CN112046246A - 一种节能型重型卡车制冷*** - Google Patents
一种节能型重型卡车制冷*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN112046246A CN112046246A CN202010958242.7A CN202010958242A CN112046246A CN 112046246 A CN112046246 A CN 112046246A CN 202010958242 A CN202010958242 A CN 202010958242A CN 112046246 A CN112046246 A CN 112046246A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy
- power
- heavy truck
- turbine
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3222—Cooling devices using compression characterised by the compressor driving arrangements, e.g. clutches, transmissions or multiple drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3227—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3232—Cooling devices using compression particularly adapted for load transporting vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种节能型重型卡车制冷***,属汽车环境控制***技术领域。***完成了节能与制冷两个功能。***通过对发动机尾气进行余热回收,使动力涡轮做功带动发电机发电,一部分电带动工质泵工作,另一部分电输入电动机,减少电动机对车载电源的需求。同时***供气采用两级增压,冷却涡轮驱动二级压气机,可降低一级压气机的增压比,且充分利用了冷却涡轮的输出功,无需额外供电。并且通过***热力计算,进一步说明了该一种节能型重型卡车制冷***的可行性。
Description
技术领域
本发明涉及一种节能型重型卡车制冷***,属汽车环境控制***技术领域。
背景技术
目前无论是汽油机还是柴油机,发动机输出有用功仅占燃料燃烧总能量的1/3左右,剩余2/3包括不完全燃烧所引起的热量损失,以及被冷却水、润滑油和尾气带走的废热。燃料燃烧总能量的有效利用率很低,为了节约能源、提高能源利用率,可以对废热进行加以利用,特别是尾气带走的这部分热量,温度较高,具有较大的利用潜力。
现有余热回收***包括涡轮增压器、利用发动机余热取暖或制冷、朗肯循环发电等。这些利用方式各有其局限性,目前应用比较广泛的是基于有机朗肯循环的热力***。本发明在基于有机朗肯循环余热回收的基础上,进一步将余热回收***与制冷***结合,提出一种节能型重型卡车制冷***。
发明内容
本发明提供一种节能型重型卡车制冷***。
本发明所采用的技术方案有:一种节能型重型卡车制冷***,由蒸汽冷凝器、工质泵、蒸发器、动力涡轮完成对发动机尾气的余热回收,使动力涡轮输出功带动发电机发电,电能供给电动机,电动机带动一级压气机进行工作,使环境空气依次经过一级压气机、初级热交换器、二级压气机、次级热交换器、回热器、空气冷凝器、水分离器、回热器、冷却涡轮、空气冷凝器进行调温调压,然后供往驾驶室进行制冷,以此实现节能和制冷两个功能。
一种节能型重型卡车制冷***的优点在于:
(1)动力涡轮做功带动发电机发电,一部分电用于带动工质泵工作,另一部分电输入电动机,减少电动机对车载电源的需求,实现节能;
(2)冷却涡轮与二级压气机同轴,二级压气机利用冷却涡轮输出的全部功,无需额外供电,实现节能;
(3)***供气采用两级增压,冷却涡轮驱动二级压气机,可降低一级压气机的增压比,同时充分利用了冷却涡轮的输出功。
附图说明
图1为本发明一种节能型重型卡车制冷***的结构示意图,图中编号与器件的对应关系如表1所示。
表1一种节能型重型卡车制冷***编号与器件对应关系
具体实施方式
结合图1说明***的工作过程:
蒸汽冷凝器1、工质泵2、蒸发器3、动力涡轮4采用有机工质;一级压气机7、初级热交换器8、二级压气机9、次级热交换器10、回热器11、空气冷凝器12、水分离器13、冷却涡轮14采用工质为环境空气16。
工质泵2将液态有机工质压入蒸发器3,然后有机工质在蒸发器3中从发动机尾气17吸收热量,生成具有一定压力和温度的有机工质蒸汽,有机工质蒸汽进入动力涡轮4,驱动动力涡轮4做功带动发电机5发电,一部分电用于带动工质泵2工作,另一部分电输入电动机6。从动力涡轮4排出的蒸汽在蒸汽冷凝器1中冷却,凝结成液态,最后借助工质泵2重新返回到蒸发器3,如此不断地循环,利用发动机尾气所携带的余热进行发电。电能供给电动机6后,电动机6驱动一级压气机7进行工作,环境空气16被一级压气机7压缩后经过初级热交换器8热边,气流降温后进入二级压气机9再次增压,后流入次级热交换器10热边降温,然后气流通过回热器11热边、空气冷凝器12热边再次降温,通过水分离器13除去空气中的部分水分后,再经过回热器11冷边,在冷却涡轮14中膨胀降温,输出的功用于驱动二级压气机9,降温后的空气最后通过空气冷凝器12冷边,温度升高后供往驾驶室进行制冷。从水分离器分离出来的水分通过喷嘴15喷向冲压空气18,增强其换热能力。初级热交换器8和次级热交换器10的冷边采用冲压空气18,冲压空气18流入次级热交换器10进行换热后,再流入初级热交换器8进行换热。
为了说明该一种节能型重型卡车制冷***的可行性,下面通过具体热力计算对本发明作进一步的说明。有机工质采用R245fa,表2为计算工况的相关参数。
表2一种节能型重型卡车制冷***计算工况设置
***热力计算结果如表3和表4所示:
表3一种节能型重型卡车制冷***各工况点热力计算结果
表4一种节能型重型卡车制冷***热力计算结果
由表2、表3和表4可知,采用本专利所提出的一种节能型重型卡车制冷***,对145kW的发动机尾气废热进行回收利用,可使工质空气的温度由35℃降至5.4℃,并回收11.81kW的能量,成功实现了节能和制冷两个功能。
Claims (4)
1.一种节能型重型卡车制冷***,由蒸汽冷凝器、工质泵、蒸发器、动力涡轮完成对发动机尾气的余热回收,使动力涡轮输出功带动发电机发电,电能供给电动机,电动机带动一级压气机进行工作,使环境空气依次经过一级压气机、初级热交换器、二级压气机、次级热交换器、回热器、空气冷凝器、水分离器、回热器、冷却涡轮、空气冷凝器进行调温调压,然后供往驾驶室进行制冷,以此实现节能和制冷两个功能。
2.根据权利要求1所述的一种节能型重型卡车制冷***,其特征在于:动力涡轮做功带动发电机发电,一部分电用于带动工质泵工作,另一部分电输入电动机,减少电动机对车载电源的需求,实现节能。
3.根据权利要求1所述的一种节能型重型卡车制冷***,其特征在于:冷却涡轮与二级压气机同轴,二级压气机利用冷却涡轮输出的全部功,无需额外供电,实现节能。
