一种利用发动机尾气的发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用发动机尾气的发电装置。该装置包括安装在发动机排气歧管的出口处的集热腔，集热腔的上部设置为直筒状的尾气进管，集热腔的中部设置为直筒状的集热管，集热腔的下部设置为直筒状的尾气出管，尾气进管与集热管之间设置有锥状的第一过渡管，集热管与尾气出管之间设置有锥状的第二过渡管；集热管内设置有上安装板和下安装板，上安装板和下安装板上分别设置有多个尾气通孔，上安装板和下安装板上的尾气通孔之间连接有换热管；集热管的上部设置有进空气管，集热管的下部设置有出空气管，出空气管的出口设置有涡轮外壳，涡轮外壳内设置有涡轮，涡轮的输出轴上设置有增速齿轮箱，增速齿轮箱的输出端设置有发电机。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于发动机热能利用
，特别涉及一种利用发动机尾气的发电装置。
技术介绍
据统计，2014年我国汽车销量达到1806万辆，在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆汽车尾部喷出，这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，严重影响人的身体健康，这就是通常所说的汽车尾气。环境保护部发布的《中国机动车污染防治年报(2010年度)》显示，我国自2009年以来成为世界汽车产销第一大国，机动车污染日益严重，汽车尾气排放成为我国大中城市空气污染的主要来源。据了解，汽车发动机动力输出占燃油燃烧总热量的25％—42％，其余以废热形式从冷却水和尾气中排出，这不仅是一种能量的浪费，同时也会造成一定程度的大气热污染。发动机尾气的余热具有温度高、压强大、流速快的特点，因此尾气所含能量在浪费的热量中占主要部分。假如我们能将尾气中的热能转变为其他可利用的能量形式，就可以有效提高能源的使用效率，在节约能源的同时减小了空气污染。随着能源价格的上涨，如何利用汽车尾气中的能量，得到了人们越来越多的关注，已经有多家机构就相关领域进行了有益的尝试，目前，发动机尾气的热量再利用主要有两种途径，主要有温差发电法和郎肯循环。温差发电：车载温差发电系统针对汽车尾气的能量特点，将尾气热能转换为电能，通过储能设备为其他车载用电设备供电，实现废气中热能的梯度利用。废热通道和热电模块是温差发电装置的重要组成部分，废热通道的内部结构以及热电模块的连接方式直接影响温差发电系统的输出功率。将两种半导体的一端结合在一起并使之处于高温状态(热端)，另一端开路处于低温状态(冷端)，则在冷热两端存在开路电压，这个效应称为塞贝克效应，温差发电是利用热电材料的塞贝克效应，将热能直接转换为电能的一种方法。但温差发电器存在发电效率低，温差组件使用寿命短，可靠性不高等问题。朗肯循环：是指以水蒸气作为制冷剂的一种实际的循环过程，主要包括等熵压缩、等压冷凝、等熵膨胀、以及一个等压吸热过程；可以用来制热，也可以用来制冷；利用汽车尾气中的热量形成闭路朗肯循环(蒸气压缩式循环)，为汽车提供一定的动力，同时，也有多家公司试图利用汽车尾气中的热量为汽车的制冷系统提供动力；但是，系统构成复杂，要设置真空维持系统，管道内容易生锈，结垢；维修成本高，寿命短。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用发动机尾气的发电装置，该发电装置将利用尾气发电成为现实，该装置结构简单、效率高、寿命长、成本低，适用于各种车辆。为达到上述技术目的，本技术采用如下技术方案予以实现。一种利用发动机尾气的发电装置，安装在发动机排气歧管的出口处，其特征在于，该发电装置包括安装在发动机排气歧管的出口处的集热腔，所述集热腔的上部设置为直筒状的尾气进管，所述集热腔的中部设置为直筒状的集热管，所述集热腔的下部设置为直筒状的尾气出管，所述尾气进管与集热管之间设置有锥状的第一过渡管，所述集热管与尾气出管之间设置有锥状的第二过渡管，所述尾气进管的内径等于所述尾气出管的内径，所述尾气进管的内径小于所述集热管的内径；所述集热管内设置有上安装板和下安装板，所述上安装板和下安装板上分别设置有多个尾气通孔，所述上安装板上的尾气通孔和下安装板上的尾气通孔之间对应连接有换热管；所述集热管的上部设置有进空气管，所述集热管的下部设置有出空气管，所述出空气管的出口设置有涡轮外壳，所述涡轮外壳内设置有涡轮，所述涡轮的输出轴上设置有增速齿轮箱，所述增速齿轮箱的输出端设置有发电机。本技术方案的特点和进一步改进在于：所述集热腔内设置有脱氧剂。所述进空气管的进口端连接有储气筒。所述换热管的外表面设置为凸凹状。所述集热腔外设置有保温层。所述涡轮采用径流式涡轮。