[发明专利]船用发动机的余热回收系统及其蒸汽加热式油底壳

说明书

本发明公开了一种船用发动机的余热回收系统，包括：发动机；蒸发器，发动机排出的高温废气能够进入蒸发器以产生高温水蒸气；和蒸汽马达，其与发动机相连接，蒸汽马达包括：蒸汽马达曲轴，其通过耦合装置与发动机曲轴相连接；蒸汽加热式油底壳，其包括：热交换器，其位于蒸汽加热式油底壳的内部，并固定于蒸汽加热式油底壳的底部；和两根或更多根钢管，钢管的一端与热交换器固定连接，另一端通向蒸汽加热式油底壳的外侧，钢管用于输送一部分高温水蒸气进入热交换器；以及蒸汽马达气缸，另一部分高温水蒸气通向蒸汽马达气缸，蒸汽马达转动功能够输送给发动机。本发明的余热回收系统结构简单，能够对蒸汽马达机油提前预热。

技术领域

本发明属于船用发动机技术领域，涉及一种船用发动机的余热回收系统及其蒸汽加热式油底壳。

背景技术

燃气发动机燃料燃烧所发出的能量只有一部分被有效地利用，而很大一部分能够则通过发动机的冷却水散热和高温尾气排热而损失掉了。由于能源消耗的加剧，为了提高能源利用率，发动机余热的利用是必然的趋势。

现有技术中的船用发动机的余热回收系统结构复杂，余热利用率低。而且现有的利用蒸发器将高温废气转化成水蒸气来驱动蒸汽马达的余热回收系统中，蒸汽马达中的机油不能提前预热，因此，在工作过程中，从活塞边缘窜出的水蒸气会凝结成水进入蒸汽马达的油底壳机油中，降低机油的润滑效果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用发动机的余热回收系统，从而克服蒸汽马达机油润滑效果差、不能提前预热机油、余热利用率低的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种船用发动机的余热回收系统，包括：发动机；蒸发器，其与发动机相连接，以使得发动机排出的高温废气能够进入蒸发器以产生高温水蒸气；和蒸汽马达，其与发动机相连接，蒸汽马达包括：蒸汽马达曲轴，其通过耦合装置与发动机曲轴相连接；蒸汽加热式油底壳，其包括：热交换器，其位于蒸汽加热式油底壳的内部，并固定于蒸汽加热式油底壳的底部；和两根或更多根钢管，钢管的一端与热交换器固定连接，另一端通向蒸汽加热式油底壳的外侧，钢管用于输送一部分高温水蒸气进入热交换器，以加热蒸汽马达中的机油，蒸汽加热式油底壳外侧的钢管的末端固定连接有接头，用于连接蒸汽管路；以及蒸汽马达气缸，另一部分高温水蒸气通向蒸汽马达气缸，通过压缩活塞驱动蒸汽马达转动，从而将蒸汽马达转动功输送给发动机。

在一优选的实施方式中，热交换器的结构为片状结构，热交换器的内部通入一部分高温水蒸气，热交换器的外侧与机油接触，热交换器的布置方式为片状结构垂直于蒸汽加热式油底壳的底部布置。

在一优选的实施方式中，热交换器的材料为铝或钢。

在一优选的实施方式中，蒸汽马达的功率小于发动机的功率。

在一优选的实施方式中，耦合装置为电磁离合器，另一部分高温水蒸气被输送到蒸汽马达气缸的气腔内，通过热膨胀推动活塞上下运动，活塞通过连杆驱动蒸汽马达曲轴旋转运动，进而通过电磁离合器将功率输送给发动机曲轴。

在一优选的实施方式中，在蒸汽马达开始工作前，一部分高温水蒸气能够通过蒸汽马达的气缸盖和机体的通道进行预热，同时能够通过热交换器对蒸汽马达中的机油进行预热。

在一优选的实施方式中，余热回收系统还包括：冷凝器、控制器、工质箱、蒸汽滤清器、杂质滤清器以及多个电控阀。

本发明还提供了一种蒸汽加热式油底壳，包括：热交换器，其位于蒸汽加热式油底壳的内部，并固定于蒸汽加热式油底壳的底部；和两根或更多根钢管，钢管的一端与热交换器固定连接，另一端通向蒸汽加热式油底壳的外侧，钢管用于输送一部分高温水蒸气进入热交换器，以加热蒸汽加热式油底壳中的机油，蒸汽加热式油底壳外侧的钢管的末端焊接有接头，用于连接蒸汽管路。