專(zhuān)利名稱(chēng)：重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型裝置屬于復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，特別涉及重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置。
背景技術(shù)：
重型柴油機(jī)以其很好的動(dòng)力性廣泛應(yīng)用于城市公共交通、物流運(yùn)輸、工程機(jī)械等領(lǐng)域。近年來(lái)，日益嚴(yán)格的排放法規(guī)促進(jìn)了重型柴油機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，例如高壓共軌噴射系統(tǒng)、渦輪增壓系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)、先進(jìn)的后處理器等技術(shù)已廣泛應(yīng)用于重型柴油機(jī)上。然而，在重型柴油機(jī)動(dòng)力性、排放性不斷優(yōu)化的同時(shí)，其燃油經(jīng)濟(jì)性較低排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)期(如國(guó)2排放標(biāo)準(zhǔn))變差。這就意味著顧客的使用成本提高，同時(shí)在相同的行駛里程下 發(fā)動(dòng)機(jī)將消耗更多的石化燃料、排出更高的二氧化碳。在全球能源危機(jī)、環(huán)境污染和溫室氣體減排的背景下，要求重型柴油機(jī)應(yīng)當(dāng)具備可靠的動(dòng)力性、超低的排放性和良好燃油經(jīng)濟(jì)性。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外科研人員把研究重點(diǎn)放在兩個(gè)方面一是通過(guò)組織先進(jìn)的燃燒模式，例如均質(zhì)壓燃、低溫燃燒等實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒過(guò)程、減少對(duì)后處理器依賴(lài)，但是目前先進(jìn)的燃燒模式運(yùn)行工況范圍局限在中低負(fù)荷，面臨著如何向大負(fù)荷拓展的問(wèn)題；二是通過(guò)回收發(fā)動(dòng)機(jī)因排氣、冷卻水循環(huán)等浪費(fèi)的能量來(lái)改善燃油經(jīng)濟(jì)性，例如通過(guò)廢氣余熱回收發(fā)電帶動(dòng)車(chē)內(nèi)空調(diào)等需要供電裝置，目前廢氣余熱回收利用技術(shù)已經(jīng)得到很大發(fā)展，但其與發(fā)動(dòng)機(jī)耦合應(yīng)用時(shí)，面臨著如何優(yōu)化使用排氣能量的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供一種有效利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量，從而減小排氣熱損失、提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率、降低污染物排放的重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，它包括進(jìn)氣總管和排氣總管，在所述的進(jìn)氣總管上沿進(jìn)氣流動(dòng)方向依次安裝有低壓級(jí)壓氣機(jī)、第一級(jí)中冷器、高壓級(jí)壓氣機(jī)以及第二級(jí)中冷器，所述的進(jìn)氣總管的出氣口與氣缸的可變進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)相連通，在所述的排氣總管上沿排氣方向依次安裝有高壓級(jí)渦輪機(jī)、低壓級(jí)渦輪機(jī)以及第一顆粒捕集器和廢能回收系統(tǒng)，所述的排氣總管的進(jìn)氣口與氣缸的可變排氣門(mén)機(jī)構(gòu)相連通，所述的低壓級(jí)壓氣機(jī)與低壓級(jí)渦輪機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，所述的高壓級(jí)壓氣機(jī)與高壓級(jí)渦輪機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于排氣總管的進(jìn)氣口端和高壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣總管相連通并且第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路的排氣端與位于高壓級(jí)壓氣機(jī)和第二級(jí)中冷器之間的進(jìn)氣總管相連通，在所述的第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有高壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器、第一單向閥和高壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥，第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于高壓級(jí)渦輪機(jī)和低壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣總管相連通并且第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路的排氣端與位于第一級(jí)中冷器和低壓級(jí)壓氣機(jī)之間的進(jìn)氣總管相連通，在所述的第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有第二顆粒捕集器、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器、第二單向閥、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥，第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