4.根据权利要求1所述的一种节能型重型卡车制冷***,其特征在于:***供气采用两级增压,冷却涡轮驱动二级压气机,可降低一级压气机的增压比,同时充分利用了冷却涡轮的输出功。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010958242.7A CN112046246A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种节能型重型卡车制冷*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010958242.7A CN112046246A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种节能型重型卡车制冷*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112046246A true CN112046246A (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=73611603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010958242.7A Pending CN112046246A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种节能型重型卡车制冷*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112046246A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29816787U1 (de) * | 1998-09-18 | 2000-01-27 | WAECO-Wähning & Co GmbH, 48282 Emsdetten | Verdampfungskühlanordnung für Frischdienst-Fahrzeuge mit kombinierter Fahr- und Standkühlung |
CN101646909A (zh) * | 2007-04-10 | 2010-02-10 | 开利公司 | 带膨胀器速度控制的制冷剂*** |
CN103256742A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-21 | 北京航空航天大学 | 电动分体式四轮高压除水空气循环制冷*** |
CN105003328A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-28 | 同济大学 | 一种汽车尾气余热回收利用的冷电联产*** |
CN105109306A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-02 | 天津大学 | 一种汽车尾气余热回收正逆联合循环冷热电自耦合*** |
CN210861773U (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-26 | 广东美的制冷设备有限公司 | 压缩空气换热*** |
-
2020
- 2020-09-14 CN CN202010958242.7A patent/CN112046246A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29816787U1 (de) * | 1998-09-18 | 2000-01-27 | WAECO-Wähning & Co GmbH, 48282 Emsdetten | Verdampfungskühlanordnung für Frischdienst-Fahrzeuge mit kombinierter Fahr- und Standkühlung |
CN101646909A (zh) * | 2007-04-10 | 2010-02-10 | 开利公司 | 带膨胀器速度控制的制冷剂*** |
CN103256742A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-21 | 北京航空航天大学 | 电动分体式四轮高压除水空气循环制冷*** |
CN105003328A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-28 | 同济大学 | 一种汽车尾气余热回收利用的冷电联产*** |
CN105109306A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-02 | 天津大学 | 一种汽车尾气余热回收正逆联合循环冷热电自耦合*** |
CN210861773U (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-26 | 广东美的制冷设备有限公司 | 压缩空气换热*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105003328B (zh) | 一种汽车尾气余热回收利用的冷电联产*** | |
CN108167038B (zh) | Orc-跨临界co2热泵发动机排气余热回收联合*** | |
US20100212304A1 (en) | Driving device | |
CN109736963B (zh) | 一种船舶发动机的余热利用***及方法 | |
CN102226604A (zh) | 一种利用低品位余热产生蒸汽的高温蒸汽热泵*** | |
CN106246268A (zh) | 一种发动机余热综合回收*** | |
CN102410109A (zh) | 一种发动机余热能量回收方法和装置 | |
CN108674126B (zh) | 一种利用汽车发动机余热驱动的半效吸收式制冷*** | |
CN102155815B (zh) | 基于双流体的蒸汽喷射制冷*** | |
CN201810420U (zh) | 一种发动机余热能量回收装置 | |
CN109931184B (zh) | 基于二氧化碳布雷顿循环的柴油机余热源回收*** | |
CN201074559Y (zh) | 车用内燃机余热回收利用机构 | |
CN201095301Y (zh) | 新型车用空调 | |
CN102230702A (zh) | 一种带经济器的两级喷射制冷循环*** | |
CN202133185U (zh) | 一种高温蒸汽热泵*** | |
CN102147167A (zh) | 一种利用余热的蒸汽喷射制冷/空调*** | |
CN103758659A (zh) | 高效紧凑内燃机-有机朗肯循环复合***及其工作方法 | |
Yue et al. | Thermal analysis on vehicle energy supplying system based on waste heat recovery ORC | |
CN108457744A (zh) | 一种装备机电耦合增压器的发动机余热回收*** | |
CN104632462A (zh) | 新型车辆动力/冷热供能***及其工作方法 | |
CN107605580B (zh) | 一种车用余热回收与空调制冷复合循环***及其控制方法 | |
CN112046246A (zh) | 一种节能型重型卡车制冷*** | |
CN103993981B (zh) | 耦合发动机冷却和车辆制冷的废热梯级回收供能***及其工作方法 | |
CN114370354A (zh) | 一种适用于发动机变工况的余热回收***及方法 | |
US11035270B2 (en) | Internal combustion engine having an exhaust heat recovery system as well as a method for recovering exhaust heat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201208 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |