所述透平膨胀机包括一蜗壳、一涡轮和一传动轴，所述传动轴与所述涡轮同轴连接并密封贯穿所述蜗壳，所述涡轮被安装于所述蜗壳并与所述蜗壳形成一第一腔室，所述蜗壳具有与所述第一腔室连通的一第一进气口和一第一出气口，所述第一进气口朝向所述涡轮，所述第一进气口通过管线与所述第一导出口连通，所述涡轮能够被由所述第一进气口导入的水蒸气推动而转动并带动所述传动轴一同转动；
一冷凝器，所述冷凝器具有一第一引入口和一第一引出口，所述第一引入口通过管线与所述第一出气口连通，所述冷凝器能够对通过所述第一引入口的水蒸气进行冷却降温，所述第一引出口用于排出水蒸气冷却降温而转化成的冷却水，所述第一引出口通过管线与所述内燃机的所述冷却水入口连通，冷却水能够与所述内燃机的缸套换热而升温，所述第一导入口通过管线与所述内燃机的所述冷却水出口连通，所述冷却水出口用于向所述第一导入口导入经所述内燃机换热而升温的冷却水；
一传动构件，所述传动轴通过所述传动构件与所述桨轴连接，所述传动轴能够通过所述传动构件带动所述桨轴自转。
2.根据权利要求1所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述第一引出口通过管线与所述第一导入口连通，所述第一引出口用于向所述第一导入口导入冷却水。
3.根据权利要求1或2所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述冷凝器具有一进液口和一出液口，所述进液口用于导入海水，所述冷凝器能够对由所述第一引入口导入的水蒸气和由所述进液口导入的海水进行换热，所述出液口用于排出被所述冷凝器换热而升温的海水。
4.根据权利要求3所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一换热器，所述换热器具有一第二废气入口、一第二废气出口、一第二导出口和一第二导入口，所述第二导入口用于导入工质，所述第二废气入口通过管线与所述第一废气出口连通，所述换热器被设置能够将由所述第二废气入口导入的废热气与工质换热，所述第二废气出口用于导出换热而降温的废热气，所述第二导出口用于排放换热而升温的工质。
5.根据权利要求4所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述涡轮被安装于所述蜗壳内并将所述蜗壳内的空间分隔成所述第一腔室和一第二腔室，所述蜗壳还具有与所述第二腔室连通的一第二进气口和一第二出气口，所述第二进气口朝向所述涡轮，所述第二进气口通过管线与所述第二导出口连通，所述涡轮能够被由所述第二进气口导入的换热而升温的工质推动而转动并带动所述传动轴一同转动。
6.根据权利要求5所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述冷凝器还具有一第二引入口和一第二引出口，所述第二引入口通过管线与所述第二出气口连通，所述冷凝器能够将由所述第二引入口导入的完成推转所述涡轮操作的工质与从所述第一引入口导入且与海水换热而降温的冷却水换热，所述第二导入口通过管线与所述第二引出口连通，所述第二引出口用于向所述第二导入口导入换热而降温的工质。
7.根据权利要求6所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一三通阀，所述三通阀位于所述第一引出口与所述冷却水入口、所述第一导入口之间的管线上，所述三通阀具有一接入口和两接出口，所述接入口通过管线与所述第一引出口连通，两个所述接出口分别通过管线与所述冷却水入口、所述第一导入口连通，所述三通阀被设置能够控制由所述冷凝器导出的冷却水导向所述内燃机和所述蒸汽发生器的情况。
8.根据权利要求7所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备还包括一导流泵组，所述导流泵组包括一导液泵，所述导液泵被安装于所述第一引出口和所述接入口之间的管线上，所述导液泵能够引导由所述第一引出口导出的冷却水导向所述接入口，所述导流泵组包括一工质泵，所述工质泵被安装于所述第二引出口和所述第二导入口之间的管线上，所述工质泵能够引导由所述第二引出口导出的换热而降温的工质导向所述第二导入口，所述导流泵组还包括一输液泵，所述进液口连接的管线上设置有所述输液泵，所述输液泵能够引导海水导入所述进液口。
9.根据权利要求1所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述传动构件包括一连接轴和一传动组件，所述连接轴与所述传动轴同轴连接并且能够与所述传动轴一同转动，所述连接轴通过所述传动组件与所述桨轴连接，所述连接轴能够通过所述传动组件带动所述桨轴自转。
10.根据权利要求9所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备，其特征在于，所述传动轴与一电动发电机连接，所述传动轴能够被通电的所述电动发电机驱动而转动以达到预定转速，所述涡轮与所述传动轴一同转动，所述用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备包括一离合器，所述离合器被安装于所述连接轴和所述传动轴之间，所述离合器能够被控制而切断或传递由所述传动轴向所述连接轴输入的动力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321920507.XU CN220470049U (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321920507.XU CN220470049U (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220470049U true CN220470049U (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=89798998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321920507.XU Active CN220470049U (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220470049U (zh) |
-
2023
- 2023-07-20 CN CN202321920507.XU patent/CN220470049U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105180502A (zh) | 一种热泵与冷热电联产系统 | |
| EA015281B1 (ru) | Газотурбинная установка | |
| CN104675521A (zh) | 一种新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统 | |
| US20130277968A1 (en) | Stationary Power Plant, in Particular a Gas Power Plant, for Generating Electricity | |
| CN220470049U (zh) | 用于船舶柴油内燃机运行余热能量的转化设备 | |
| CN212406913U (zh) | 一种egr与gmc兼容冷却系统及车辆 | |
| CN215521220U (zh) | 一种基于蒸汽余压利用的循环水泵节能控制装置 | |
| CN116950747A (zh) | 用于船舶柴油内燃机排气能量的转化设备及其工作方法 | |
| CN112282914B (zh) | 一种船用柴油机外循环冷却系统 | |
| KR101307100B1 (ko) | 선박엔진의 열효율을 향상시키는 복합발전시스템 | |
| CN203670124U (zh) | 联合循环电站的给水泵系统 | |
| CN210889041U (zh) | 一种超超临界二次再热机组给水泵汽电混合驱动装置 | |
| CN103711670B (zh) | 联合循环电站的给水泵系统 | |
| CN210564804U (zh) | 一种基于斯特林循环的船舶辅助发电系统 | |
| CN114044119A (zh) | 一种利用氨燃料的船舶多动力源电力推进系统 | |
| CN103541782B (zh) | 基于配气活塞式热气机的船舶余热发电装置及其工作方法 | |
| GB668068A (en) | Combined gas and steam power plants | |
| CN217001984U (zh) | 一种基于配置汽泵的间接空冷切缸供热机组用防冻系统 | |
| CN109519350A (zh) | 一种输出能量的机器 | |
| CN216154007U (zh) | 一种船用混合动力推进系统 | |
| CN203022833U (zh) | 一种高效内循环发动机 | |
| LU502215B1 (en) | A device integrating the functions of a gas stove, an air conditioner and a water heater | |
| CN214697973U (zh) | 一种船舶柴油机余热回收的有机朗肯循环系统 | |
| CN217400984U (zh) | 一种压缩空气储能与内燃机耦合系统 | |
| CN212690121U (zh) | 一种应用于电动给水直接空冷供热汽轮机组的防冻系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |