專利名稱：內(nèi)燃機節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)燃機余熱利用裝置，特別是涉及一種利用內(nèi)燃機排出的高溫氣體來達到內(nèi)燃機節(jié)能的裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機是一種消耗石油產(chǎn)品的動力源，到目前據(jù)估算全世界已有十幾億臺內(nèi)燃機。內(nèi)燃機在工作過程中產(chǎn)生動能，同時也產(chǎn)生了熱能，由于內(nèi)燃機本身存在局限性，其能量的利用效率僅為20%-40%，大量的熱能通過循環(huán)冷卻水吸收后傳導(dǎo)到空氣中，還有大量的熱能通過高溫廢氣排放的空氣中，燃料燃燒產(chǎn)生的熱能未得到充分的利用，造成了能源的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低的內(nèi)燃機節(jié)能裝置，能夠充分利用內(nèi)燃機工作過程中產(chǎn)生的熱能，提高能源的利用率。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置，包括內(nèi)燃機、散熱器總成和冷卻水循環(huán)管路，冷卻水循環(huán)管路包括第一進水管、第一出水管和內(nèi)燃機循環(huán)水泵，第一進水管的一端與內(nèi)燃機的進水口連通，第一進水管的另一端與散熱器總成的水箱的出水口連通，第一出水管的一端與內(nèi)燃機的出水口連通，第一出水管的另一端與水箱的進水口連通，內(nèi)燃機循環(huán)水泵安裝在第一進水管上，本裝置還包括汽化器和蒸汽輪機，汽化器的進水口通過第二進水管與第一出水管連通，汽化器的熱空氣進氣口與內(nèi)燃機的廢氣出口連通，汽化器的蒸汽出口通過蒸汽管與蒸汽輪機的進氣口連通，蒸汽輪機的輸出軸與內(nèi)燃機的曲軸傳動連接，在第二進水管上安裝有壓力水泵和單向閥，單向閥位于壓力水泵與汽化器的進水口之間。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置，其中所述汽化器內(nèi)還安裝有水位傳感器。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置，其中所述蒸汽管上還安裝有蒸汽流量控制閥。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置，其中所述散熱器總成的水箱包括相互連通的蒸汽冷凝腔和冷卻水存儲腔，蒸汽冷凝腔位于冷卻水存儲腔上方，蒸汽輪機的出氣口與蒸汽冷凝腔上開設(shè)的蒸汽進口連通，蒸汽冷凝腔上還安裝有安全閥。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置通過設(shè)置汽化器，利用內(nèi)燃機的高溫尾氣產(chǎn)生蒸汽，汽化器將產(chǎn)生的蒸汽用于驅(qū)動蒸汽輪機，蒸汽輪機的輸出軸與曲軸連接，當(dāng)內(nèi)燃機工作升溫后，汽化器內(nèi)產(chǎn)生壓力蒸汽，高壓蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而使蒸汽輪機的輸出軸與內(nèi)燃機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生組合動力，提高內(nèi)燃機的輸出功能，進而提高內(nèi)燃機的能源利用率，節(jié)約能源。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖I為本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置包括內(nèi)燃機I、散熱器總成2、冷卻水循環(huán)管路3、汽化器7和蒸汽輪機8。冷卻水循環(huán)管路3包括第一進水管4、第一出水管5和內(nèi)燃機循環(huán)水泵6。散熱器總成2包括水箱21和固定安裝在水箱21上的散熱風(fēng)扇31。冷卻水循環(huán)管路3的第一進水管4的一端與內(nèi)燃機I的進水口 11連通，第一進水管4的另一端與散熱器總成2的水箱21的出水口 29連通，第一出水管5的一端與內(nèi)燃機I的出水口 12連通，第一出水管5的另一端與水箱21的進水口 28連通，內(nèi)燃機循環(huán)水泵6安裝在第一進水管4上。汽化器7上設(shè)置有進水口 71、蒸汽出口 72、熱空氣進氣口(圖中未示出)和熱空氣出氣口 73，汽化器7進水口 71通過第二進水管9與第一出水管5連通，汽化器7的熱空氣進氣口與內(nèi)燃機I的廢氣出口(圖中未示出)連通，當(dāng)內(nèi)燃機I采用多缸結(jié)構(gòu)時，汽化器7的熱空氣進氣口設(shè)置的個數(shù)與內(nèi)燃機的缸數(shù)相同，使內(nèi)燃機的每個廢氣出口均與一個汽化器的熱空氣進氣口連通，內(nèi)燃機不再設(shè)置排氣支管。汽化器7的蒸汽出口 72通過蒸汽管10 與蒸汽輪機8的進氣口 81連通。在第二進水管9上安裝有壓力水泵11和單向閥12，單向閥12位于壓力水泵11與汽化器7的進水口之間。在蒸汽管10上還安裝有蒸汽流量控制閥14。在汽化器7內(nèi)還安裝有水位傳感器。