外燃机系统和交通工具技术方案

本申请提供一种外燃机系统和交通工具。该外燃机系统中，再热器通过第三管路与第二蒸发式冷凝器形成流体回路，蒸汽发生器中燃烧所得尾气用于对再热器的工质加热，再热器的加热后的工质与第一热泵的压缩后的工质共同在第二蒸发式冷凝器对第一气动机的输入压力工质进行加热。采用该外燃机系统，热效率较高，节省燃料，较为环保。

【技术实现步骤摘要】
外燃机系统和交通工具
本申请属于动力系统
，具体涉及一种外燃机系统和交通工具。
技术介绍
对于诸如船舶、火车这样的交通工具，消耗的燃料是巨大的。如何提高热效率，成为本领域技术人员持续推动解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种外燃机系统和交通工具。为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种外燃机系统，其特征在于，包括：蒸汽发生器、第一热泵、第一蒸发式冷凝器、第二蒸发式冷凝器、再热器和第一气动机；使用燃料燃烧能够加热所述蒸汽发生器内的第二压力工质液体而产生第二压力工质气体，所述第二压力工质气体用于驱动所述第一热泵；所述第一热泵分别通过管路与所述第一蒸发式冷凝器以及所述第二蒸发式冷凝器流体连通并且所述第一蒸发式冷凝器与所述第二蒸发式冷凝器通过第一管路流体连通，使得第一热泵的工质能够经由所述第一蒸发式冷凝器、第一管路以及所述第二蒸发式冷凝器循环流动；并且，所述第一气动机分别通过管路与所述第一蒸发式冷凝器以及所述第二蒸发式冷凝器流体连通并且所述第一蒸发式冷凝器与所述第二蒸发式冷凝器还通过第二管路流体连通，使得所述第一气动机的压力工质能够经由所述第一蒸发式冷凝器、所述第二管路以及所述第二蒸发式冷凝器循环流动，其中，所述第一热泵的工质用于在所述第一蒸发式冷凝器中从所述第一气动机的第一输出压力工质气体吸收热量而将所述第一气动机的第一输出压力工质气体冷凝得到第一压力工质液体，并且所述第一压力工质液体被输送作为所述第一气动机的第一输入压力工质；所述第一热泵用于对吸收热量后的工质进行压缩以使所述工质升温从而用于在所述第二蒸发式冷凝器中对所述第一气动机的所述第一输入压力工质进行加热使其汽化成第一压力工质气体，所述压力工质气体用于致动所述第一气动机然后由所述第一气动机输出作为所述第一气动机的第一输出压力工质气体；在所述第二蒸发式冷凝器中对所述第一输入压力工质进行加热而降温后的所述第一热泵的工质被用于输送到第一蒸发式冷凝器中重新从所述第一气动机的第一输出压力工质气体吸收热量，从而使得所述第一热泵的工质循环进行所述吸热、升温和降温；所述再热器通过第三管路与所述第二蒸发式冷凝器形成流体回路，所述蒸汽发生器中燃烧所得尾气用于对所述再热器的工质加热，所述再热器的加热后的工质与所述第一热泵的压缩后的工质共同在所述第二蒸发式冷凝器对所述第一气动机的所述第一输入压力工质进行加热。可选地，所述再热器的加热后的工质与所述第一热泵的压缩后的工质汇合并在所述第二蒸发式冷凝器中对所述第一气动机的所述第一输入压力工质进行加热，所述再热器接收所述第二蒸发式冷凝器冷凝所得部分工质；所述再热器的工质与所述第一热泵的工质成分相同。可选地，所述蒸汽发生器为管壳式，燃料在所述蒸汽发生器的管程内燃烧；所述再热器为管壳式，所述蒸汽发生器内燃烧所得尾气流入所述再热器的管程并从所述再热器的管程中排出。可选地，所述第一热泵包括第二气动机以及由所述第二气动机驱动的压缩机，所述第二压力工质气体具体用于驱动所述第二气动机。可选地，还包括冷凝器，所述第二压力工质气体具体用于致动所述第二气动机然后由所述第二气动机输出作为所述第二气动机的第二输出压力工质气体；在所述冷凝器中对所述第二输出压力工质气体进行冷凝得到第二压力工质液体，并且冷凝得到的第二压力工质液体被输运至所述蒸汽发生器。可选地，还包括第一储气罐；所述蒸汽发生器通过所述第一储气罐与所述第一热泵流体连通，所述第一储气罐用于存储所述第二压力工质气体。可选地，还包括第一工质储液罐，其与所述冷凝器相比位于更低位置且通过第一阀门与所述冷凝器流体连通，并通过第二阀门与所述蒸汽发生器流体连通；当所述第一阀门处于打开状态时，所述第二阀门处于关闭状态，使所述冷凝器与所述第一工质储液罐连通，同时保持所述第一工质储液罐与所述蒸汽发生器断开连通，从而使所述冷凝器中冷凝所得的所述第二压力工质液体流入所述第一工质储液罐中；并且当所述第一工质储液罐的液位高于预定第一阈值时，所述第一阀门变为关闭状态且所述第二阀门变为打开状态，使所述第一工质储液罐与所述冷凝器断开连通，并且与所述蒸汽发生器连通，从而能够使所述第一工质储液罐中冷凝所得所述第二压力工质液体返回所述蒸汽发生器。