一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置，属于发动机技术领域，本发明专利技术的装置包括尾气进口、温差发电片组、冷却液循环体、尾气二次利用电磁阀、尾气二次利用导管、尾气出口、传热片机构、尾气出口温度传感器、尾气进口温度传感器、电子控制单元，传热片机构内的传热片长度可调节，通过调节传热片长度，改变传热片的受热面积，使传热片的受热温度改变，进而改变发电机产生的功率，使其与用电负载功率匹配。本发明专利技术充分利用了发动机的余热能，提高了燃料的利用率，本发明专利技术根据用电负载情况实时调节传热片的换热面积，可以降低发动机上发电机的功率，降低发动机附件的损失，从而进一步提高发动机的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温差发动机，尤其涉及一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置，属于发动机

技术介绍
能源危机和环境污染是21世纪的重要的世界难题，每年石油等能源大部分被燃机消耗掉，但发动机广泛的应用于各行各业，作为城市交通的动力、工程机械的动力、农业机械动力、航海船舶的动力，因此怎样提高发动机的效率，降低石油资源的消耗，响应国家节能减排的号召。发动机消耗的能量，在一定的工况条件下，可以大致的分成三部分，一部分转化为有用功，即有效效率，约为30％；一部分传热损失掉，约为35％；一部分以排气余热能带走，约为35％；这是在一定的工况下，有效效率才能达到30％，在绝大部分的工况下，发动机的效率低于30％，大部分能量被排气，传热等热量带走，白白耗散掉；而排气是一种较高品位的能，利用的潜力比较大，因此，国内外专利技术了不少回收发动机尾气余热的装置与方法，有采用朗肯循环回收，有采用蒸汽蜗轮回收余热，有采用温差发电片组回收；其中较为实用的是采用温差发电片组的方式回收发动机尾气余热能，温差发电产生的电能可以给蓄电池充电，或者供汽车其他耗电负载使用，不仅回收了发动机的余热能，提高了石油资源的利用率；同时，减少了石油资源的消耗；而且可以降低发动机上发电机的功率，降低发动机附件的损失，从而进一步提高发动机的效率。但现在采用的温差发电装置，发电的功率只能根据发动机的转速与负荷的变化而变化，当发动机工况发生变化的时候，温差发电的功率也发生了变化，但是用电负载的功率不变，这样就会对负载造成影响，有时，温差发电的功率高，用电负载就处于超额定功率的工作状态，长时间工作在超额定工况下，会对降低负载的使用寿命；有时温差发电功率较低，用电负载就处于小于额定功率的工作状态，虽然对负载寿命无影响，但是长期处于低于额定功率下，温差发电装置就没有起到作用，成为了一种摆设。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的温差发电功率与用电负载功率不匹配技术问题，本专利技术提供一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置。本专利技术的具体技术方案是一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置，其特征在于，所述装置包括尾气进口、温差发电片组、冷却液循环体、尾气二次利用电磁阀、尾气二次利用导管、尾气出口、传热片机构、尾气出口温度传感器、尾气进口温度传感器、电子控制单元，所述温差发电片组置于所述冷却液循环体与总装置表面之间，且所述温差发电片组的表面分别与所述冷却液循环体和总装置表面贴合，所述尾气二次利用导管两端分别设有尾气二次利用出口和尾气二次利用进口，所述尾气二次利用出口与所述尾气进口连接，所述尾气二次利用进口与所述尾气出口连接，所述尾气二次利用电磁阀安装在所述尾气二次利用导管内，所述传热片机构包括传热片组和传热片组的控制装置，所述传热片组设置于总装置的内壁面上，所述传热片组可通过所述传热片组的控制装置调节传热片长度，所述尾气出口温度传感器安装在所述尾气出口上，所述尾气进口温度传感器安装在所述尾气进口上，所述电子控制单元用于采集所述温差发电片组、所述冷却液循环体、所述尾气二次利用电磁阀、所述尾气出口温度传感器、所述尾气进口温度传感器、所述传热片组的控制装置的信号以及发动机的工况信号，所述电子控制单元对采集的信号进行处理，并根据处理结果输出信号控制所述尾气二次利用电磁阀和所述传热片组组的控制装置的开启与关断，调节传热片长度进而改变所述温差发电片组组的功率。