內燃機尾氣餘熱制冷機組的製作方法
2023-12-10 13:39:37 1
專利名稱：內燃機尾氣餘熱制冷機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可廣泛應用於以內燃機為動力的設備的製冷、空調裝置，如輪船、機車、汽車等的製冷設備，尤其涉及一種利用內燃機尾氣餘熱進行吸附式製冷、空調的內燃機尾氣餘熱制冷機組。
背景技術：
隨著世界常規能源消耗的劇增和地球環境的日益惡化，使得人們越來越重視能源的節約和環境的保護，國際上1985年的《維也納保護臭氧層公約》、1990年的《蒙特婁議定書》修正案、以及1992年的「哥本哈根修訂案」等國際性公約、法規的限制，使得氯氟烴(CFCs)和氫氯氟烴(HCFCs)的替代問題日趨緊迫。吸附式製冷技術適應了當今能源和環境協調發展的要求。它可以採用低能量密度的太陽能以及廢熱驅動，不僅對能源的緊張供應起到減緩作用，而且不使用氯氟烴類製冷劑，無CFCs問題，也無溫室效應，是21世紀替代CFCs壓縮式製冷的綠色製冷方法之一。但這技術多年來一直停留在實驗室中試階段，始終未走向產品化市場化。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種不使用氯氟烴類製冷劑，無CFCs問題，也無溫室效應，節能環保的內燃機尾氣餘熱制冷機組。
為實現上述目的，採用的技術方案如下一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，其特點是它包括熱源採集裝置、發生器、製冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統；熱源採集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管、容煙箱及布煙器，輸煙管與內燃機的尾氣排放管相通，兩隻容煙箱分別與兩隻輸煙管聯通，兩容煙箱裡各裝有一個布煙器；尾氣切換裝置為三隻蝶閥，一隻在尾氣排放管通路上，位於輸煙管聯接口的後方，另外兩隻蝶閥位於兩隻輸煙管通路上，蝶閥的開閉由自動控制系統控制；發生器為封閉的柱狀體，柱狀的發生器主體為一合金異型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片；發生器中部為一網狀柱芯，柱芯與發生器內壁間填充有吸附劑及製冷劑，發生器上還連接有製冷介質輸送管路；製冷介質輸送管路包括止回閥、調節閥、製冷劑輸送管、儲液罐、蒸發器，製冷管路輸送管路由發生器出發經過止回閥、冷凝器進入儲液罐，然後經過調節閥後進入蒸發器，在製冷劑經換熱裝置吸熱後，製冷劑輸送管最後經止回閥與製冷劑輸送管的起始端聯通；冷卻裝置包括水泵、輸水管路及電磁閥，輸水管路分別位於容煙箱兩側，水泵位於輸水管路的一端，電磁閥位於輸水管路上，它由自動控制系統控制；換熱裝置為風機和冷媒水輸送管路。
在上述方案中，發生器合金金異型管外壁上的換熱翅片呈順時針方向螺旋，內壁上的換熱翅片逆時針方向螺旋，管束採用符合空氣動力學的梅花形排列。
在上述方案中，對發生器冷卻的冷卻裝置採用下進、上出溢水式強制冷卻。
在上述方案中，冷卻介質輸送管路所有連接法蘭均採用凹凸槽結構並加裝密封墊片。
在上述方案中，製冷介質輸送管路上的調節閥為機械式壓力自動控制的節流調壓閥。
實用新型採用內燃機尾氣對發生器直接加熱方式，使發生器內的製冷劑、吸附劑絡合物中的製冷劑以氣態方式脫附出來，經冷凝器冷卻變為液態進入儲液罐，液態製冷劑經調節閥氣化進入蒸發器吸收熱量製冷，蒸發器通過冷媒介質循環將冷能輸送到風機，再通過風機交換將冷能送到製冷室，同時將熱帶回蒸發器。從蒸發器出來的氣體製冷劑通過止回閥回到另一組發生器，被發生器中的吸附劑吸附形成新的製冷劑、吸附劑絡合物，完成製冷周期。
兩個容煙箱中的發生器是輪流工作的，當一個發生器由內燃機尾氣進行加熱時，由冷卻裝置將冷卻水打入容煙箱中對另一個發生器實行冷卻降溫；降溫後再由內燃機尾氣進行加熱，同時，第一個發生器由冷卻裝置進行冷卻降溫，這一切都是自動控制系統通過控制尾氣切換裝置中的蝶閥和冷卻系統中的電磁閥來實現的。
每一個發生器在受熱導致製冷劑脫附及冷卻導致製冷劑吸附時都會產生壓力，由於止回閥的作用，製冷劑在製冷介質輸送管路中作單向運動。
本實用新型採用氨-氯化鈣吸附製冷工質，且製冷劑在管路中自動循環，其能源僅依靠內燃機尾氣的餘熱，不額外消耗燃油或影響內燃機動力，十分節能。同時，其工作介質對環境無汙染也很環保。另外，通過自動控制系統控制多發生器輪流作業能實現穩定的連續製冷，採用溢水式強制冷卻方式工作周期短、效率高、製冷量大。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為圖1中發生器的結構示意圖。
圖3為圖2中發生器的合金異型管的剖面圖。
具體實施方式
