JPS606014A - 過給機付内燃機関の廃熱回収装置 - Google Patents
過給機付内燃機関の廃熱回収装置Info
- Publication number
- JPS606014A JPS606014A JP58112669A JP11266983A JPS606014A JP S606014 A JPS606014 A JP S606014A JP 58112669 A JP58112669 A JP 58112669A JP 11266983 A JP11266983 A JP 11266983A JP S606014 A JPS606014 A JP S606014A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- receiver
- exhaust
- temperature
- waste heat
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
- F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は過給機付内燃機関の廃熱回収装置に関するもの
であり、特にその総合廃熱回収効率の向上を図るための
ものである。
であり、特にその総合廃熱回収効率の向上を図るための
ものである。
従来の内燃機関、特に大型の低速ディーゼル機関等にお
いては、その熱負荷を安全なレベルに保つため、排気弁
の開いている間に新気によってシリンダ内の掃気を行う
ことを余儀なくされる。
いては、その熱負荷を安全なレベルに保つため、排気弁
の開いている間に新気によってシリンダ内の掃気を行う
ことを余儀なくされる。
即ち、第１図に示す過給機１を装備した内燃機関のシリ
ンダ２において掃気だまり３から掃気孔３Ａを通ってピ
ストン４の頂部の燃焼室内を掃気した掃気が排気弁５の
開弁時に排気レシーバ６に導入されて、排気レシーバ６
内で高温の排気ガスと混合、例えば高温の排気ガスの温
度が５００°Ｃであったとすると、掃気後の掃気の温度
１４０°Ｃと混合された、約４００°Ｃの排気ガスにな
り、過給機１のタービン１Ａで仕事をすることにより、
排ガスエコノマイザ７の入口付近では２８０℃に低下す
ることになる。
ンダ２において掃気だまり３から掃気孔３Ａを通ってピ
ストン４の頂部の燃焼室内を掃気した掃気が排気弁５の
開弁時に排気レシーバ６に導入されて、排気レシーバ６
内で高温の排気ガスと混合、例えば高温の排気ガスの温
度が５００°Ｃであったとすると、掃気後の掃気の温度
１４０°Ｃと混合された、約４００°Ｃの排気ガスにな
り、過給機１のタービン１Ａで仕事をすることにより、
排ガスエコノマイザ７の入口付近では２８０℃に低下す
ることになる。
この排気ガスエコノマイザ７においては、図示されてい
ない蒸気発生装置、またはその蒸気を利用した蒸気ター
ビン、などによりその排気ガスの熱エネルギーを回収す
るが、この場合、排気ガスエコノマイザ７の出口付近に
おいて、排気ガス温度を１５０℃以上に保持しなければ
煙突８に硫酸腐蝕、即ち、低Ｉ＆腐蝕を発生ずるため、
例えば第１図の場合で排ガスエコノマイザ７にて有効に
利用可能な排気ガス温度は２８０°ｃ−１５０℃−１３
０°Ｃのみである。
ない蒸気発生装置、またはその蒸気を利用した蒸気ター
ビン、などによりその排気ガスの熱エネルギーを回収す
るが、この場合、排気ガスエコノマイザ７の出口付近に
おいて、排気ガス温度を１５０℃以上に保持しなければ
煙突８に硫酸腐蝕、即ち、低Ｉ＆腐蝕を発生ずるため、
例えば第１図の場合で排ガスエコノマイザ７にて有効に
利用可能な排気ガス温度は２８０°ｃ−１５０℃−１３
０°Ｃのみである。
このことは、低温の掃気が高温の排気ガスの温度を低下
させていることに起因しており、それだけエクセルギー
ロスとなっていることが分る。
させていることに起因しており、それだけエクセルギー
ロスとなっていることが分る。
なお、第１図において過給機ＩのコンプレッサＩＢによ
り加圧された吸気はクーラ９経由掃気だまり３に送られ
るようになっている。
り加圧された吸気はクーラ９経由掃気だまり３に送られ
るようになっている。
そこで本発明は、前記問題点を解消するため、従来１つ
であった排気レシーバを高温排気レシーバ−と低温排気
レシーバとに分けて設けることにより、エクセルギーロ
スを防止し、高温排気レシーバのみで過給機を駆動させ
ると共に、て低温排気レシーバによっても別箇の排気タ
ービンを駆動させることにより、その廃熱回収装置の総
合熱回収率の向上を図ることを目的としてなされたもの
である。
であった排気レシーバを高温排気レシーバ−と低温排気
レシーバとに分けて設けることにより、エクセルギーロ
スを防止し、高温排気レシーバのみで過給機を駆動させ
ると共に、て低温排気レシーバによっても別箇の排気タ
ービンを駆動させることにより、その廃熱回収装置の総