于換熱器以及第二顆粒捕集器之間的排氣管路相連通并且第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路的出氣端與所述的進(jìn)氣總管的進(jìn)氣端相連通，在所述的第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有低壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥，安裝有電控旁通閥的旁接管一端與排氣管路進(jìn)口端相連通并且旁接管另一端與位于高壓級(jí)渦輪機(jī)和低壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣管路相連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下三方面優(yōu)勢(shì)第一，通過(guò)使用帶復(fù)合廢氣再循環(huán)的兩級(jí)布雷頓循環(huán)過(guò)程，可以改善柴油機(jī)的瞬 態(tài)響應(yīng)特性，并且在柴油機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，大幅度提高重型柴油機(jī)升功率和低速扭矩。三級(jí)復(fù)合廢氣再循環(huán)的使用可以滿(mǎn)足大比例廢氣再循環(huán)的需求，有效降低NOx排放，兩級(jí)增壓可以大幅度提高進(jìn)氣量，提高廢氣再循環(huán)承受能力，改善燃空當(dāng)量比，降低碳煙排放。第二，通過(guò)使用可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)和可變排氣機(jī)構(gòu)組成的米勒循環(huán)過(guò)程，可以調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓縮終了溫度和壓力，控制隨后的燃燒放熱過(guò)程使燃燒壓力提高，增大有效功面積、降低燃燒傳熱損失；調(diào)節(jié)排氣終了溫度和壓力，控制排氣能量、內(nèi)部廢氣再循環(huán)率和膨脹做功能力。而且，通過(guò)調(diào)節(jié)可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，改變柴油機(jī)有效壓縮比，形成壓縮比小于膨脹比的米勒循環(huán)過(guò)程，提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。第三，通過(guò)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量利用率的最大化優(yōu)化過(guò)程，使排氣能量在內(nèi)外部廢氣再循環(huán)、驅(qū)動(dòng)渦輪的廢氣能量、朗肯循環(huán)等方面合理分布，有效利用廢氣能量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣熱損失。

附圖為本實(shí)用新型的重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以詳細(xì)描述。如附圖所示的本實(shí)用新型的重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，它包括進(jìn)氣總管和排氣總管，在所述的進(jìn)氣總管上沿進(jìn)行方向依次安裝有低壓級(jí)壓氣機(jī)7、第一級(jí)中冷器9、高壓級(jí)壓氣機(jī)5以及第二級(jí)中冷器10，所述的進(jìn)氣總管的出氣口與氣缸I的可變進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)2相連通，在所述的排氣總管上沿排氣方向依次安裝有高壓級(jí)渦輪機(jī)4、低壓級(jí)渦輪機(jī)6以及第一顆粒捕集器11和廢能回收系統(tǒng)，優(yōu)選的廢能回收系統(tǒng)包括依次安裝在位于第一顆粒捕集器之后的排氣總管上的換熱器21、膨脹機(jī)22，所述的膨脹機(jī)排氣出口通過(guò)其上裝有冷凝器23和回流泵24的連接管路與所述的換熱器相連，當(dāng)然也可以采用現(xiàn)有的其它廢能回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。所述的排氣總管的進(jìn)氣口與氣缸的可變排氣門(mén)機(jī)構(gòu)3相連通，所述的低壓級(jí)壓氣機(jī)7與低壓級(jí)渦輪機(jī)6通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，所述的高壓級(jí)壓氣機(jī)5與高壓級(jí)渦輪機(jī)4通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于排氣總管的進(jìn)氣口端和高壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣總管相連通，并且第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路的排氣端與位于高壓級(jí)壓氣機(jī)5和第二級(jí)中冷器10之間的進(jìn)氣總管相連通，在所述的第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有高壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器12、第一單向閥13和高壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥14，第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于高壓級(jí)渦輪機(jī)4和低壓級(jí)渦輪機(jī)6之間的排氣總管相連通并且第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路的排氣端與位于第一級(jí)中冷器9和低壓級(jí)壓氣機(jī)7之間的進(jìn)氣總管相連通，在所述的第