可选地，当所述第一工质储液罐中的液位低于预定第二阈值时，所述第一阀门变为打开状态且所述第二阀门变为关闭状态，使所述第一工质储液罐与所述蒸汽发生器断开连通而与所述冷凝器重新连通，使得所述冷凝器中冷凝所得第二压力工质液体能够流入所述第一工质储液罐中，其中所述预定第二阈值低于所述预定第一阈值。可选地，所述第一工质储液罐还通过第三阀门与所述第一储气罐流体连通。可选地，所述第一阀门和所述第二阀门为单向阀，所述第三阀门为电动阀。可选地，所述第二压力工质为二氧化碳CO2，所述第一热泵的工质为氨NH3。可选地，所述第一热泵的工质用于从所述第一蒸发式冷凝器的管程中流过而吸热气化，而所述第一气动机的第一输出压力工质气体用于流入所述第一蒸发式冷凝器的壳程中而放热冷凝；和/或，所述第一热泵的经压缩的工质用于从所述第二蒸发式冷凝器的管程中流过而放热冷凝，而所述第一气动机的第一输入压力工质用于在所述第二蒸发式冷凝器的壳程中吸热气化。可选地，还包括第二储气罐；所述第一蒸发式冷凝器器通过所述第二储气罐与所述第一气动机流体连通，所述第二储气罐用于存储所述第一压力工质气体。可选地，还包括第二工质储液罐，其与所述第一蒸发式冷凝器相比位于更低位置且通过第四阀门与所述第一蒸发式冷凝器流体连通，并且通过第五阀门与所述第二蒸发式冷凝器流体连通，其中，当第四阀门处于打开状态时，第五阀门处于关闭状态，使所述第一蒸发式冷凝器与第二工质储液罐连通，同时保持所述第二工质储液罐与所述第二蒸发式冷凝器断开连通，从而使所述第一蒸发式冷凝器中冷凝所得所述第一压力工质液体流入所述第二工质储液罐中，并且，当所述第二工质储液罐中的液位高于预定第三阈值时，所述第四阀门变为关闭状态且所述第五阀门变为打开状态，使所述第二工质储液罐与所述第一蒸发式冷凝器断开连通，并且与所述第二蒸发式冷凝器连通，从而能够使所述第二工质储液罐中冷凝所得所述压力工质液体返回所述第二蒸发式冷凝器中。可选地，当所述第二工质储液罐中的液位低于预定第四阈值时，所述第四阀门变为打开状态且所述第五阀门变为关闭状态，使所述第二工质储液罐与所述第二蒸发式冷凝器断开连通而与所述第一蒸发式冷凝器重新连通，使得所述第一蒸发式冷凝器中冷凝所得第一压力工质液体能够流入所述第二工质储液罐中，其中所述预定第四阈值低于所述预定第三阈值。可选地，所述第二工质储液罐还通过与所述第四阀门所处管路不同的第四管路与所述第一蒸发式冷凝器流体连通，所述第四管路中包含串接的第六阀门和辅助气动机，所述第二工质储液罐还通过第七阀门和所述第二储气罐流体连通，当所述第二工质储液罐中的液位高于所述预定第三阈值时，所述第六阀门由打开状态变为关闭状态而所述第七阀门由关闭状态变为打开状态；当所述第二工质储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外燃机系统，其特征在于，包括：蒸汽发生器(D)、第一热泵(P)、第一蒸发式冷凝器(K)、第二蒸发式冷凝器(L)、再热器(C)和第一气动机(J)；/n使用燃料燃烧能够加热所述蒸汽发生器(D)内的第二压力工质液体而产生第二压力工质气体，所述第二压力工质气体用于驱动所述第一热泵(P)；/n所述第一热泵(P)分别通过管路与所述第一蒸发式冷凝器(K)以及所述第二蒸发式冷凝器(L)流体连通并且所述第一蒸发式冷凝器(K)与所述第二蒸发式冷凝器(L)通过第一管路流体连通，使得所述第一热泵(P)的工质能够经由所述第一蒸发式冷凝器(K)、第一管路以及所述第二蒸发式冷凝器(L)循环流动；并且，所述第一气动机(J)分别通过管路与所述第一蒸发式冷凝器(K)以及所述第二蒸发式冷凝器(L)流体连通并且所述第一蒸发式冷凝器(K)与所述第二蒸发式冷凝器(L)还通过第二管路流体连通，使得所述第一气动机(J)的压力工质能够经由所述第一蒸发式冷凝器(K)、所述第二管路以及所述第二蒸发式冷凝器(L)循环流动，/n其中，所述第一热泵(P)的工质用于在所述第一蒸发式冷凝器(K)中从所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体吸收热量而将所