通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設(shè)置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設(shè)置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0059]在發(fā)動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設(shè)置有回水蒸發(fā)器9，用于回收發(fā)動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環(huán)栗11的中間抽頭，經(jīng)加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環(huán)栗11的中間抽頭引出至回水蒸發(fā)器冷卻發(fā)動機冷卻水的回水，一方面能很好地回收冷卻水回水的熱量，另一方面相比單獨增設(shè)一個循環(huán)或者從低溫循環(huán)栗11和高溫循環(huán)栗10的出口引出冷卻介質(zhì)有更好的節(jié)能效果。
[0060]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯(lián)軸器19同軸連接，在系統(tǒng)啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機8首先啟動，同時通過聯(lián)軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預(yù)轉(zhuǎn)動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，由于此時高溫多級透平膨脹機7內(nèi)的介質(zhì)溫度很低，且高溫多級透平膨脹機7的葉片長度較低溫多級膨脹機8的葉片長度小，葉片的鼓風摩擦很小，幾乎可以不用考慮;在系統(tǒng)停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯(lián)軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內(nèi)的介質(zhì)溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用。
[0061]高溫多級透平膨脹機7的一端與蓄電池組13相連，蓄電池組13用于儲存由膨脹機動能轉(zhuǎn)化而來的電能。關(guān)于膨脹機將能量轉(zhuǎn)換為蓄電池的電能的技術(shù)，由于現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)很成熟，在此不再贅述。蓄電池組13與逆變器及變頻器15相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，變頻器用于驅(qū)動背壓調(diào)節(jié)風機14并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。能量回收裝置對發(fā)動機2的影響主要在于發(fā)動機排氣通過系統(tǒng)中的加熱器時會使發(fā)動機2的排氣背壓升高，而排氣背壓升高會導(dǎo)致發(fā)動機活塞將廢氣推出氣缸時的功耗增加，因此設(shè)置背壓調(diào)節(jié)風機14可以有效減低并且控制發(fā)動機2的背壓，運行時，通過檢測到的排氣壓力反饋來調(diào)節(jié)背壓調(diào)節(jié)風機14的轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)背壓在最佳值，同時這種利用蓄電池組13本身的能量來驅(qū)動風機的方式有不需要外來的電源的優(yōu)點。
[0062]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥(圖中未示出)來調(diào)節(jié)各自的進汽量。采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩(wěn)定區(qū)為30%?100%額定流量，無論是低溫換熱回路還是高溫換熱回路，栗的控制和膨脹機的控制，首先通過栗調(diào)節(jié)工質(zhì)的流量，實現(xiàn)對工質(zhì)在膨脹機進口處溫度的控制，當流量發(fā)生變化時膨脹機必須做出相應(yīng)的調(diào)整來匹配流量，如果膨脹機的運行與流量不匹配，不僅不能維持穩(wěn)定的蒸發(fā)壓力，膨脹機的運行也無法保持穩(wěn)定，同時根據(jù)高溫進汽閥和低溫進汽閥的特性，采用壓力調(diào)節(jié)和速度調(diào)節(jié)相配合的控制方式:當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環(huán)流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節(jié)流損失，通過調(diào)節(jié)高溫循環(huán)栗10或者低溫循環(huán)栗11的轉(zhuǎn)速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環(huán)流量小于30%各自額定流量時，由于小流量時的進汽閥的調(diào)節(jié)特性不穩(wěn)定，保持高溫循環(huán)栗10或低溫循環(huán)栗11轉(zhuǎn)速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調(diào)節(jié)膨脹機的出力。
[0063]在此實施例的收割裝置中，結(jié)構(gòu)簡單實用，能實現(xiàn)農(nóng)物的自動收割存儲操作方便，且發(fā)動機廢氣能量可二次利用，節(jié)能環(huán)保;設(shè)計了發(fā)動機的尾氣回收系統(tǒng)，根據(jù)不同溫度段的熱量回收需求以及介質(zhì)的蒸發(fā)溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環(huán)介質(zhì)，從而從整體上提高了系統(tǒng)的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環(huán)栗中間抽頭引出至回水蒸發(fā)器9冷卻發(fā)動機冷卻水的回水，能夠在回收發(fā)動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節(jié)能效果明顯；重新設(shè)計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器15驅(qū)動背壓調(diào)節(jié)風機14，并且根據(jù)排氣背壓的反饋調(diào)節(jié)背壓調(diào)節(jié)風機14的轉(zhuǎn)速，在實現(xiàn)無外界電源驅(qū)動風機的同時將背壓調(diào)節(jié)和能量回收一體化，大大節(jié)省了投資和空間占用；利用高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經(jīng)在高溫多級透平膨脹機7中經(jīng)過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質(zhì)R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯(lián)軸器19同軸連接，在系統(tǒng)啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯(lián)軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預(yù)轉(zhuǎn)動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統(tǒng)停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯(lián)軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內(nèi)的介質(zhì)溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據(jù)不同的流量工況下進汽閥調(diào)節(jié)特性和節(jié)流損失的考慮，設(shè)計了一種轉(zhuǎn)速和進汽閥相結(jié)合的控制方式，在減少節(jié)流損失的同時保持了調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性。高溫蒸發(fā)器5和低溫蒸發(fā)器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/5，高溫多級透平膨脹機7為5級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機7的第2級，熱量回收效率提高了 5.5%，取得了意想不到的效果。
