一種適用于重型柴油機械的尾氣余熱利用裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型專利涉及工業(yè)領域中的余熱利用和廢熱回收領域，尤其是一種適用于重型柴油機械的尾氣余熱利用裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟社會的不斷發(fā)展，能源消耗變得日趨緊張，能源的高效利用已經成為當今社會關注的主題。特別是在重型柴油機械領域，因其是公路、石油化工、機場港口建設及交通運輸?shù)闹髁υO備，能源消耗巨大，但目前針對于重型柴油機械余熱回收的設施種類較少，效率較低。
[0003]目前，機動車尾氣余熱回收裝置的設計大致分為以下幾類，一種是利用燃油與某種介質進行換熱的余熱回收裝置，裝置上下結構對稱，由于油箱容量限制且溫度低的情況下燃油粘度大，使得燃油流動性差，且燃油不能充滿整個加熱空間，造成了熱能浪費，同時影響加熱效果；另一種是利用溫差電池技術設計一種尾氣溫差電池裝置，由于只是單純地利用尾氣與介質溫差進行發(fā)電，發(fā)電效率較低，熱能利用率較低。例如中國專利CN201328093Y，只是將尾氣余熱進行溫差電池設計，熱能利用率較低。中國專利CN203796376N，設計了一種以水為介質的熱管換熱型換熱裝置，但燃油過迎流面積受油箱流量限制不能充滿整個燃油通道，且垂直放置的熱管換熱面積較小，尾氣熱量不能被充分利用來加熱燃油，導致余熱利用率較低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供適用于重型柴油機械的尾氣余熱利用裝置，本裝置通過燃油通道和尾氣通道之間的重力輔助熱管進行熱交換，兩個通道采用截面不相等的設計，使得液態(tài)流體與氣態(tài)流體的迎流面積更合理，進而使重力輔助熱管更充分地換熱，提高熱交換效率。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種適用于重型柴油機械的尾氣余熱利用裝置，其特征在于:包括外殼、隔板和重力輔助熱管，所述的隔板把外殼內部分成上下兩個腔體，其中上腔體為燃油通道，下腔體為尾氣通道，燃油通道的腔室高度小于尾氣通道的腔室高度，所述的隔板上均布有管孔，在管孔內插設重力輔助熱管，所述的重力輔助熱管的上下端分別靠近上殼體和下殼體內表面。
[0006]對上述結構作進一步限制，所述的重力輔助熱管由熱管管殼和液體組成，所述的熱管管殼的上下端封閉，在熱管管殼內部填充的液體占散熱管內部空間為1/3~1/2。本實用新型的重力輔助熱管主要起到熱交換的作用，通過熱管管殼內的液體容易氣化的特性，熱力管殼上端為氣態(tài)，實現(xiàn)放熱，熱力管殼下端為液體，實現(xiàn)吸熱。
[0007]對上述結構作進一步限制，所述的重力輔助熱管中間部位固定于隔板的管孔上，其上半部分處于燃油通道內，下半部分處于尾氣通道內，重力輔助熱管上半部分的長度小于下半部分的長度；所述的重力輔助熱管采用軸向與水平方向呈75度傾斜布置；多個重力輔助熱管間采用錯列布置。本實用新型的重力輔助熱管上部插入燃油通道部分較短，下部插入尾氣通道部分較長；重力輔助熱管上端接近燃油通道頂部，重力輔助熱管下端接近尾氣通道頂部，即燃油通道與尾氣通道寬度相同，但燃油通道高度比尾氣通道小，提高熱交換效率。
[0008]對上述結構作進一步限制，所述的隔板為中空結構，其內部設有溫差電池片，溫差電池片的間隙內填充有絕熱材料，所述的溫差電池片冷端緊貼燃油通道，熱端緊貼尾氣通道，所述的溫差電池片通過導線連接至自動控制模塊。
[0009]對上述結構作進一步限制，所述的燃油通道和尾氣通道均設有出入口，所述的燃油通道入口連接油箱出口，燃油通道出口連接發(fā)動機供油裝置入口 ；所述的尾氣通道入口連接柴油機排氣門，尾氣通道出口連接排氣管道入口。