合熱回収率の向上を図ることを目的としてなされたもの
である。
即ち、本発明は過給機のタービンから排出される排気ガ
スから排ガスエコノマイザにより廃熱回収を行なってい
る過給機付内燃機関の廃熱回収措置において、前記内燃
機関のシリンダから排出される高温の排気ガスのみを前
記過給機のタービン側に、そして前記シリンダから排出
される低温の排気ガス、例え掃気空気を別箇の排気ター
ビン駆動用の低温レシーバ側へそれぞれ導入するように
切換可能な排気・掃気切換装置を設けると共に、前記低
温排気レシーバを排ガスエコノマイザにより加熱可能に
設りることを特徴とするものである。
スから排ガスエコノマイザにより廃熱回収を行なってい
る過給機付内燃機関の廃熱回収措置において、前記内燃
機関のシリンダから排出される高温の排気ガスのみを前
記過給機のタービン側に、そして前記シリンダから排出
される低温の排気ガス、例え掃気空気を別箇の排気ター
ビン駆動用の低温レシーバ側へそれぞれ導入するように
切換可能な排気・掃気切換装置を設けると共に、前記低
温排気レシーバを排ガスエコノマイザにより加熱可能に
設りることを特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。まず第１
図の従来例及び第２図から第４図までの各実施例におい
て、それぞれら同し部品は同し部品番号で示している。
図の従来例及び第２図から第４図までの各実施例におい
て、それぞれら同し部品は同し部品番号で示している。
まず、第２図は本発明の実施例１における過給機付内燃
機関の廃熱回収装置の系統図であり、第１図の従来例と
ほぼ同様な構成及び機能を有するもので、過給機１のタ
ービンＩＡから排出される排気ガスから排ガスエコノマ
イザ７により主として廃熱回収を行うために蒸気発生装
置用のドラム１０及びその蒸気により駆動される蒸気タ
ービン発電機１１、更に、その復水器１２及びドレンタ
ンク１３等を一点鎖線で示す廃熱回収システム１４とし
て設備している。
機関の廃熱回収装置の系統図であり、第１図の従来例と
ほぼ同様な構成及び機能を有するもので、過給機１のタ
ービンＩＡから排出される排気ガスから排ガスエコノマ
イザ７により主として廃熱回収を行うために蒸気発生装
置用のドラム１０及びその蒸気により駆動される蒸気タ
ービン発電機１１、更に、その復水器１２及びドレンタ
ンク１３等を一点鎖線で示す廃熱回収システム１４とし
て設備している。
次に、内燃機関のシリンダ２から排出される低温の排気
ガス、例えば掃気空気を導入す不低温排気レシーバ１５
及びシリンダ２から排出される高温の排気ガスのみを過
給機１側に供給するための高温排気レシーバ１６を別箇
に設け、掃気及び排気ガスをそれぞれ前記の如く導入す
るように切換可能な排気・掃気切換装置として回転式切
換弁１８を排気管１７に設けている。
ガス、例えば掃気空気を導入す不低温排気レシーバ１５
及びシリンダ２から排出される高温の排気ガスのみを過
給機１側に供給するための高温排気レシーバ１６を別箇
に設け、掃気及び排気ガスをそれぞれ前記の如く導入す
るように切換可能な排気・掃気切換装置として回転式切
換弁１８を排気管１７に設けている。
この回転式りＪ換弁１８は、その内燃機関のクランク軸
に連動するカム軸１９に設けたカム２０によりロッド２
１及びレノ＼−２２を介して回動するようになっており
、シリンダ２内の掃気及び排気のタイミングに合わせて
回動されるようになっている。
に連動するカム軸１９に設けたカム２０によりロッド２
１及びレノ＼−２２を介して回動するようになっており
、シリンダ２内の掃気及び排気のタイミングに合わせて
回動されるようになっている。
また、この低温排気レシーノ＼１５は排ガスエコノマイ
ザ７により加熱可能に設けられた熱交換器兼用となって
いる。
ザ７により加熱可能に設けられた熱交換器兼用となって
いる。
この低温レシーバ１５に導入された低温排気ガス、例え
ば掃気空気は排気ガスエコノマイザ７で加熱された後、
別箇に設けた排気タービン２３を駆動して、発電機等に
よりその廃熱を回収された後、煙突８から大気中に放出
される。
ば掃気空気は排気ガスエコノマイザ７で加熱された後、
別箇に設けた排気タービン２３を駆動して、発電機等に
よりその廃熱を回収された後、煙突８から大気中に放出
される。
そこで、第２図は実施例１の廃熱回収装置を有する内燃
機関が第１図の従来例とほぼ同一条件で運転されたとす
ると、高温の排気ガスの温度５０（１°ｃが高温排気レ
シーバ１６においてもそもまま維持できるので、排気ガ
スエコノマイザ′ｌ入口では３８０℃となり、排気ガス
エコノ゛ンイヂ７の出１コで低温腐蝕防止のために１５
０°Ｃを維持するとすれば、この廃熱回収システム１４
でハ３８０℃−１５０℃＝２３０℃分だけ仕事が可能に
なり、第１図の従来例よりもその廃熱回収が著しく増大
する。
機関が第１図の従来例とほぼ同一条件で運転されたとす
