一种热管式消音排气余热回收系统的制作方法

文档序号:12106768阅读:229来源:国知局

本实用新型涉及一种余热回收系统,尤其涉及一种热管式消音排气余热回收系统。



背景技术:

传统的天然气内燃机分布式能源排气余热回收装置一般采用间壁式的换热器,换热器回收热水和排气通过换热壁进行接触,由于回收热水温度比较低,这种换热器有几个特点:存在流阻大、产生的排气背压高,影响发动机效率;系统含两个装置,结构安装复杂;排气容易产生露点腐蚀,影响换热器寿命;

间壁式换热器效率低为了减少排气噪音对环境的影响,还需在内燃机排气系统里增加一套排气消音装置,这样整个装置管路复杂,体积庞大,排气背压提高。



技术实现要素:

本实用新型针对上述技术问题,提供了一种热管式集成消音功能的排气余热回收系统,从根本上解决了传统余热回收装置的缺点。

本实用新型采用以下技术方案:

一种热管式消音排气余热回收系统,其特征在于,包括壳体、及壳体内的热管和隔热层;所述隔热层将壳体及内部分隔成换热水通道区和内燃机排气通道区;所述热管被分为上段和下段。

作为本实用新型的进一步改进,所述换热水通道区的壳体两侧分别设有进水法兰和排热水法兰。

作为本实用新型的进一步改进,所述进水法兰和排热水法兰上下错开分布放置。

作为本实用新型的进一步改进,所述内燃机排气通道区两侧分别设有法兰,所述热管下段两侧设有消声区。

作为本实用新型的进一步改进,所述消声区设有隔音棉。

作为本实用新型的进一步改进,所述隔音棉的截面大小可调节。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

1)具有良好导热性的材料有铝、柴铜和银;热管的相当导热系数可达105W/m·℃的数量级,为一般金属材料的数百倍乃至上千倍,因此,该结构可以大大提高换热效率,同时通过外部的保温层,可以防止热量向外辐射损失。换热效率达到95%以上,而普通间壁式换热器最多到80%左右。

2)减少露点腐蚀

天然气内燃机的高温排气含有水蒸气(甲烷燃烧产生的就是二氧化碳和水),由于高温排气和低温水没有直接接触,通过水流量控制可以方便控制排气温度,这样防止排气温度结露,从而产生换器上的露点腐蚀,从而增加换热器的寿命。减少换热器维护成本。

3)减少燃气发动机的排气阻力

由于热管换热效率很高,通过结构设计和优化,可以大大降低排气流阻,从而降低排气背压,减少对燃气发动机运行时效率和功率的影响。

4)结构紧凑,便于和燃气发动机的集成安装

由于该换热器将换热和消声功能集成在一个装置里,减少了大量的现场管道连接,体积减少,从而以方便和内燃机安装及维护。

附图说明

图1为本实用新型一种热管式消音排气余热回收系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步描述。

实施例

参照图1,本实施例提供一种热管式消音排气余热回收系统,主要由两个通道组成,上部是换热水通道区10,下部为内燃机排气通道20,换热的核心部分是上段4连接在换热水通道区10、下段1处于排气通道20的热管,排气通道20内部覆盖消声棉8,同时通过通道截面的变化也起到消声作用,燃气内燃机高温排气由法兰9进入排气通道,通过由消声棉8覆盖的吸声端及通道截面变大 后进入热管下段1区域,热管下段1处于排气通道高温排气受热时,热管中的液体蒸发汽化,下端1称为蒸发段,蒸发段中蒸汽在微小的压差向上部流动到处在换热水中的上段4,在换热水区10向水放热再凝结成液体,液体在沿多孔材料靠重力或毛细管力的作用流回下段1中,又回高温排气通道区20进行蒸发,如此循环往复,热量便从高温排气区20传递到了上部的换热水区域10。经过热管区域后的排气再进入排气通道20后部通过收缩段及消声棉8后进入排气法兰2进入排放管道。

上部冷水通过法兰3进入热管上段4换热区域,吸收热管内部冷凝热量,水加温后通过排水法兰6后,为用户所用。换热水区10和排气通道区20通过隔热层7予以隔离,确保高温排气和低温水不进行换热,以防止低温水冷却排气导致结露。排气通道20外部及热水通道10外部均覆盖保温层,减少热量向外传递,提高回收热利用效率。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述,但其只作为范例,本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此,在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本实用新型的范围内。

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