Устройство для утилизации теплоты отработавших газов
Полезная модель направлена на повышение коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения октанового числа смеси, а также более глубокую утилизацию тепла в холодильной машине. Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит двигатель внутреннего сгорания, в качестве которого использован бензоагрегат, соединенный через выхлопной трубопровод с регулирующим органом, который через перепускной трубопровод соединен с устройством подогрева, выполненным в виде куба, и генератором абсорбционной холодильной машины. Генератор соединен с кубом и с конденсатором, который через дросселирующий вентиль соединен с испарителем, связанным с абсорбером. Генератор соединен двумя трубопроводами с абсорбером, одним через первый насос, а другим через вентиль. Куб гидравлически соединен с ректификационной колонной, которая через второй регулирующий орган соединена с дефлегматором и конденсатором этанола, связанным с накопительной емкостью, которая через подогревающую трубку, проходящую внутри куба, соединена со смесительным устройством, связанным с бензоаг-регатом. Охладительный элемент испарителя одним концом соединен с конденсатором этанола, а другим, через циркуляционный насос, - с дефлегматором 15. Калорифер двумя концами, одним через второй насос, соединен с нагревательным элементом конденсатор, а двумя другими, одним через третий насос, - с абсорбером. 1 илл.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в стационарных электроагрегатах для фермерских хозяйств.
Известно устройство для утилизации теплоты отработавших газов, содержащее дизель, выхлопной трубопровод от дизеля к турбокомпрессору, турбокомпрессор, устройство подогрева в виде утилизационного водогрейного котла, соединенного через перепускной трубопровод с регулирующим органом (RU №2151899, МПК-7 F 02 G 5/02, опубл. 27.06.2000).
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность работы устройства на базе двигателя внутреннего сгорания дизельного типа на средних и малых режимах работы.
Технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения октанового числа смеси, а также более глубокой утилизации тепла в холодильной машине.
Технический результат достигается тем, что устройство для утилизации теплоты отработавших газов, содержащее двигатель внутреннего сгорания, выхлопной трубопровод, регулирующий орган, который через перепускной трубопровод соединен с устройством подогрева, дополнительно содержит дефлегматор, конденсатор этанола, ректификационную колонну, накопительную емкость, смесительное устройство, калорифер и абсорбционную холодильную машину, включающую абсорбер, испаритель, конденсатор и генератор, соединенный двумя концами, одним через первый насос и вторым через вентиль с абсорбером, который соединен с испарителем, связанным через дросселирующий вентиль с конденсатором, соединенным с генератором, одновременно связанным с перепускным трубопроводом и устройством подогрева, в качестве которого использован куб, гидравлически соединенный с ректификационной колонной, которая через второй регулирующий орган соединена с дефлегматором и конденсатором этанола, соединенным с накопительной емкостью, гидравлически связанной через подогревающую
трубку, проходящую внутри куба, со смесительным устройством, соединенным с двигателем внутреннего сгорания. Охладительный элемент испарителя одним концом через циркуляционный насос соединен с дефлегматором, а другим - с конденсатором этанола. Калорифер двумя концами, одним через второй насос, соединен с нагревательным элементом конденсатора, а двумя другими, одним через третий насос, - с абсорбером. В качестве двигателя внутреннего сгорания использован бензоагрегат.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, содержащее двигатель внутреннего сгорания, в качестве которого использован бензоагрегат 1, соединенный через выхлопной трубопровод 2 с регулирующим органом 3, который через перепускной трубопровод 4 соединен с устройством подогрева, выполненным в виде куба 5, и генератором 6 абсорбционной холодильной машины. Генератор 6 соединен с кубом 5 и с конденсатором 7, который через дросселирующий вентиль 8 соединен с испарителем 9, связанным с абсорбером 10. Генератор 6 соединен двумя трубопроводами с абсорбером 10, одним через первый насос 11, а другим через вентиль 12. Куб 5 гидравлически соединен с ректификационной колонной 13, которая через второй регулирующий орган 14 соединена с дефлегматором 15 и конденсатором этанола 16, связанным с накопительной емкостью 17, которая через подогревающую трубку 18, проходящую внутри куба 5, соединена со смесительным устройством 19, связанным с бензоагрегатом 1. Охладительный элемент испарителя 9 одним концом соединен с конденсатором этанола 16, а другим, через циркуляционный насос 20, - с дефлегматором 15. Калорифер 21 двумя концами, одним через второй насос 22, соединен с нагревательным элементом конденсатор 7, а двумя другими, одним через третий насос 23, - с абсорбером 10.
Устройство работает следующим образом. При работе бензоагрегата 1 на режимах больших нагрузок регулирующий орган 3 установлен так, что меньшая часть отработавших выхлопных газов направляют в куб 5, а большая их часть в генератор 6 абсорбционной холодильной машины, а затем в атмосферу. При работе бензоагрегата 1 на режимах малых нагрузок регулирующий орган 3 установлен так, что основная часть отработавших газов направляют в куб 5, откуда они попадают в генератор 6. Все это позволяет поддерживать оптимальный тепловой режим
ректификационной колонны 13 при разных режимах работы бензоагрегата 1, одновременно с этим получать холод в испарителе 9 абсорбционной холодильной машины, который направляется в дефлегматор 15 и конденсатор этанола 16 для их охлаждения. Полученный этанол используется в качестве добавки в топливо бензоагрегата 1 (в смеси бензина и бензола), из конденсатора этанола 16 он поступает в накопительную емкость 17, через подогревающую трубку 18 попадает в смесительное устройство 19, далее смесь (бензин, этанол, бензол) попадает в систему топливоподачи бензоагрегата 1. На переходных режимах при изменении нагрузок от больших до малых регулирующий орган 3 устанавливают так, что часть отработавших газов направляют в куб 5 и после в генератор 6 абсорбционной холодильной машины. А другая часть отработавших газов по перепускному трубопроводу 4 непосредственно в генератор 6.
По сравнению с известным решением предлагаемое устройство позволяет повысить коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания за счет снижения топливной составляющей эксплуатационных затрат, а также осуществлять более глубокую утилизацию тепла в абсорбционной холодильной машине.
1. Устройство для утилизации теплоты отработавших газов, содержащее двигатель внутреннего сгорания, выхлопной трубопровод, регулирующий орган, который через перепускной трубопровод соединен с устройством подогрева, отличающийся тем, что оно дополнительно содержит дефлегматор, конденсатор этанола, ректификационную колонну, накопительную емкость, смесительное устройство, калорифер и абсорбционную холодильную машину, включающую абсорбер, испаритель, конденсатор и генератор, соединенный двумя концами, одним через первый насос и вторым через вентиль с абсорбером, который соединен с испарителем, связанным через дросселирующий вентиль с конденсатором, соединенным с генератором, связанным одновременно с перепускным трубопроводом и устройством подогрева, в качестве которого использован куб, гидравлически соединенный с ректификационной колонной, которая через второй регулирующий орган соединена с дефлегматором и конденсатором этанола, соединенным с накопительной емкостью, гидравлически связанной через подогревающую трубку, проходящую внутри куба, со смесительным устройством, соединенным с двигателем внутреннего сгорания, охладительный элемент испарителя одним концом через циркуляционный насос соединен с дефлегматором, а другим - с конденсатором этанола, причем калорифер двумя концами, одним через второй насос, соединен с нагревательным элементом конденсатора, а двумя другими, одним через третий насос, - с абсорбером.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве двигателя внутреннего сгорания использован бензоагрегат.