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有第二顆粒捕集器15、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器16、第二單向閥17、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥18，第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于換熱器21以及第一顆粒捕集器11之間的排氣管路相連通，并且第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路的出氣端與所述的進(jìn)氣總管的進(jìn)氣端相連通，在所述的第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有低壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器19和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥20。安裝有電控旁通閥8的旁接管一端與排氣管路進(jìn)口端相連通并且旁接管另一端與位于高壓級(jí)渦輪機(jī)和低壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣管路相連通。其作用如下 (1)控制排氣是否經(jīng)過(guò)高壓級(jí)渦輪機(jī)4，從而限制進(jìn)氣壓比低于設(shè)定的最高極限；(2)電控旁通閥8實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣壓比連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，獲得所需進(jìn)氣壓力；(3)旁通閥8可以合理分配廢氣能量給高低壓級(jí)渦輪機(jī)，從而使高低壓級(jí)增壓器都能夠工作在效率較高的區(qū)域，提高能量利用率。從進(jìn)氣來(lái)看，空氣首先經(jīng)低壓級(jí)壓氣機(jī)7被壓縮，然后經(jīng)過(guò)第一級(jí)中冷器9被冷卻以增加空氣密度、增大進(jìn)氣量；經(jīng)第一級(jí)中冷器9后，空氣進(jìn)入高壓級(jí)壓氣機(jī)5被進(jìn)一步壓縮，然后經(jīng)第二級(jí)中冷器10被進(jìn)一步冷卻，最后經(jīng)進(jìn)氣總管進(jìn)入氣缸，而可變進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)2可調(diào)節(jié)進(jìn)入缸內(nèi)的氣體質(zhì)量。此外，在進(jìn)氣過(guò)程中，根據(jù)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，分別開(kāi)啟高壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥14、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥18、低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥20，或是不同級(jí)廢氣再循環(huán)閥門(mén)的組合，使得進(jìn)氣中摻混發(fā)動(dòng)機(jī)在該工況下所需的再循環(huán)廢氣量。每級(jí)廢氣再循環(huán)回路都裝有廢氣再循環(huán)冷卻器12、16、19對(duì)廢氣進(jìn)行冷卻，裝有第一單向閥13、第二單向閥17有效地防止當(dāng)排氣管壓力低于進(jìn)氣管壓力時(shí)所產(chǎn)生的進(jìn)氣回流現(xiàn)象，裝有第一顆粒捕集器11和第二顆粒捕集器15避免對(duì)壓氣機(jī)造成污染。從排氣來(lái)看，排氣經(jīng)可變排氣機(jī)構(gòu)3、排氣總管出來(lái)以后，如果發(fā)動(dòng)機(jī)處在低速時(shí)，則電控旁通閥8關(guān)閉，所有的排氣先經(jīng)高壓級(jí)渦輪機(jī)4膨脹，再經(jīng)低壓級(jí)渦輪機(jī)6膨脹；如果發(fā)動(dòng)機(jī)處在高速大負(fù)荷工況，則電控旁通閥8打開(kāi)，部分排氣不經(jīng)高壓級(jí)渦輪機(jī)，直接經(jīng)低壓級(jí)渦輪機(jī)膨脹后排出，以降低高壓級(jí)的渦輪功和進(jìn)氣壓比，使進(jìn)氣壓比不至于達(dá)到設(shè)定的最高極限，而且電控旁通閥8可滿(mǎn)足對(duì)進(jìn)氣壓比進(jìn)行連續(xù)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，獲取所需的進(jìn)氣壓力。排氣經(jīng)第一顆粒捕集器11后進(jìn)入換熱器21，在換熱器21內(nèi)吸收排氣熱量，使液態(tài)水變?yōu)檎羝M(jìn)入膨脹機(jī)22做功，獲取的能量傳遞回發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空調(diào)等附件裝置，蒸汽進(jìn)一步經(jīng)冷凝器23變?yōu)橐簯B(tài)，經(jīng)回流泵24泵回到換熱器21中循環(huán)使用。本裝置的工作過(guò)程為在進(jìn)氣沖程中，(I)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中低轉(zhuǎn)速時(shí)，空氣首先經(jīng)低壓級(jí)壓氣機(jī)7被壓縮，然后經(jīng)過(guò)第一級(jí)中冷器9被冷卻以增加空氣密度、增大進(jìn)氣量；經(jīng)第一級(jí)中冷器9后，空氣進(jìn)入高壓級(jí)壓氣機(jī)5被進(jìn)一步壓縮，然后經(jīng)第二級(jí)中冷器10被進(jìn)一步冷卻，最后經(jīng)進(jìn)氣總管進(jìn)入氣缸。