ると、高温の排気ガスの温度５０（１°ｃが高温排気レ
シーバ１６においてもそもまま維持できるので、排気ガ
スエコノマイザ′ｌ入口では３８０℃となり、排気ガス
エコノ゛ンイヂ７の出１コで低温腐蝕防止のために１５
０°Ｃを維持するとすれば、この廃熱回収システム１４
でハ３８０℃−１５０℃＝２３０℃分だけ仕事が可能に
なり、第１図の従来例よりもその廃熱回収が著しく増大
する。
一方、低温排気レシーバ１５には、１４０℃の掃気が導
入されるが、このままでは排気タービン２３を駆動する
と、煙突８への導入口では１５０℃以下になり、低温腐
蝕が発生するので、熱交換器兼用の低温排気レシーバ１
５で排気ガスエコノマイザ７により加熱させ、約２８０
°Ｃに消音させれば、元来掃気は２から３ａｔａ位の圧
力を保有しているので、排気タービン２３を駆動しても
煙突８への導入口で１５０℃を保有するこ゛とができる
。
入されるが、このままでは排気タービン２３を駆動する
と、煙突８への導入口では１５０℃以下になり、低温腐
蝕が発生するので、熱交換器兼用の低温排気レシーバ１
５で排気ガスエコノマイザ７により加熱させ、約２８０
°Ｃに消音させれば、元来掃気は２から３ａｔａ位の圧
力を保有しているので、排気タービン２３を駆動しても
煙突８への導入口で１５０℃を保有するこ゛とができる
。
従って、排気タービン２３により余分の動力が回収でき
、廃熱回収措置全体としての全サイクルの熱効率は第１
図の従来例よりも２％以上向上することになる。
、廃熱回収措置全体としての全サイクルの熱効率は第１
図の従来例よりも２％以上向上することになる。
なお、考案排気レシーバ１６に高温の排気ガスを、そし
て低温排気レシーバ１５ムこ低温排気ガス、例えば掃気
空気をそれぞれ導入するように切換可能な排気・掃気切
換装置としては、第２図の実施例１の回転式切換弁を使
用した装置に限定するものではなく、第３図の実施例２
の如く、吸排気弁と同様な切換弁２４をカム軸１９に設
けたカム２０により上下動させるもの、または第４図の
実施例３の如く、シリンダ２の頂部に排気ガス用の排気
弁５と掃気用の排気弁５Ａをそれぞれ設け、各々の開閉
のタイミングをｌｌｄ整したもの等どのような方式の装
置を使用しても良い。
て低温排気レシーバ１５ムこ低温排気ガス、例えば掃気
空気をそれぞれ導入するように切換可能な排気・掃気切
換装置としては、第２図の実施例１の回転式切換弁を使
用した装置に限定するものではなく、第３図の実施例２
の如く、吸排気弁と同様な切換弁２４をカム軸１９に設
けたカム２０により上下動させるもの、または第４図の
実施例３の如く、シリンダ２の頂部に排気ガス用の排気
弁５と掃気用の排気弁５Ａをそれぞれ設け、各々の開閉
のタイミングをｌｌｄ整したもの等どのような方式の装
置を使用しても良い。
従って、本発明の過給機付内燃機関の廃熱回収装置では
、エクセルギーロスを防止し、その廃熱回収装置全体の
総合熱回収効率の向上を図ることができ、燃料消費量の
低減を図ることができるので、省エネルギー対策上極め
て有効である。
、エクセルギーロスを防止し、その廃熱回収装置全体の
総合熱回収効率の向上を図ることができ、燃料消費量の
低減を図ることができるので、省エネルギー対策上極め
て有効である。
なお、本発明は掃気を行う大型の低速内燃機関に対して
特に有効に適用することができる。
特に有効に適用することができる。
第１図は従来の過給機付内燃機関の廃熱回収装置の系統
図、第２図は本発明の実施例における過給機付内燃機関
の廃熱回収装置の系統図、第３図及び第４図は本発明に
おける排気・掃気切換装置のそれぞれ異なる実施例を示
す系統図であり、第３図は、その実施例２そして第４図
はその実施例３を示している。 １・・過給機、ＩＡ・・タービン、 ２・・シリンダ、７・・排ガスエコノマイザ、１４・・
廃熱回収システム、 １５・・低温排気レシーバ、 １６・・高温排気レシーバ、 １′８・・回転式切換弁、２３・・排気タービン、２４
・・切換弁。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦
図、第２図は本発明の実施例における過給機付内燃機関
の廃熱回収装置の系統図、第３図及び第４図は本発明に
おける排気・掃気切換装置のそれぞれ異なる実施例を示
す系統図であり、第３図は、その実施例２そして第４図
はその実施例３を示している。 １・・過給機、ＩＡ・・タービン、 ２・・シリンダ、７・・排ガスエコノマイザ、１４・・
廃熱回収システム、 １５・・低温排気レシーバ、 １６・・高温排気レシーバ、 １′８・・回転式切換弁、２３・・排気タービン、２４
・・切換弁。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦
Claims (1)
- 過給機のタービンから排出される排気ガスから排ガスエ
コノマイザにより廃熱回収を行なっている過給機付内燃