蒸汽輪機8的輸出軸通過超越離合器(圖中未示出)與內(nèi)燃機I的曲軸(圖中未示出)傳動連接，散熱器總成2的水箱21包括相互連通的蒸汽冷凝腔22和冷卻水存儲腔23，蒸汽冷凝腔22位于冷卻水存儲腔23上方，本實施例中蒸汽冷凝腔22的下端和冷卻水存儲腔23的上端之間沒有間隔，為直接連通。蒸汽輪機8的出氣口 82與蒸汽冷凝腔22上開設(shè)的蒸汽進口 27連通，蒸汽冷凝腔22上還安裝有安全閥15。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置的工作原理為內(nèi)燃機I開始工作后，內(nèi)燃機I的廢氣出口隨之產(chǎn)生高溫廢氣，高溫廢氣進入汽化器7后，與汽化器7的熱交換管路內(nèi)的水發(fā)生熱交換，使熱交換管路中的水蒸發(fā)成高壓水蒸氣，高壓水蒸氣進入蒸汽管10，通過蒸汽管10上的蒸汽流量控制閥14調(diào)節(jié)蒸汽流量，然后進入蒸汽輪機8，驅(qū)動蒸汽輪機8的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)蒸汽輪機8的輸出軸的轉(zhuǎn)速大于等于內(nèi)燃機I的曲軸轉(zhuǎn)速時，蒸汽輪機8與內(nèi)燃機I的曲軸同步旋轉(zhuǎn)，輸出組合動力，從而實現(xiàn)提高能源利用率，當(dāng)蒸汽輪機8輸出軸的轉(zhuǎn)速小于內(nèi)燃機I的曲軸轉(zhuǎn)速時，通過超越離合器作用，蒸汽輪機8輸出軸與內(nèi)燃機I的曲軸相對脫離。做功后的蒸汽從蒸汽輪機8的出氣口 82排出，進入水箱21的蒸汽冷凝腔22冷凝回收。當(dāng)汽化器7內(nèi)的水位降至設(shè)定水位時，水位傳感器輸出感應(yīng)信號，控制壓力水泵11啟動，壓力水泵11抽取內(nèi)燃機I流入冷卻水循環(huán)管路3中的熱水給汽化器7進行補水。當(dāng)汽化器7內(nèi)水位升至設(shè)定水位時，水位傳感器發(fā)出信號，使壓力水泵11停止工作，單向閥12起到阻斷汽化器7內(nèi)水回流的作用。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機節(jié)能裝置，包括內(nèi)燃機(I)、散熱器總成(2)和冷卻水循環(huán)管路(3)，所述冷卻水循環(huán)管路(3)包括第一進水管(4)、第一出水管(5)和內(nèi)燃機循環(huán)水泵(6)，所述第一進水管(4)的一端與內(nèi)燃機(I)的進水口連通，第一進水管(4)的另一端與散熱器總成(2)的水箱(21)的出水ロ連通，所述第一出水管(5)的一端與內(nèi)燃機(I)的出水ロ連通，第一出水管(5)的另一端與水箱(21)的進水口連通，所述內(nèi)燃機循環(huán)水泵(6)安裝在第一進水管(4)上，所述其特征在于還包括汽化器(7)和蒸汽輪機(8)，所述汽化器(7)的進水口通過第二進水管(9)與第一出水管(5)連通，汽化器(7)的熱空氣進氣ロ與內(nèi)燃機(I)的廢氣出ロ連通，所述汽化器(7 )的蒸汽出口通過蒸汽管(10 )與蒸汽輪機(8 )的進氣ロ連通，所述蒸汽輪機(8)的輸出軸與內(nèi)燃機(I)的曲軸傳動連接，在第二進水管(9)上安裝有壓力水泵(11)和單向閥(12)，所述單向閥(12)位于壓力水泵(11)與汽化器(7)的進水口之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機節(jié)能裝置，其特征在于所述汽化器(7)內(nèi)還安裝有水位傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機節(jié)能裝置，其特征在于所述蒸汽管(10)上還安裝有蒸汽流量控制閥(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機節(jié)能裝置，其特征在于所述散熱器總成(2)的水箱(21)包括相互連通的蒸汽冷凝腔(22)和冷卻水存儲腔(23)，蒸汽冷凝腔(22)位于冷卻水存儲腔(23)上方，所述蒸汽輪機(8)的出氣ロ與蒸汽冷凝腔(22)上開設(shè)的蒸汽進ロ連通，所述蒸汽冷凝腔(22 )上還安裝有安全閥(15 )。
專利摘要本實用新型涉及一種內(nèi)燃機節(jié)能裝置。本實用新型內(nèi)燃機節(jié)能裝置，包括內(nèi)燃機、散熱器總成、冷卻水循環(huán)管路，汽化器和蒸汽輪機，汽化器的進水口通過第二進水管與連接內(nèi)燃機出水口第一出水管連通，汽化器的熱空氣進氣口與內(nèi)燃機的廢氣出口連通，汽化器的蒸汽出口通過蒸汽管與蒸汽輪機的進氣口連通，蒸汽輪機的輸出軸與內(nèi)燃機的曲軸傳動連接，在第二進水管上安裝有壓力水泵和單向閥，單向閥位于壓力水泵與汽化器的進水口之間。本裝置通過內(nèi)燃機尾氣使汽化器產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機的輸出軸與內(nèi)燃機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生組合動力，提高內(nèi)燃機的能源利用率，節(jié)約能源。
文檔編號F02B41/00GK202645693SQ201220299020
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者顧先鋒 申請人:顧先鋒