在重型柴油機(jī)的中低轉(zhuǎn)速，排氣能量較低，排氣背壓與進(jìn)氣壓力之間壓差較小，中壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥18和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥20打開(kāi)，廢氣流經(jīng)顆粒捕集器15、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器16、單向閥17和中壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥18進(jìn)入低壓級(jí)壓氣機(jī)7的出口，形成中壓級(jí)廢氣再循環(huán)回路；另外廢氣流經(jīng)顆粒捕集器11、低壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器19和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥20進(jìn)入低壓級(jí)壓氣機(jī)7的進(jìn)氣口，形成低壓級(jí)廢氣再循環(huán)回路，從而滿(mǎn)足中低轉(zhuǎn)速下對(duì)大比例廢氣再循環(huán)的需求。(2)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中高轉(zhuǎn)速時(shí)，電控旁通閥8打開(kāi)，部分排氣不經(jīng)高壓級(jí)渦輪機(jī)4，直接經(jīng)低壓級(jí)渦輪機(jī)6膨脹后排出，以降低高壓級(jí)的渦輪功和進(jìn)氣壓比，使進(jìn)氣壓比不至于達(dá)到設(shè)定的最高極限，同時(shí)電控旁通閥8對(duì)進(jìn)氣壓比進(jìn)行連續(xù)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，獲取所需的進(jìn)氣壓力。在重型柴油機(jī)的中高轉(zhuǎn)速，排氣能量較大，排氣背壓與進(jìn)氣壓力之間壓差較大，高壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥14和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥20打開(kāi)，高壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器12、第一單向閥13和進(jìn)入高壓級(jí)壓氣機(jī)5的出口，形成高壓級(jí)廢氣再循環(huán)回路；另外廢氣流經(jīng)第一顆粒捕集器11、低壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器19和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥20進(jìn)入低壓級(jí)壓氣機(jī)7的進(jìn)氣口，形成低壓級(jí)廢氣再循環(huán)回路，從而滿(mǎn)足中高轉(zhuǎn)速下對(duì)大比例廢氣再循環(huán)的需求。(3)通過(guò)對(duì)高壓、中壓、低壓廢氣再循環(huán)回路誘捕缸外廢氣流量的合理分配，結(jié)合兩級(jí)增壓系統(tǒng)對(duì)進(jìn)氣壓力的靈活調(diào)節(jié)，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，獲取最優(yōu)的帶復(fù)合廢氣再循環(huán)的兩級(jí)布雷頓循環(huán)過(guò)程；(4)在壓縮和膨脹沖程中，調(diào)節(jié)可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2，進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和工況所需的壓縮終了溫度和壓力，控制隨后的燃燒放熱過(guò)程使燃燒壓力提高，增大有效功面積、降低燃燒傳熱損失；同時(shí)可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2的調(diào)節(jié)，改變柴油機(jī)有效壓縮比，形成壓縮比小于膨脹比的米勒循環(huán)過(guò)程，提高發(fā) 動(dòng)機(jī)熱效率。在膨脹沖程，調(diào)節(jié)可變排氣機(jī)構(gòu)，在小負(fù)荷工況形成內(nèi)部廢氣再循環(huán)，保證低溫燃燒在小負(fù)荷穩(wěn)定著火，同時(shí)通過(guò)可變排氣機(jī)構(gòu)為后續(xù)排氣能量的合理分配進(jìn)行控制；
(5)在膨脹和排氣沖程，利用可變排氣機(jī)構(gòu)3，把排氣能量在內(nèi)部廢氣再循環(huán)、驅(qū)動(dòng)渦輪做功和后續(xù)的換熱器21、膨脹機(jī)22、冷凝器23、回流泵24組成朗肯循環(huán)之間根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況需求進(jìn)行合理分配在小負(fù)荷工況下，排氣能量較低，主要供給內(nèi)部廢氣再循環(huán)和驅(qū)動(dòng)渦輪使用；在大負(fù)荷工況下，排氣能量較高，主要驅(qū)動(dòng)渦輪做功和朗肯循環(huán)回收廢能驅(qū)動(dòng)空調(diào)等附件做功使用。本發(fā)明重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，可以改善柴油機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)特性，并且在柴油機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，大幅度提高重型柴油機(jī)升功率和低速扭矩。復(fù)合廢氣再循環(huán)的使用可以滿(mǎn)足大比例廢氣再循環(huán)的需求，有效降低NOx排放，兩級(jí)增壓可以大幅度提高進(jìn)氣量，提高廢氣再循環(huán)承受能力，改善燃空當(dāng)量比，降低碳煙排放。可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)和可變排氣機(jī)構(gòu)使燃燒壓力提高，增大有效功面積、降低燃燒傳熱損失；發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量利用率分配獲得優(yōu)化，使排氣能量在內(nèi)外部廢氣再循環(huán)、驅(qū)動(dòng)渦輪的廢氣能量、朗肯循環(huán)等方面合理分布，有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣熱損失。最終可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)有效熱效率提高10%-15%，有害污染物缸內(nèi)原始排放可滿(mǎn)足歐5排放法規(guī)，并在加裝后處理器后滿(mǎn)足歐6排放法規(guī)。