所述增速齿轮箱与发电机之间通过联轴器连接。本技术的利用发动机尾气的发电装置，通过集热腔将尾气的热量传输给进入的空气，空气受热膨胀，膨胀的空气经出空气管排出，排出的空气带动涡轮旋转，将热能转化成动能，通过增速齿轮箱和发电机将动能转化成电能；该发电装置将利用尾气发电成为现实，所有汽车配备尾气发电装置，那么节约下来的石油及减少的尾气排放量将十分可观；该装置结构简单、效率高、寿命长、成本低，适用于各种车辆。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。图1为本技术的一种利用发动机尾气的发电装置的结构示意图；图中：1、尾气进管；2、第一过渡管；3、集热管；4、第二过渡管；5、尾气出管；6、上安装板；7、下安装板；8、尾气通孔；9、换热管；10、进空气管；11、出空气管；12、涡轮外壳；13、涡轮；14、增速齿轮箱；15、发电机。具体实施方式参照图1，为本技术的一种利用发动机尾气的发电装置的结构示意图；该发电装置安装在发动机排气歧管的出口处，该发电装置包括安装在发动机排气歧管的出口处的集热腔，集热腔的上部设置为直筒状的尾气进管1，集热腔的中部设置为直筒状的集热管3，集热腔的下部设置为直筒状的尾气出管5，尾气进管1与集热管3之间设置有锥状的第一过渡管2，集热管3与尾气出管5之间设置有锥状的第二过渡管4，尾气进管1的内径等于尾气出管5的内径，尾气进管1的内径小于集热管3的内径；集热管3内设置有上安装板6和下安装板7，上安装板6和下安装板7上分别设置有多个尾气通孔8，上安装板6上的尾气通孔8和下安装板7上的尾气通孔8之间对应连接有换热管9；集热管3的上部设置有进空气管10，集热管3的下部设置有出空气管11，出空气管11的出口设置有涡轮外壳12，涡轮外壳12内设置有涡轮13，涡轮13的输出轴上设置有增速齿轮箱14，增速齿轮箱14的输出端设置有发电机15。其中，集热腔内设置有脱氧剂，防止铜在高温下被氧化，进而集热性能受到影响。其中，进空气管10的进口端连接有储气筒。其中，换热管9的外表面设置为凸凹状，增大了换热管9的有效面积，提高了吸热效率。其中，集热腔外设置有保温层，防止热量流失。其中，涡轮13采用径流式涡轮，当前实际应用中的涡轮主要有三种：轴流式、径流式和混流式。轴流式涡轮应用较早，设计简单，但由于其效率低于其他形式涡轮，因而实际中很少采用。径流式涡轮效率高、体积小、结构简单，设计方法比较成熟，有较多的试验数据支持，性能预测方便，实际使用较多。但当比转速过高时，会造成叶轮出口排气损失过大，叶轮内部流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用发动机尾气的发电装置，安装在发动机排气歧管的出口处，其特征在于，该发电装置包括安装在发动机排气歧管的出口处的集热腔，所述集热腔的上部设置为直筒状的尾气进管，所述集热腔的中部设置为直筒状的集热管，所述集热腔的下部设置为直筒状的尾气出管，所述尾气进管与集热管之间设置有锥状的第一过渡管，所述集热管与尾气出管之间设置有锥状的第二过渡管，所述尾气进管的内径等于所述尾气出管的内径，所述尾气进管的内径小于所述集热管的内径；所述集热管内设置有上安装板和下安装板，所述上安装板和下安装板上分别设置有多个尾气通孔，所述上安装板上的尾气通孔和下安装板上的尾气通孔之间对应连接有换热管；所述集热管的上部设置有进空气管，所述集热管的下部设置有出空气管，所述出空气管的出口设置有涡轮外壳，所述涡轮外壳内设置有涡轮，所述涡轮的输出轴上设置有增速齿轮箱，所述增速齿轮箱的输出端设置有发电机。

【技术特征摘要】
1.一种利用发动机尾气的发电装置，安装在发动机排气歧管的出口处，
其特征在于，该发电装置包括安装在发动机排气歧管的出口处的集热腔，所
述集热腔的上部设置为直筒状的尾气进管，所述集热腔的中部设置为直筒状
的集热管，所述集热腔的下部设置为直筒状的尾气出管，所述尾气进管与集
热管之间设置有锥状的第一过渡管，所述集热管与尾气出管之间设置有锥状
的第二过渡管，所述尾气进管的内径等于所述尾气出管的内径，所述尾气进
管的内径小于所述集热管的内径；所述集热管内设置有上安装板和下安装板，
所述上安装板和下安装板上分别设置有多个尾气通孔，所述上安装板上的尾
气通孔和下安装板上的尾气通孔之间对应连接有换热管；所述集热管的上部
设置有进空气管，所述集热管的下部设置有出空气管，所述出空气管的出口
设置有涡轮外壳，所述涡轮外壳内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：许天翔，李建军，隋大超，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61