[0064]實施例5:
[0065]如圖1所示的一種尾氣回收型收割裝置，包括收割輪24、切割刀25、吸風機26、輸送管27、存料斗28、鏟斗29和發(fā)動機能量回收裝置，所述收割輪24設(shè)置在鏟斗29的前端，切割刀25設(shè)置在收割輪24的下方，吸風機26設(shè)置在收割裝置的底部;農(nóng)物在收割輪24和切割刀25的作用下被收入到鏟斗29中，吸風機26運轉(zhuǎn)時在收割裝置中形成負壓吸力將鏟斗29中的農(nóng)料通過輸送管27輸送到存料斗28中；所述收割裝置通過發(fā)動機2驅(qū)動。
[0066]如圖2所示，發(fā)動機能量回收裝置用于回收發(fā)動機尾氣的能量，其包括散熱器1、發(fā)動機2、回水蒸發(fā)器9、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組13、逆變器及變頻器15和背壓調(diào)節(jié)風機14。散熱器I與發(fā)動機2相連，散熱器I通過冷卻水將發(fā)動機2的熱量轉(zhuǎn)移到散熱器I上，并且通過散熱器I的表面散熱。發(fā)動機2的尾氣依次經(jīng)過背壓調(diào)節(jié)風機14、高溫蒸發(fā)器5、低溫蒸發(fā)器6冷卻后排出大氣。
[0067]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環(huán)栗10、高溫蒸發(fā)器5、高溫多級透平膨脹機7和高溫冷凝器3，高溫換熱回路內(nèi)流動的介質(zhì)是水，高溫蒸發(fā)器5安裝在背壓調(diào)節(jié)風機14后的高溫尾氣管道上，經(jīng)高溫冷凝器3冷卻的介質(zhì)水由高溫循環(huán)栗10打入高溫蒸發(fā)器5內(nèi)用以冷卻高溫尾氣段的尾氣，加熱后的介質(zhì)水隨后經(jīng)過高溫多級透平膨脹機7做功，將熱能轉(zhuǎn)換為高溫多級透平膨脹機7的機械能。
[0068]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環(huán)栗11、低溫蒸發(fā)器6、中間抽汽過熱器12、低溫多級膨脹機8和低溫冷凝器4，低溫換熱回路內(nèi)流動的介質(zhì)是R245fa，低溫蒸發(fā)器6安裝在經(jīng)過高溫蒸發(fā)器5后的低溫尾氣管道上以進一步回收尾氣的熱量，經(jīng)低溫冷凝器6冷卻的介質(zhì)R245fa由低溫循環(huán)栗11打入低溫蒸發(fā)器6內(nèi)，加熱后的介質(zhì)水經(jīng)過中間抽汽過熱器12后經(jīng)過低溫多級膨脹機8做功，將熱能轉(zhuǎn)換為低溫多級膨脹機8的機械能。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在能量回收裝置中，用水作為介質(zhì)和用R245fa作為介質(zhì)兩者的效果并不相同，水的蒸發(fā)溫度要比R245fa的蒸發(fā)溫度高出不少，因此適合在高溫的尾氣段上使用；而在低溫的尾氣段上使用R245fa作為介質(zhì)，更有利于其蒸發(fā)做功。另外，這種在不同的壓力和溫度條件下將這兩種介質(zhì)結(jié)合使用，從整體上也能提高系統(tǒng)的換熱效率。中間抽汽過熱器12為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經(jīng)在高溫多級透平膨脹機7中經(jīng)過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質(zhì)R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率。具體的抽汽級數(shù)可以根據(jù)兩個膨脹機中的不同工況范圍來確定。還包括調(diào)節(jié)閥16，調(diào)節(jié)閥16根據(jù)中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機7內(nèi)的壓力反饋，用于調(diào)節(jié)中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設(shè)定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值時，自動關(guān)小或者開大調(diào)節(jié)閥16的開度，同時當高溫多級透平膨脹機7內(nèi)的壓力反饋值小于設(shè)定的高溫多級透平膨脹機7內(nèi)的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調(diào)節(jié)閥16開大(即禁止其繼續(xù)開大)，以防止高溫多級透平膨脹機7的出力過低，設(shè)定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值和設(shè)定的高溫多級透平膨脹機7內(nèi)的壓力閉鎖值根據(jù)不同的具體情況通過實驗的方法人為設(shè)定，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環(huán)回路(圖中未示出)。在此實施例中，取高溫蒸發(fā)器5和低溫蒸發(fā)器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/7，高溫多級透平膨脹機7為6級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第3級。
[0069]如圖3、4所示，考慮到尾氣中的雜質(zhì)較多長時間使用后不便于清理容易發(fā)生堵塞，并且兼顧到換熱效率，高溫蒸發(fā)器5和低溫蒸發(fā)器6均采用屏式-螺旋換熱管的新型結(jié)構(gòu)，在尾氣的入口一側(cè)，采用錯列布置的屏式換熱管17，這樣大部分的尾氣雜質(zhì)被阻擋在屏式換熱管17上，清理時很方便，同時錯列布置也能有效減少尾氣的流動阻力;而在后半段采用螺旋換熱管18，以加強氣流擾動提高換熱效率。高溫冷凝器3和低溫冷凝器4的冷卻源可以取自空調(diào)制冷劑，也可以取自其他的冷源，因為這部分的剩余熱量已經(jīng)不多，只要能滿足將換熱回路中的介質(zhì)重新冷卻到液態(tài)防止高溫循環(huán)栗10和低溫循環(huán)栗11汽化即可。所述高溫蒸發(fā)器5和低溫蒸發(fā)器6整體設(shè)置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體20和后殼體21通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設(shè)置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設(shè)置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0070]在發(fā)動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設(shè)置有回水蒸發(fā)器9，用于回收發(fā)動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環(huán)栗11的中間抽頭，經(jīng)加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環(huán)栗11的中間抽頭