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体冷凝得到第一压力工质液体，并且所述第一压力工质液体被输送作为所述第一气动机(J)的第一输入压力工质；/n所述第一热泵(P)用于对吸收热量后的工质进行压缩以使所述工质升温从而用于在所述第二蒸发式冷凝器(L)中对所述第一气动机(J)的所述第一输入压力工质进行加热使其汽化成第一压力工质气体，所述第一压力工质气体用于致动所述第一气动机(J)然后由所述第一气动机(J)输出作为所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体；/n在所述第二蒸发式冷凝器(L)中对所述第一输入压力工质进行加热而降温后的所述第一热泵(P)的工质被用于输送到第一蒸发式冷凝器(K)中重新从所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体吸收热量，从而使得所述第一热泵(P)的工质循环进行所述吸热、升温和降温；/n所述再热器(C)通过第三管路与所述第二蒸发式冷凝器(L)形成流体回路，所述蒸汽发生器(D)中燃烧所得尾气用于对所述再热器(C)的工质加热，所述再热器(C)的加热后的工质与所述第一热泵(P)的压缩后的工质共同在所述第二蒸发式冷凝器(L)对所述第一气动机(J)的所述第一输入压力工质进行加热。/n...

【技术特征摘要】
1.一种外燃机系统，其特征在于，包括：蒸汽发生器(D)、第一热泵(P)、第一蒸发式冷凝器(K)、第二蒸发式冷凝器(L)、再热器(C)和第一气动机(J)；
使用燃料燃烧能够加热所述蒸汽发生器(D)内的第二压力工质液体而产生第二压力工质气体，所述第二压力工质气体用于驱动所述第一热泵(P)；
所述第一热泵(P)分别通过管路与所述第一蒸发式冷凝器(K)以及所述第二蒸发式冷凝器(L)流体连通并且所述第一蒸发式冷凝器(K)与所述第二蒸发式冷凝器(L)通过第一管路流体连通，使得所述第一热泵(P)的工质能够经由所述第一蒸发式冷凝器(K)、第一管路以及所述第二蒸发式冷凝器(L)循环流动；并且，所述第一气动机(J)分别通过管路与所述第一蒸发式冷凝器(K)以及所述第二蒸发式冷凝器(L)流体连通并且所述第一蒸发式冷凝器(K)与所述第二蒸发式冷凝器(L)还通过第二管路流体连通，使得所述第一气动机(J)的压力工质能够经由所述第一蒸发式冷凝器(K)、所述第二管路以及所述第二蒸发式冷凝器(L)循环流动，
其中，所述第一热泵(P)的工质用于在所述第一蒸发式冷凝器(K)中从所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体吸收热量而将所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体冷凝得到第一压力工质液体，并且所述第一压力工质液体被输送作为所述第一气动机(J)的第一输入压力工质；
所述第一热泵(P)用于对吸收热量后的工质进行压缩以使所述工质升温从而用于在所述第二蒸发式冷凝器(L)中对所述第一气动机(J)的所述第一输入压力工质进行加热使其汽化成第一压力工质气体，所述第一压力工质气体用于致动所述第一气动机(J)然后由所述第一气动机(J)输出作为所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体；
在所述第二蒸发式冷凝器(L)中对所述第一输入压力工质进行加热而降温后的所述第一热泵(P)的工质被用于输送到第一蒸发式冷凝器(K)中重新从所述第一气动机(J)的第一输出压力工质气体吸收热量，从而使得所述第一热泵(P)的工质循环进行所述吸热、升温和降温；
所述再热器(C)通过第三管路与所述第二蒸发式冷凝器(L)形成流体回路，所述蒸汽发生器(D)中燃烧所得尾气用于对所述再热器(C)的工质加热，所述再热器(C)的加热后的工质与所述第一热泵(P)的压缩后的工质共同在所述第二蒸发式冷凝器(L)对所述第一气动机(J)的所述第一输入压力工质进行加热。


2.根据权利要求1所述的外燃机系统，其特征在于，所述再热器(C)的加热后的工质与所述第一热泵(P)的压缩后的工质汇合并在所述第二蒸发式冷凝器(L)中对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙诚刚，
申请(专利权)人：孙诚刚，
类型：发明
国别省市：山东;37