權(quán)利要求1.重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，其特征在于它包括進(jìn)氣總管和排氣總管，在所述的進(jìn)氣總管上沿進(jìn)氣方向依次安裝有低壓級(jí)壓氣機(jī)、第一級(jí)中冷器、高壓級(jí)壓氣機(jī)以及第二級(jí)中冷器，所述的進(jìn)氣總管的出氣口與氣缸的可變進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)相連通，在所述的排氣總管上沿排氣方向依次安裝有高壓級(jí)渦輪機(jī)、低壓級(jí)渦輪機(jī)以及第一顆粒捕集器和廢能回收系統(tǒng)，所述的排氣總管的進(jìn)氣口與氣缸的可變排氣門(mén)機(jī)構(gòu)相連通，所述的低壓級(jí)壓氣機(jī)與低壓級(jí)渦輪機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，所述的高壓級(jí)壓氣機(jī)與高壓級(jí)渦輪機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于排氣總管的進(jìn)氣口端和高壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣總管相連通并且第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路的排氣端與位于高壓級(jí)壓氣機(jī)和第二級(jí)中冷器之間的進(jìn)氣總管相連通，在所述的第一級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有高壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器、第一單向閥和高壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥，第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于高壓級(jí)渦輪機(jī)和低壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣總管相連通并且第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路的排氣端與位于第一級(jí)中冷器和低壓級(jí)壓氣機(jī)之間的進(jìn)氣總管相連通，在所述的第二級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有第二顆粒捕集器、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器、第二單向閥、中壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥，第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路的進(jìn)氣端與位于換熱器與第一顆粒捕集器之間的排氣管路相連通并且第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路的出氣端與所述的進(jìn)氣總管的進(jìn)氣端相連通，在所述的第三級(jí)廢氣再循環(huán)回路上沿進(jìn)氣端依次裝有低壓級(jí)廢氣再循環(huán)冷卻器和低壓級(jí)廢氣再循環(huán)閥，安裝有電控旁通閥的旁接管一端與排氣管路進(jìn)口端相連通并且旁接管另一端與位于高壓級(jí)渦輪機(jī)和低壓級(jí)渦輪機(jī)之間的排氣管路相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，其特征在于所述的廢能回收系統(tǒng)包括依次安裝在位于第一顆粒捕集器之后的排氣總管上的換熱器、膨脹機(jī)，所述的膨脹機(jī)排氣出口通過(guò)其上裝有冷凝器和回流泵的連接管路與所述的換熱器相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了重型柴油機(jī)新型復(fù)合熱力循環(huán)聯(lián)合運(yùn)行裝置，它包括進(jìn)氣總管和排氣總管，在進(jìn)氣總管上沿進(jìn)氣流動(dòng)方向依次安裝有低壓級(jí)壓氣機(jī)、第一級(jí)中冷器、高壓級(jí)壓氣機(jī)以及第二級(jí)中冷器，進(jìn)氣總管的出氣口與氣缸的可變進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)相連通，在排氣總管上沿排氣方向依次安裝有高壓級(jí)渦輪機(jī)、低壓級(jí)渦輪機(jī)以及第一顆粒捕集器和廢能回收系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)使用帶復(fù)合廢氣再循環(huán)的兩級(jí)布雷頓循環(huán)過(guò)程，可以改善柴油機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)特性，并且在柴油機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，大幅度提高重型柴油機(jī)升功率和低速扭矩。
文檔編號(hào)F02B47/08GK202789098SQ201220498440
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者劉海峰, 堯命發(fā), 鄭尊清 申請(qǐng)人:天津大學(xué)