斯特林循环对于提高能量转换效率至关重要,是一种更好的节能设计。此基础上,本文设计了一种基于斯特林循环的船用柴油机尾气制冷系统,并对该船的结构设计进行了说明。进行了使用斯特林循环的船用柴油机废热回收装置的设计和计算。键词:斯特林循环;回收废气中的热量;制冷机组中图分类号:TK403文献标识码:A产品号:1004-7344(2018)35-0231-02简介随着煤,石油,能源等的不断消耗减少对节能的意识不断增强,更加注重优化船舶在海上活动中的能耗。中,柴油机排气可以达到400℃,并且不能有效地使用约30%的燃料的热能。这种情况下,船舶废气中损失的热能的使用已成为研究人员更加关注的工作。为节能装置,斯特林发动机转换效率高,能适应各种燃料,噪音低。文设计了一种基于斯特林循环的船用柴油机尾气再生制冷系统,并对其运行进行了分析和计算。于斯特林循环斯特林循环装置设计的柴油机再生制冷剂制冷装置的设计斯特林循环装置包括松弛区,加热区,管道热回收,冷却系统和压缩区。中,各种结构的具体设计如下:热交换,工作流体发生相变,液体进入气态,推动活塞移动。于此过程中的高温和高压,膨胀室必须承受更高的压力和温度[1]。热区。油废气与斯特林循环系统交换热量,以达到通过相变来放松乙醇加热的目标。废气交换热量的加热室与活塞腔连通,同时,两个区域与再生装置连通,并连接加热室。于在高温下直接接触排气装置,必须确保装置中的工作流体不会泄漏,也就是说它必须承受压力在循环装置中高并且在废气的高温下。热管。
回收管在加热区和冷却区串联连接,构成斯特林循环系统中的热交换器。乙醇工作流体被加热,蒸发和扩张时,热回收管与乙醇蒸汽工作流体进行热交换,工作流体被压缩。其通过热回收管流入加热区时,工作流体从热回收管吸收热量以预冷气态工作流体并预热工作流体。
却区位于热回收管和压缩区之间,其功能是将气态工作流体输送的热量传递到外部,以确保工作流体的再液化并返回到工作流体。热区通过回风管完成循环。
于曲轴的惯性,活塞在内部被压缩以压缩工作流体,并且压缩区域与外部冷却水系统交换热量,从而工作流体的重气相返回液态,压缩过程减少,工作流体压力降低,工作环境稳定,主要用于气体。封要求很高。箱设计制冷机组由压缩机,冷凝器,减压器和蒸发器组成。
前,该系统不进行制冷或制冰。制冷系统中启动紧急电动制动压缩机确保柴油发动机仍具有足够的冷却能力以保证海鲜在其停止使用时的新鲜度。此过程中,等温压缩,等容热吸收,等温膨胀和等容冷却构成完整的斯特林循环。
塞冲程的控制主要受到工作流体与乙醇的斯特林循环的膨胀和压缩,然后通过曲轴平衡质量储存的惯性,往复运动的影响。塞,外部输出功率和来自活塞顶部的制冷剂压缩。作,然后完成制冷循环,以完成剩余能量的回收。斯特林循环的基础上,可以分析和计算船用柴油机废气的制冷装置及其计算,结果如下:装置的有效功率斯特林循环功率为4 kW,加热功率为12.12 kW;转换系数为0.33,活塞平均滑动速度为10 cm / s,废气入口为23.7 g / s,曲轴转速为60 tr / min,活塞行程容积为141 cm3,平均循环压力为9 MPa,不可恢复的再生器容积为122.9。3;加热器的不必要体积为103.2cm3;废气入口温度为300°C;无利可图的冷水机容量为197cm3;废气的出口温度为130℃;乙醇的质量流量为0.02kg / s,废气的比压为1.1。kJ / kg·K;乙醇在常温常压下的比热容为2.4 kJ /(kg·°C);针肋效率为0.7;它的长度是5毫米;传热扰流板的传热系数为355W /(m2·K);总换热面积:0.12 m2;从废气表面传热系数:50 W / m2·k;传热平面厚度:3毫米;冷却水系统的冷凝负荷为2382 kJ;冷却水流量为0.08 kg / s;传热面积为0000.5m2;柴油机的定性排气温度为215°C,再生装置的总热交换面积为157 cm2,系统的输入热量为14.3 kW,中速柴油发动机的热交换为47.8kW,斯特林循环装置的输出功率为3.9kW。耗为11.95 kW,热完整性(热效率)为0.30。之,该系统将斯特林发动机与相对的活塞结合在一起,可以平稳地回收废热。
于废气残余能量回收装置的设计,实现了余热的有效利用和废气的残余压力。冷系统配备有辅助压缩机,当容器静止时,该辅助压缩机也可以执行冷却工作。计的设备运行条件低,可以运行低等级的热能。以说该系统具有很高的应用价值。考文献[1]饶启超,任博文,刘培,迟国春:斯特林制冷技术研究综述[J]。温和超导体,2018年,46(02):19〜24 + 33 [2栗轰呷,章温萧,就利用废热从海洋发电厂[J]的研究的任力总结..造船技术,2013(02):4~6 + 17.收稿日期:2018-11-4"
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