一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统及控制系统
本申请涉及船用能源回收利用的领域，尤其是涉及一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统及控制系统，其包括：余热部，收集、储存废气，余热部连接柴油机气缸套，输送气缸套中的水；换热器，连接船内热源，且连接余热部，水输送至换热器中由热源加热；蒸发器，输送有机工质，且连接换热器，利用换热器中的热水加热有机工质；预热器，连接蒸发器，向蒸发器输送有机工质，并输送流经蒸发器的热水，通过热水加热有机工质；膨胀机，连接蒸发器，利用有机工质的热能做功输出；余热部、换热器、蒸发器、预热器与气缸套组成水循环；蒸发器、预热器、膨胀机组成有机朗肯循环。本申请具有实现船舶主机余热的利用，降低船舶的运行成本的效果。
发明专利
CN202410796409.2
2024-06-19
CN118361331A
2024-07-18
F02G5/04(2006.01)
青岛儒海船舶工程有限公司%青岛智儒船舶设计有限公司%青岛儒海蓝色科技有限公司%青岛贻贝船海科技有限公司
李文孔;刘爱杰;辛克梁;朱辰;王傧;赵飞超;王桂田;柴家臣
266000 山东省青岛市市北区辽宁路263号1705室;;;
北京维正专利代理有限公司
陈永军
山东;37
1.一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统，其特征在于，包括： 余热部，连接船内动力设备的排烟管，收集、储存废气，所述余热部连接柴油机气缸套(11)，输送气缸套(11)中的水； 换热器(14)，连接船内热源，且连接所述余热部，水输送至所述换热器(14)中由热源加热； 蒸发器(22)，输送有机工质，且连接所述换热器(14)，利用所述换热器(14)中的热水加热有机工质； 预热器(21)，连接所述蒸发器(22)，向所述蒸发器(22)输送有机工质，并输送流经所述蒸发器(22)的热水，通过热水加热有机工质； 所述余热部、所述换热器(14)、所述蒸发器(22)、所述预热器(21)与气缸套(11)组成水循环(1)； 还包括； 膨胀机(23)，连接所述蒸发器(22)，利用有机工质的热能做功输出； 所述蒸发器(22)、所述预热器(21)、所述膨胀机(23)组成有机朗肯循环(2)。 2.根据权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统，其特征在于：还包括； 冷凝器，设置于所述膨胀机(23)与所述预热器(21)、所述预热器(21)与气缸套(11)之间，用于冷却有机工质、水； 工质泵(24)，设置于所述膨胀机(23)、所述预热器(21)之间，提供有机朗肯循环(2)中有机工质的循环动力。 3.根据权利要求2所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统，其特征在于：所述余热部与所述换热器(14)之间设置有水循环(1)的分叉点，所述分叉点一叉道连接所述余热部与气缸套(11)之间； 所述分叉点处设置有换向阀，用于控制水流流向。 4.根据权利要求3所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统，其特征在于：所述分叉点处另一叉道连接所述蒸发器(22)。 5.根据权利要求4所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统，其特征在于：还包括； 热锅炉(15)，内装有导热源，连通所述换热器(14)，所述热锅炉(15)加热导热源，将导热源输送至所述换热器(14)中。 6.根据权利要求5所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统，其特征在于：所述热锅炉(15)连通所述蒸发器(22)，将导热源输送至所述蒸发器(22)。 7.一种应用于权利要求6任一项所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统的控制系统，其特征在于：包括温度检测模块(3)、控制处理模块(4)、前端控流模块(5)； 所述温度检测模块(3)用于检测气缸套(11)水温、所述余热部与所述换向阀间的水温、所述换热器(14)与所述蒸发器(22)间的水温、所述热锅炉(15)内的热源温度、所述预热器(21)与所述蒸发器(22)间有机工质的温度，并将检测数据上传至所述控制处理模块(4)； 所述控制处理模块(4)计算所述温度检测模块(3)的检测数据，根据计算结果向所述前端控流模块(5)发送相应控制指令； 所述前端控流模块(5)对应所述换向阀、所述热锅炉(15)设置，控制水循环(1)中水的流向、热源的流向。 8.根据权利要求7所述的一种基于有机朗肯循环的船用余热回收系统及控制系统，其特征在于：所述温度检测模块(3)还用于检测水循环(1)中所述冷凝器与所述热锅炉(15)间的水温、有机朗肯循环(2)中所述冷凝器与所述工质泵(24)之间的有机工质温度。