更进一步地，所述传热片组包括第一传热片、第二传热片、第三传热片，所述传热片组的控制装置包括第一传热片液压管、第二传热片液压管、第三传热片液压管、第一传热片液压电磁阀、第二传热片液压电磁阀、第三传热片液压电磁阀、第一传热片液压油回油泵、第二传热片液压油回油泵、第三传热片液压油回油泵、第一传热片液压泵、第二传热片液压泵、第三传热片液压泵、第一传热片液压油回油管、第二传热片液压油回油管、第三传热片液压油回油管、液压油箱、液压油进口、液压油泄压口、液压油放油口，所述第一传热片、所述第二传热片和所述第三传热片呈梯次关系构成所述传热片组，所述第二传热片可伸缩式置于所述第一传热片内，所述第三传热片可伸缩式置于所述第二传热片内，所述传热片组为多个，间隔设置于总装置的内壁面上，所述第一传热片液压管通过所述第一传热片液压电磁阀与所有所述第一传热片通过管路连接，所述第一传热片液压油回油泵通过管道与所述第一传热片液压管连接，所述第一传热片液压油回油管通过管道与所述液压油箱和所述第一传热片液压油回油泵连接，所述第二传热片液压管通过所述第二传热片液压电磁阀与所有所述第二传热片通过管路连接，所述第二传热片液压油回油泵通过管道与所述第二传热片液压管连接，所述第二传热片液压油回油管通过管道与所述液压油箱和所述第二传热片液压油回油泵连接，所述第三传热片液压管通过所述第三传热片液压电磁阀与所有所述第三传热片通过管路连接，所述第三传热片液压油回油泵通过管道与所述第三传热片液压管连接，所述第三传热片液压油回油管通过管道与所述液压油箱和所述第三传热片液压油回油泵连接，所述第一传热片液压泵，所述第二传热片液压泵，所述第三传热片液压泵通过液压油进口管道与所述液压油箱连接，所述传热片液压泵通过管道与所述传热片液压电磁阀连接，所述液压油进口置于所述液压油箱内，所述液压油进口与所述液压油进口管道连接，所述液压油泄压口位于所述液压油箱上部，所述液压油放油口位于所述液压油箱底部，所述传热片组的控制装置的信号为所述第一传热片液压电磁阀、所述第二传热片液压电磁阀、所述第三传热片液压电磁阀、所述第一传热片液压油回油泵、所述第二传热片液压油回油泵、所述第三传热片液压油回油泵、所述第一传热片液压泵、所述第二传热片液压泵、所述第三传热片液压泵的反馈信号。更进一步地，所述冷却液循环体包括冷却液出口、冷却液温度传感器和冷却液进口，所述冷却液出口与所述冷却液温度传感器置于所述冷却液循环体一端，靠近所述尾气进口，所述冷却液进口置于所述冷却液循环体另一端，靠近所述尾气出口，所述冷却液温度传感器将所述冷却液循环体的温度信号输出至所述电子控制单元。更进一步地，所述发动机的工况信号包括用电负载功率信号、转速信号、节气门位置信号。更进一步地，所述装置还包括多个蜂窝片，所述蜂窝片连接在所述装置内壁面上，所述蜂窝片上设有多个蜂窝小孔和一个蜂窝主孔，所述蜂窝小孔围绕所述蜂窝主孔设置，所述传热片组位于相邻所述蜂窝片中间。更进一步地，所述装置还包括连接装置，所述连接装置位于所述尾气进口和所述尾气出口端部，用于将所述装置与排气管连接。本专利技术的优点在于：本专利技术通过尾气的二次利用，充分利用了发动机的余热能，对发动机尾气进行余热回收，提高燃料的利用率；本专利技术根据发动机的工况以及用电负载情况实时调节传热片的换热面积，可以降低发动机上发电机的功率，降低发动机附件的损失，从而进一步提高发动机的效率；控制系统逻辑好，性能稳定可靠，节能效果好。附图说明图1是本专利技术可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置第一传热片15工作图；图2是本专利技术装置中第一传热片15工作时蜂窝片4的剖视图；图3是本专利技术装置中第二传热片36工作图；图4是本专利技术装置中第二传热片36工作时蜂窝片4的剖视图；图5是本专利技术装置中第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置，其特征在于，所述装置包括尾气进口(1)、温差发电片组(7)、冷却液循环体(8)、尾气二次利用电磁阀(9)、尾气二次利用导管(10)、尾气出口(13)、传热片机构、尾气出口温度传感器(14)、尾气进口温度传感器(34)、电子控制单元(35)，所述温差发电片组(7)置于所述冷却液循环体(8)与总装置表面之间，且所述温差发电片组(7)的表面分别与所述冷却液循环体(8)和总装置表面贴合，所述尾气二次利用导管(10)两端分别设有尾气二次利用出口(3)和尾气二次利用进口(12)，所述尾气二次利用出口(3)与所述尾气进口(1)连接，所述尾气二次利用进口(12)与所述尾气出口(13)连接，所述尾气二次利用电磁阀(9)安装在所述尾气二次利用导管(10)内，所述传热片机构包括传热片组和传热片组的控制装置，所述传热片组设置于总装置的内壁面上，所述传热片组可通过所述传热片组的控制装置调节传热片长度，所述尾气出口温度传感器(14)安装在所述尾气出口(13)上，所述尾气进口温度传感器(34)安装在所述尾气进口(1)上，所述电子控制单元(35)用于采集所述温差发电片组(7)、所述冷却液循环体(8)、所述尾气二次利用电磁阀(9)、所述尾气出口温度传感器(14)、所述尾气进口温度传感器(34)、所述传热片组的控制装置的信号以及发动机的工况信号，所述电子控制单元(35)对采集的信号进行处理，并根据处理结果输出信号控制所述尾气二次利用电磁阀(9)和所述传热片组组的控制装置的开启与关断，调节传热片长度进而改变所述温差发电片组组(7)的功率。...