[0010]對上述結構作進一步限制，所述的外殼為中空結構，其內部以六水氯化鈣晶體填充。
[0011]對上述結構作進一步限制，所述的自動控制模塊包括時間繼電器、溫度傳感器、整流器和變壓器；所述的時間繼電器與溫度傳感器相連，所述的時間繼電器控制溫差電池片轉換開關；所述的整流器與變壓器將溫差電池片與蓄電池連接。
[0012]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
[0013](I)本實用新型通過采用相變蓄熱材料保溫，燃油加熱和溫差電池相結合的方式對重型柴油機械排放的尾氣的余熱進行利用，提高了熱能利用率，結構簡單，實用性較強；
[0014](2)本實用新型中的尾氣余熱利用裝置與現(xiàn)有裝置相比，采用相變蓄熱材料六水氯化鈣填充的方式，使余熱可更充分地利用，并提高整個裝置的換熱的熱穩(wěn)定性，更好的適應了重型柴油機械工況的波動性這一特點；
[0015](3)本實用新型中兩個通道采用截面不相等的設計，使得液態(tài)流體與氣態(tài)流體的迎流面積更合理，進而使重力輔助熱管更充分地換熱；采用傾斜放置的重力輔助熱管，在利用重力的同時，利用了熱管結構引起的毛細作用，使蒸汽放熱后冷凝液回流時速度更快，提高了換熱速率；
[0016](4)本實用新型利用溫差電池片，一方面，在重型柴油機械的冷啟動過程中，利用自動控制模塊，可使溫差電池片主動消耗蓄電池中的電能產熱進而來加熱燃油，加快提高燃油溫度，改善燃油特性，從而改善柴油機啟動條件，另一方面，冷啟動過程結束后，經自動控制模塊控制，溫差電池片由產熱模式轉換為發(fā)電模式，并將正常工況下產生的電能并儲存于蓄電池中，從而更充分地利用尾氣中的熱能。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2是圖1中隔板4的俯視圖；
[0020]圖3是重力輔助熱管的示意圖；
[0021]其中:1、外殼，1-1、上殼體，1-2、下殼體，2、燃油通道，2-1、燃油通道入口，2-2、燃油通道出口，3、尾氣通道，3-1、尾氣通道入口，3-2、尾氣通道出口，4、隔板，4-1、管孔，4_2、溫差電池片，5、重力輔助熱管。
【具體實施方式】
[0022]根據(jù)附圖1可知，本實用新型具體涉及一種適用于重型柴油機械的尾氣余熱利用裝置，主要由外殼1、隔板4、重力輔助熱管5、溫差電池片4-2和自動控制模塊組成；隔板4把外殼I內部分成上下兩個腔體，其中上腔體為燃油通道2，下腔體為尾氣通道3，燃油通道2和尾氣通道3的寬度相同，均設有出入口，燃油通道2的腔室高度小于尾氣通道3的腔室高度，在隔板4上均布有管孔4-1，在管孔4-1內插設重力輔助熱管5，重力輔助熱管5的上下端分別靠近上殼體1-1和下殼體1-2內表面。由于兩個通道截面高度不同，重力輔助熱管5上半部分較短，下半部分較長，即處于燃油通道2的放熱段長度小于處于尾氣通道3部分的吸熱段長度；重力輔助熱管5上端接近燃油通道2頂部，重力輔助熱管5下端接近尾氣通道3頂部。兩個通道采用截面不相等的設計，使得重力輔助熱管5內部液態(tài)流體與氣態(tài)流體的迎流面積更合理，進而使重力輔助熱管5更充分地換熱。
[0023]本實用新型中重力輔助熱管5的作用是用于燃油通道2和尾氣通道3之間的熱交換，其中的重力輔助熱管5由熱管管殼和沸點低的液體組成，其中的液體為水，熱管管殼的上下端封閉，在熱管管殼內部填充的液體占散熱管內部空間為1/3~1/2，保證熱管管殼內有足夠的氣化空間，來完成上下端的熱交換。重力輔助熱管5中間部位固定于隔板4的管孔
4-1上，貫穿隔板4，其上半部分處于燃油通道2內，下半部分處于尾氣通道3內，重力輔助熱管5上半部分的長度小于下半部