[实用新型]一种车载蓄热式有机朗肯循环系统

说明书

本实用新型公开了一种车载蓄热式有机朗肯循环系统，包括首尾依次循环相连的工质泵、蒸发器、膨胀机和冷凝器；蒸发器与膨胀机之间的循环管路上设置有第一电磁阀，且蒸发器与膨胀机之间设置有与循环管路并联的旁通循环管路，旁通循环管路上设置有第二电磁阀和蓄热式蒸发器；蒸发器的热源进口、蓄热式蒸发器的热源进口通过控制阀与发动机排气管相连通。本实用新型车载蓄热式有机朗肯循环系统在传统有机朗肯循环中加入蓄热式蒸发器作为发动机短时间内低功率运行时的缓冲器，使其对发动机运行工况要求降低，且提高了系统稳定性和换热效率。

技术领域

本实用新型属于有机朗肯循环技术领域，尤其是涉及一种用于回收发动机尾气余热的车载蓄热式有机朗肯循环系统。

背景技术

从发动机的能源平衡来看，输出的有效功率一般只占燃料燃烧总热量的30％-45％(柴油机)或20％-30％(汽油机)，除了不到10％用于克服摩擦等功率损耗之外，其余的余热能量主要通过排气(200-700℃)和冷却介质(冷却水、机油散热等，85-120℃)被排放到大气中。因此将发动机的余热能量高效转化再利用是提高总能效率，降低油耗和减少污染物排放的一个有效途径。

目前利用有机朗肯循环的余热回收技术效率最高；而传统的有机朗肯循环只能在恒定热源下稳定工作；但是一些车辆尾气温度和流量随车辆的运行状况变化，热源工况不稳定，导致传统有机朗肯循环在柴油机或汽油机的尾气余热回收过程中的应用受到极大的限制；也就是说，如果余热回收直接用传统的有机朗肯循环，对工况的要求高，必须保证热源工况的稳定性才能保证有机朗肯循环的正常运转。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的技术问题是，提出了一种对发动机运行工况要求低、运行稳定性高、换热效率高的车载蓄热式有机朗肯循环系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是，提供一种车载蓄热式有机朗肯循环系统，包括首尾依次循环相连的工质泵、蒸发器、膨胀机和冷凝器；其特征在于，所述蒸发器与所述膨胀机之间的循环管路上设置有第一电磁阀，且所述蒸发器与所述膨胀机之间设置有与所述循环管路并联的旁通循环管路，所述旁通循环管路上设置有第二电磁阀和蓄热式蒸发器；

所述蒸发器的热源进口、所述蓄热式蒸发器的热源进口通过控制阀与发动机排气管相连通。

优选地，所述控制阀包括第三电磁阀和第四电磁阀；

所述第三电磁阀设置于所述蒸发器的热源进口与所述发动机排气管连通的管路上，所述第四电磁阀设置于所述蓄热式蒸发器的热源进口与所述发动机排气管连通的管路上；

所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀均与发动机电控单元电连接。

优选地，所述控制阀为三通电磁阀；所述三通电磁阀的一个端口与所述发动机排气管相连通，剩余的两个端口分别与所述蒸发器的热源进口、所述蓄热式蒸发器的热源进口相连通；

所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述三通电磁阀均与发动机电控单元电连接。

优选地，所述车载蓄热式有机朗肯循环系统还包括回热器；所述回热器包括有机工质第一入口、有机工质第一出口、有机工质第二入口和有机工质第二出口；

所述工质泵的工质出口与所述有机工质第一入口相连通，所述有机工质第一出口与所述蒸发器的工质进口相连通，所述膨胀机的工质出口与所述有机工质第二入口相连通，所述有机工质第二出口与所述冷凝器的工质进口相连通。

优选地，所述车载蓄热式有机朗肯循环系统还包括与所述膨胀机同轴连接的发电机。

优选地，所述车载蓄热式有机朗肯循环系统还包括储液罐，所述储液罐中储存有有机工质；

所述储液罐的进口与所述冷凝器的工质出口相连通，所述储液罐的出口与所述工质泵的工质进口相连通。