【技术特征摘要】
1.一种可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置，其特征在于，所述装置包括尾气进口(1)、温差发电片组(7)、冷却液循环体(8)、尾气二次利用电磁阀(9)、尾气二次利用导管(10)、尾气出口(13)、传热片机构、尾气出口温度传感器(14)、尾气进口温度传感器(34)、电子控制单元(35)，所述温差发电片组(7)置于所述冷却液循环体(8)与总装置表面之间，且所述温差发电片组(7)的表面分别与所述冷却液循环体(8)和总装置表面贴合，所述尾气二次利用导管(10)两端分别设有尾气二次利用出口(3)和尾气二次利用进口(12)，所述尾气二次利用出口(3)与所述尾气进口(1)连接，所述尾气二次利用进口(12)与所述尾气出口(13)连接，所述尾气二次利用电磁阀(9)安装在所述尾气二次利用导管(10)内，所述传热片机构包括传热片组和传热片组的控制装置，所述传热片组设置于总装置的内壁面上，所述传热片组可通过所述传热片组的控制装置调节传热片长度，所述尾气出口温度传感器(14)安装在所述尾气出口(13)上，所述尾气进口温度传感器(34)安装在所述尾气进口(1)上，所述电子控制单元(35)用于采集所述温差发电片组(7)、所述冷却液循环体(8)、所述尾气二次利用电磁阀(9)、所述尾气出口温度传感器(14)、所述尾气进口温度传感器(34)、所述传热片组的控制装置的信号以及发动机的工况信号，所述电子控制单元(35)对采集的信号进行处理，并根据处理结果输出信号控制所述尾气二次利用电磁阀(9)和所述传热片组组的控制装置的开启与关断，调节传热片长度进而改变所述温差发电片组组(7)的功率。2.根据权利要求1所述的可变传热面积实时调节温差发电功率匹配负载的装置，其特征在于，所述传热片组包括第一传热片(15)、第二传热片(36)、第三传热片(37)，所述传热片组的控制装置包括第一传热片液压管(16)、第二传热片液压管(17)、第三传热片液压管(18)、第一传热片液压电磁阀(23)、第二传热片液压电磁阀(21)、第三传热片液压电磁阀(19)、第一传热片液压油回油泵(24)、第二传热片液压油回油泵(31)、第三传热片液压油回油泵(33)、第一传热片液压泵(25)、第二传热片液压泵(22)、第三传热片液压泵(20)、第一传热片液压油回油管(26)、第二传热片液压油回油管(30)、第三传热片液压油回油管(32)、液压油箱(39)、液压油进口(27)、液压油泄压口(28)、液压油放油口(29)，所述第一传热片(15)、所述第二传热片(36)和所述第三传热片(37)呈梯次关系构成所述传热片组，所述第二传热片(36)可伸缩式置于所述第一传热片(15)内，所述第三传热片(37)可伸缩式置于所述第二传热片(36)内，所述传热片组为多个，间隔设置于总装置的内壁面上，所述第一传热片液压管(16)通过所述第一传热片液压电磁阀(23)与所有所述第一传热片(15)通过管路连接，所述第一传热片液压油回油泵(24)通过管道与所述第一传热片液压管(16)连接，所述第一传热片液压油回油管(26)...

【专利技术属性】
技术研发人员：付建勤，舒俊，段雄波，刘敬平，周峰，刘琦，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43