柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统.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CN107401449A(43)申请公布日2017.11.28(21)申请号201710793326.8(22)申请日2017.09.06(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人王贺春李旭王银燕杨传雷孙永瑞牛晓晓祖象欢胡松(51)Int.Cl.F02B37/00(2006.01)F02M26/05(2016.01)F02M26/34(2016.01)F01N5/02(2006.01)F02D41/00(2006.01)F02D21/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统(57)摘要本发明的目的在于提供柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统，压气机通过进气总管连通柴油机进气歧管，涡轮通过排气总管连通柴油机排气歧管，涡轮出口后方的排气总管外壁铺设第一温差发电模块，涡轮进口前方的排气总管连通EGR管，EGR管外壁铺设第二温差发电模块，EGR管与压气机出口后方的进气总管相连通，增压风扇设置在EGR管上，第一温差发电模块和第二温差发电模块连接蓄电池，蓄电池通过控制器连接增压风扇，进气总管上安装中冷器，控制器连接柴油机并采集柴油机的工况信号。本发明不仅能够回收能源，提高柴油机效率，而且能够不需要外部冷却和外部供给增压风扇的能源，降低了对外部能源的依赖性。CN107401449ACN107401449A权利要求书1/1页1.柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统，其特征是：包括柴油机、蓄电池、第一温差发电模块、第二温差发电模块、增压风扇、压气机、涡轮，压气机通过进气总管连通柴油机进气歧管，涡轮通过排气总管连通柴油机排气歧管，涡轮出口后方的排气总管外壁铺设可降低废气温度并抑制红外特征的第一温差发电模块，涡轮进口前方的排气总管连通EGR管，EGR管外壁铺设可降低废气温度并抑制红外特征的第二温差发电模块，EGR管与压气机出口后方的进气总管相连通，增压风扇设置在EGR管上，第一温差发电模块和第二温差发电模块连接蓄电池，蓄电池通过控制器连接增压风扇，进气总管上安装中冷器，控制器连接柴油机并采集柴油机的工况信号。2CN107401449A说明书1/2页柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统技术领域[0001]本发明涉及的是一种废气余热利用装置，具体地说是柴油机废气余热利用装置。背景技术[0002]随着人们对环境的关心和法律法规对柴油机排放越来越严苛，柴油机的排放成为了日益严重的问题。废气再循环(EGR)是一种有效的降低氮氧化物排放的技术手段，它通过将柴油机的废气再次引入到柴油机进气中，降低燃烧速率，从而降低最高燃烧温度，降低氮氧化物的生成，最终降低氮氧化物的排放。但是引入过多的废气会使得柴油机的功率和经济性下降，因此必须要控制EGR率。引入的柴油机废气为了防止对柴油机进气进行加热从而影响充气效率，必须在与柴油机进气预混之前进行冷却，而且废气的压力一般低于进气的压力。因此需要对冷却后的废气进行增压，并控制增压度以实现不同的EGR率。一般情况下，废气用专用的冷却器进行冷却，需要额外提供动力和能源，废气的增压也是需要单独的增压机械进行增压，这也需要消耗额外的动力和能源。[0003]一般来说，EGR有两种放置方式，一种是在压气机前和涡轮后进行废气再循环，但这种方式必须设置止回阀防止废气从压气机进口泄露，另一方面废气的不完全冷却也会使压气机的效率急剧下降，使柴油机的效率下降，更严重的是废气的杂质会对压气机造成损伤；另一种是在涡轮前和压气机后进行废气再循环，这种方式不会对压气机有任何损伤，但是需要对高温废气进行相应的冷却，而且由于涡轮前的压力低于压气机后的压力，需要对废气进行相应的增压。[0004]如果将柴油机废气中的余热回收利用与废气的增压结合起来，为了满足增压风扇的能源需求，不仅在EGR管上安装温差发电模块，也在涡轮后的排气管上安装了温差发电模块，这样不仅能够回收能源，提高柴油机效率，而且能够不需要外部冷却和外部供给增压风扇的能源，降低了对外部能源的依赖性。发明内容[0005]本发明的目的在于提供采用温差发电模块回收废气的能量，对高温废气进行冷却，回收的电能用于驱动增压风扇对废气进行增压的柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统。[0006]本发明的目的是这样实现的：[0007]本发明柴油机废气余热冷却EGR风扇增压系统，其特征是：包括柴油机、蓄电池、第一温差发电模块、第二温差发电模块、增压风扇、压气机、涡轮，压气机通过进气总管连通柴油机进气歧管，涡轮通过排气总管连通柴油机排气歧管，涡轮出口后方的排气总管外壁铺设可降低废气温度并抑制红外特征的