[實用新型]針對汽油機余熱回收及排氣凈化的有機朗肯循環(huán)-三元催化聯(lián)合控制裝置

有效

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• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN210343460U
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 張紅光;王崇堯;趙蕊;李健;許永紅;楊宇鑫;石鑫
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01N3/28;F01N9/00;F01N11/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.有機朗肯循環(huán)-三元催化聯(lián)合控制裝置，其特征在于：由發(fā)動機系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)、三元催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個系統(tǒng)組成；所述的發(fā)動機系統(tǒng)，包括汽油機(1)、渦輪(2)、壓氣機(3)、進氣管路(26)、排氣管路(28)；所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，包括第一蒸發(fā)器(4-1)、第二蒸發(fā)器(4-2)、第三蒸發(fā)器(4-3)、第四蒸發(fā)器(4-4)、膨脹機(6)、發(fā)電機(7)、冷凝器(8)、儲液罐(9)、工質(zhì)泵(10)、以及連接它們的工質(zhì)循環(huán)管路(27)、冷卻水泵(12)、散熱器(13)以及相應的冷凝劑循環(huán)管路(29)；所述的三元催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，包括三元催化轉(zhuǎn)化器(5)；

上述有機朗肯循環(huán)-三元催化聯(lián)合控制裝置內(nèi)部各部件的連接關系是：

發(fā)動機系統(tǒng)各部件的連接關系是：進氣管路第一段(26)連接到壓氣機(3)、壓氣機(3)連接到進氣管路第二段(26)、進氣管路第二段(26)連接汽油機(1)、汽油機(1)連接排氣管路(28)、排氣管路第一段(28)連接渦輪機(2)、渦輪機(2)與壓氣機(3)同軸相連、渦輪機(2)連接到排氣管路第二段(28)；

有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)各部件的連接關系是：第一蒸發(fā)器(4-1)、第二蒸發(fā)器(4-2)、第三蒸發(fā)器(4-3)、第四蒸發(fā)器(4-4)、膨脹機(6)、冷凝器(8)、工質(zhì)儲液罐(9)、工質(zhì)泵(10)通過有機工質(zhì)循環(huán)管路依次首尾相連；膨脹機(6)的輸出軸與發(fā)電機(7)的輸入軸相連；排氣管路第二段(28)連接到蒸發(fā)器組煙氣側(cè)進口(4)，蒸發(fā)器組煙氣側(cè)出口(4)連接到排氣管路第三段(28)；

三元催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)各部件的連接關系是：排氣管路第三段(28)分別連接到三元催化轉(zhuǎn)化器(5)的入口及出口，排氣管路第二段(28)連接到三元催化器(5)的入口；

控制系統(tǒng)各部件的連接關系是：第一溫度傳感器(14)設置在排氣管路第二段(28)上，另一端與控制單元(11)相連；第二溫度傳感器(18)設置在排氣管路第三段(28)上，另一端與控制單元(11)相連；第三溫度傳感器(15)、第四溫度傳感器(32)、第五溫度傳感器(33)、第六溫度傳感器(34)分別設置于第一蒸發(fā)器(4-1)、第二蒸發(fā)器(4-2)、第三蒸發(fā)器(4-3)、第四蒸發(fā)器(4-4)內(nèi)部的煙氣側(cè)管路上，另一端與控制單元(11)相連；第七溫度傳感器(16)、壓力傳感器(17)、第一質(zhì)量流量傳感器(30)分別設置在第四蒸發(fā)器(4-4)與膨脹機(6)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連，轉(zhuǎn)速傳感器(19)設置在工質(zhì)泵(10)上，另一端與控制單元(11)相連；第二質(zhì)量流量傳感器(31) 設置在膨脹機(6)與冷凝器(8)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第一電磁閥(36)設置在排氣管路第二段(28)與三元催化器(5)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第二電磁閥(35)設置在排氣管路第二段(28)與第一蒸發(fā)器(4-1)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第三電磁閥(45)設置在排氣管路第三段(28)與三元催化器(5)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第四電磁閥(38)設置在第一蒸發(fā)器(4-1)與排氣管路第三段(28)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第五電磁閥(40)設置在第二蒸發(fā)器(4-2)與排氣管路第三段(28)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第六電磁閥(42)設置在第三蒸發(fā)器(4-3)與排氣管路第三段(28)連接的管路上，另一端與控制單元(11)相連；第七電磁閥(43)設置在排氣管路第三段(28)上，另一端與控制單元(11)相連；第八電磁閥(46)設置在第一蒸發(fā)器(4-1)與膨脹機(6)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第九電磁閥(21)設置在第二蒸發(fā)器(4-2)與膨脹機(6)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十電磁閥(23)設置在第三蒸發(fā)器(4-3)與膨脹機(6)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十一電磁閥(25)、第十九電磁閥(47)依次設置在第四蒸發(fā)器(4-4)與膨脹機(6)的連接管路上；第十二電磁閥(37)設置在第一蒸發(fā)器(4-1)與第二蒸發(fā)器(4-2)的煙氣側(cè)連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十三電磁閥(39)設置在第二蒸發(fā)器(4-2)與第三蒸發(fā)器(4-3)的煙氣側(cè)連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十四電磁閥(41)設置在第三蒸發(fā)器(4-3)與第四蒸發(fā)器(4-4)的煙氣側(cè)連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十五電磁閥(20)設置在第一蒸發(fā)器(4-1)與第二蒸發(fā)器(4-2)的工質(zhì)側(cè)連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十六電磁閥(22)設置在第二蒸發(fā)器(4-2)與第三蒸發(fā)器(4-3)的工質(zhì)側(cè)連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十七電磁閥(24)設置在第三蒸發(fā)器(4-3)與第四蒸發(fā)器(4-4)的工質(zhì)側(cè)連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；第十八電磁閥(44)設置在排氣管路第三段(28)旁通三元催化器(5)的管路上，另一端與控制單元(11)相連；第二十電磁閥(48)設置在旁通膨脹機(6)的管路上，另一端與控制單元(11)相連；第二十一電磁閥(50)設置在膨脹機(6)與冷凝器(8)的連接管路上，另一端與控制單元(11)相連；變頻器(49)分別通過相應連接線路連接控制單元(11)及工質(zhì)泵(10)。