機関の廃熱回収装置において、前記内燃機関のシリンダ
から排出される高温の排気ガスのみを前記過給機のター
ビン側に、そして前記シリンダから排出される低温の打
１気ガス、例えば掃気空気を別箇の排気タービン駆動用
の低温排気レシーバ側へそれぞれ導入するように切換可
能な排気・掃気切換装置を設けると共に、前記低温レシ
ーバを排気ガスエコノマイザにより加熱可能に設けたこ
とを特徴とする過給機付内燃機関の廃熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112669A JPS606014A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 過給機付内燃機関の廃熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112669A JPS606014A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 過給機付内燃機関の廃熱回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606014A true JPS606014A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14592514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112669A Pending JPS606014A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 過給機付内燃機関の廃熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606014A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0434419A2 (en) * | 1989-12-21 | 1991-06-26 | Oy Wärtsilä Diesel International Ltd. | Method and apparatus for effecting heat energy recovery in a large diesel engine |
| US20100058759A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Guillaume Huard | Device and method for operating an internal combustion engine, computer program, computer program product |
| CN102798166A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-11-28 | 常熟市东南应用技术研究院 | 温差驱动吸油烟机 |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP58112669A patent/JPS606014A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0434419A2 (en) * | 1989-12-21 | 1991-06-26 | Oy Wärtsilä Diesel International Ltd. | Method and apparatus for effecting heat energy recovery in a large diesel engine |
| US20100058759A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Guillaume Huard | Device and method for operating an internal combustion engine, computer program, computer program product |
| US8281589B2 (en) * | 2008-09-08 | 2012-10-09 | Robert Bosch Gmbh | Device and method for operating an internal combustion engine, computer program, computer program product |
| CN102798166A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-11-28 | 常熟市东南应用技术研究院 | 温差驱动吸油烟机 |
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