一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111486426A(43)申请公布日2020.08.04(21)申请号202010268074.9F02G5/02(2006.01)(22)申请日2020.04.08(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号江苏科技大学科技处(72)发明人温华兵李玉顾丛汇乌克弗拉基米尔·高博(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.F22B1/18(2006.01)F22G1/00(2006.01)F25B23/00(2006.01)F01K23/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统(57)摘要本发明公开一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，包括：余热锅炉、两个热声发动机、热声制冷机、发电机；船舶主机尾气余热通入余热锅炉，余热锅炉的过热蒸汽出口与第一个热声发动机连通，第一个热声发动机与发电机连接，发电机连接负载；余热锅炉的饱和蒸汽出口与第二个热声发动机连通，第二个热声发动机与热声制冷机连接，热声制冷机连接负载，两个热声发动机的冷却器都与冷凝器相连。本发明高效利用船舶废气余热，进行余热的梯级利用，大大减少了能源消耗，提高能源利用率，并且热声发动机和热声制冷机无运动部件，减少因运动部件带来的磨损和振动问题，保障了系统运行的稳定性，具有良好的应用前景。CN111486426ACN111486426A权利要求书1/1页1.一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，包括：余热锅炉、两个热声发动机、热声制冷机、发电机；船舶主机尾气余热通入所述余热锅炉，所述余热锅炉的过热蒸汽出口与第一个所述热声发动机连通，第一个所述热声发动机与所述发电机连接，所述发电机连接负载；余热锅炉的饱和蒸汽出口与第二个所述热声发动机连通，第二个所述热声发动机与所述热声制冷机连接，所述热声制冷机连接负载，两个所述热声发动机的冷却器都与冷凝器相连。2.如权利要求1所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述余热锅炉包括过热蒸汽产生装置、饱和蒸汽产生装置；所述过热蒸汽产生装置包括依次通路连接的高压预热器、高压蒸发器和高压过热器，船舶主机尾气余热通过高压过热器，所述高压过热器的过热蒸汽器出口与第一个所述热声发动机连通；所述饱和蒸汽产生装置包括依次通路连接的低压预热器和低压蒸发器，船舶主机尾气余热通入所述低压预热器，所述低压蒸发器出口与第二个所述热声发动机连通。3.如权利要求2所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述过热蒸汽产生装置还包括高压汽包，所述饱和蒸汽产生装置还包括低压汽包；所述高压汽包一端与所述高压蒸发器连通，另一端与所述高压过热器连通；所述低压汽包一端与所述低压蒸发器连通，另一端与所述热声发动机连通。4.如权利要求1所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述发电机为永磁直线发电机。5.如权利要求1所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述热声发动机为行波热声发动机。6.如权利要求5所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述热声制冷机为行波型热声制冷机。7.如权利要求6所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述行波热声发动机通过谐振管与热声制冷机相连。8.如权利要求7所述的船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，其特征在于，所述行波热声发动机的谐振管与行波热声制冷机的反馈管连通，所述行波热声发动机的制冷机以及行波热声的制冷机均与冷凝器连通，所述行波热声发动机、行波型热声发动机以及冷凝器串联成环形结构。2CN111486426A说明书1/3页一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统技术领域[0001]本发明涉及热声技术和余热利用技术领域，尤其涉及一种船舶主机尾气余热驱动的双环路热声系统，实现温度的梯级利用。背景技术[0002]现如今，能源问题被世界关注，石油等不可再生能源日益减少，所以我们需要采取有效措施减少能源的消耗。船舶柴油机具有良好的经济性和可靠性等优点，所以被广泛地用作船舶的动力装置。船舶柴油机所耗化学能量占总输入能量的70％-90％，占据整个船舶所用能量的大部分，船舶在运行阶段，燃料燃烧产生大量的热量，其中有30％～45％的热量以废气形式排放到环境中，具有数量可观的可回收利用的能量。船舶柴油机在工作过程中，会产生不同品位的余热。以废气形式排放损失的能量可以达到燃料发热总值的25-40％，所以主机排气产生的热量是余热利用系统主要的回收利用对象。[0003]热声发电技术可利用低品位热源，它是一项利用热来产生声功的技术，热声发动机无运动部