2.根據(jù)權利要求1所述的有機朗肯循環(huán)-三元催化聯(lián)合控制裝置，其特征在于：所述的控制系統(tǒng)由第一溫度傳感器(14)、第二溫度傳感器(18)、第三溫度傳感器(15)、第四溫度傳感器(32)、第五溫度傳感器(33)、第六溫度傳感器(34)、第七溫度傳感器(16)、壓力傳感器(17)、轉(zhuǎn)速傳感器(19)、第一質(zhì)量流量傳感器(30)、第二質(zhì)量流量傳感器(31)、第一電磁閥(36)、第二電磁閥(35)、第三電磁閥(45)、第四電磁閥(38)、第五電磁閥(40)、第六電磁閥(42)、第七電磁閥(43)、第八電磁閥(46)、第九電磁閥(21)、第十電磁閥(23)、第十一電磁閥(25)、第十二電磁閥(37)、第十三電磁閥(39)、第十四電磁閥(41)、第十五電磁閥(20)、第十六電磁閥(22)、第十七電磁閥(24)、第十八電磁閥(44)、第十九電磁閥(47)、第二十電磁閥(48)、第二十一電磁閥(50)、變頻器(49)分別通過相應的連接線路與控制單元(11)連接組成；其中第三溫度傳感器(15)、第四溫度傳感器(32)、第五溫度傳感器(33)、第六溫度傳感器(34)分別用于監(jiān)測汽油機排氣在第一蒸發(fā)器(4-1)、第二蒸發(fā)器(4-2)、第三蒸發(fā)器(4-3)、第四蒸發(fā)器(4-4)內(nèi)換熱過程中的溫度，第一溫度傳感器(14)、第二溫度傳感器(18)分別用于監(jiān)測來自渦輪(2)的汽油機排氣及經(jīng)第一蒸發(fā)器(4-1)、第二蒸發(fā)器(4-2)、第三蒸發(fā)器(4-3)、第四蒸發(fā)器(4-4)換熱后的汽油機排氣溫度，第七溫度傳感器(16)、壓力傳感器(17)分別用于監(jiān)測經(jīng)第一蒸發(fā)器(4-1)、第二蒸發(fā)器(4-2)、第三蒸發(fā)器(4-3)、第四蒸發(fā)器(4-4)換熱后的有機工質(zhì)蒸汽溫度、壓力，第一質(zhì)量流量傳感器(30)、第二質(zhì)量流量傳感器(31)分別用于監(jiān)測進入膨脹機(6)之前的有機工質(zhì)蒸汽質(zhì)量流量和進入冷凝器(8)之前的有機工質(zhì)蒸汽質(zhì)量流量，轉(zhuǎn)速傳感器(19)及變頻器(49)用于監(jiān)測并調(diào)節(jié)工質(zhì)泵的轉(zhuǎn)速。