在如圖1、圖2、圖3所示的實施例中，一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，它包括熱源採集裝置、發生器、製冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統；熱源採集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管6、容煙箱7及布煙器17，輸煙管6與內燃機的尾氣排放管5相通，兩隻容煙箱7分別與兩隻輸煙管6聯通，兩容煙箱7裡各裝有一布煙器17，布煙器17使煙氣進入容煙箱後分布均勻；尾氣切換裝置為三隻蝶閥9，一隻在尾氣排放管5通路上，位於輸煙管聯接口的後方，控制尾氣排空或延輸煙管進入容煙煙箱，另外兩隻蝶閥9位於兩隻輸煙管通路上控制兩隻容煙箱輪流輸入尾氣，蝶閥的開閉由自動控制系統控制；發生器8為封閉的柱狀體，柱狀的發生器主體為一合金異形型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片19，發生器合金金異型管外壁上的換熱翅片呈順時針方向螺旋，內壁上的換熱翅片逆時針方向螺旋，管束採用符合空氣動力學的梅花形排列；發生器8中部為一網狀柱芯，柱芯與發生器內壁間填充有吸附劑18及製冷劑，製冷劑採用氨，吸附採用氯化鈣，發生器8上還連接有製冷介質輸送管路；製冷介質輸送管路包括止回閥、調節閥14、製冷劑輸送管10、冷凝器15、儲液罐13、蒸發器12，製冷介質輸送管路由發生器8出發經過止回閥、冷凝器15進入儲液罐13，然後經過機械式壓力自動控制的節流調壓閥14後進入蒸發器12，在製冷劑經換熱裝置吸熱後，製冷劑輸送管10最後經止回閥與製冷介質輸送管路的起始端聯通，冷卻介質輸送管路所有連接法蘭均採用凹凸槽結構並加裝密封墊片。冷卻裝置包括水泵16、輸水管路1、3及電磁閥2，輸水管路1、3分別位於容煙箱7兩端，水泵16位於輸水管路的一端，電磁閥2、4位於輸水管路1、3上，它由自動控制系統控制；對發生器冷卻的冷卻裝置採用下進、上出溢水式強制冷卻，由自動控制系統控制電磁閥實現兩個發生器的交替冷卻，水泵與輸水管路實現冷卻水的循環。換熱裝置包括風機和冷媒水輸送管路11。自動控制系統由電源模塊、單片機、輸入輸出模塊、執行模塊、顯示模塊組成。它主要通過控制三個蝶閥和四個電磁閥便兩組發生器交替加熱和冷卻，達到連續製冷的目的。
在本實用新型中發生器的數目也可在合理的範圍內採用兩隻以上，但這都應視為落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，其特徵在於它包括熱源採集裝置、發生器(8)、製冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統；熱源採集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管(6)、容煙箱(7)及布煙器(17)，輸煙管(6)與內燃機的尾氣排放管(5)相通，兩隻容煙箱(7)分別與兩隻輸煙管(6)聯通，兩容煙箱(7)裡各裝有一布煙器(17)；尾氣切換裝置為三隻蝶閥(9)，一隻在尾氣排放管通路上，位於輸煙管聯接口的後方，另外兩隻蝶閥位於兩隻輸煙管通路上，蝶閥的開閉由自動控制系統控制；發生器(8)為封閉的柱狀體，柱狀的發生器主體為一合金異形型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片(19)；發生器中部為一網狀柱芯，柱芯與發生器內壁間填充有吸附劑(18)及製冷劑，發生器上還連接有製冷介質輸送管路；製冷介質輸送管路包括止回閥、調節閥(14)、製冷劑輸送管(10)、冷凝器(15)、儲液罐(13)、蒸發器(12)，製冷介質輸送管路由發生器出發經過止回閥、冷凝器(15)進入儲液罐(13)，然後經過調節閥(14)後進入蒸發器(12)，在製冷劑經換熱裝置吸熱後，製冷劑輸送管(10)最後經止回閥與製冷介質輸送管路的起始端聯通；冷卻裝置包括水泵(16)、輸水管路(1、3)及電磁閥(2、4)，水泵(16)位於輸水管路的一端，電磁閥(2、4)位於輸水管路(1、3)上，它由自動控制系統控制；換熱裝置包括風機和冷媒水輸送管路(11)。
2.根據權利要求1所述的一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，其特徵在於發生器合金金異型管外壁上的換熱翅片呈順時針方向螺旋，內壁上的換熱翅片逆時針方向螺旋，管束採用符合空氣動力學的梅花形排列。
3.根據權利要求1或者2所述的一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，其特徵在於對發生器(8)冷卻的冷卻裝置採用下進、上出溢水式強制冷卻。
4.根據權利要求1或者2所述的一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，其特徵在於冷卻介質輸送管路所有連接法蘭均採用凹凸槽結構並加裝密封墊片。
5.根據權利要求3所述的一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，其特徵在於冷介質輸送管路上的調節閥(14)為機械式壓力自動控制的節流調壓閥。
專利摘要一種內燃機尾氣餘熱制冷機組，它包括熱源採集裝置、發生器、製冷介質輸送管路、冷卻裝置、換熱裝置及自動控制系統；熱源採集裝置包括尾氣切換裝置、輸煙管、容煙箱及布煙器，柱狀的發生器主體為一合金異形型管，合金異型管的內外壁設計有豎向的換熱翅片；發生器中部的柱芯與發生器內壁間填充有吸附劑及製冷劑；製冷介質輸送管路包括止回閥、調節閥、製冷介質輸送管路、儲液罐、蒸發器；冷卻裝置包括水泵、輸水管路及電磁閥；換熱裝置包括風機和冷媒水輸送管路。本機組十分節能，同時，環境無汙染。另外，能實現穩定的連續製冷，工作周期短、效率高、製冷量大。
文檔編號F25B27/02GK2888360SQ20062000195
公開日2007年4月11日 申請日期2006年1月27日 優先權日2006年1月27日
發明者王瑜, 董西貴 申請人:董佔忠