[发明专利]一种用于天然气发动机余热回收的离子风热交换器

说明书

本发明提供了一种用于天然气发动机余热回收的离子风热交换器，包括：箱体；离子风发生器模块，设置于箱体内，包括多根线电极和多个并行设置的水平板电极组，每个水平板电极组均包括多个从上至下按照一定间距水平设置的水平板电极，水平板电极组中每相邻两个水平板电极之间均设有一根线电极，线电极为发射极，水平板电极为接收极；至少一根换热水管，换热水管从箱体的顶面伸入至箱体内，并位于相邻两个水平板电极组之间，换热水管在箱体的底面和顶面之间弯折迂回以穿过每相邻两个水平板电极组之间的间隔，并伸出箱，本发明结构简单、余热回收率高、结构紧凑、功耗低，同时能处理发动机排气中的有害成分。

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，特别是涉及一种用于天然气发动机余热回收的离子风热交换器。

背景技术

天然气来源广泛，是一种重要的可再生能源。天然气成分组成为50～60％的CH4、40～50％的CO₂、水和其它微量物质，它可作为重要的替代燃料用于发动机。然而，发动机的有效功率一般只有20～40％，绝大部分能量则通过冷却介质或排气而浪费。对于天然气发动机，其排气温度一般为300～400℃，可见其余热能量的回收利用具有很大的开发潜力。

热交换器是一种重要的余热回收工具，它通常用于冷、热介质之间的能量交换。常规的热交换器，其余热回收率在75～80％左右，可大幅提升发动机的输出功率，但为了保证热交换率，其装置尺寸一般较大；此外，常规热交换器对发动机排气中的有害成分不能产生本质上的改变。因此，亟需寻求一种回收率高、结构紧凑，同时能处理发动机排气中有害成分的余热回收装置，从而真正实现节能减排的目标。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于天然气发动机余热回收的离子风热交换器，其结构简单、余热回收率高、结构紧凑、功耗低，同时能处理发动机排气中的有害成分。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于天然气发动机余热回收的离子风热交换器，包括：

箱体，所述箱体的前侧面和后侧面上均设有开口，分别为气体入口和气体出口；

离子风发生器模块，设置于所述箱体内，包括多根线电极和多个并行设置的水平板电极组，每个所述水平板电极组均包括多个从上至下按照一定间距水平设置的水平板电极，所述水平板电极组中每相邻两个水平板电极之间均设有一根线电极，所述线电极为发射极，所述水平板电极为接收极；

至少一根换热水管，所述换热水管从所述箱体的顶面伸入至箱体内，并位于相邻两个所述水平板电极组之间，所述换热水管在所述箱体的底面和顶面之间弯折迂回以穿过每相邻两个水平板电极组之间的间隔，并伸出所述箱体。

优选地，还包括支撑架，所述支撑架设置于所述箱体的左侧面和右侧面之间，所述支撑架上设有多个长方形孔和圆形孔，所述长方形孔与所述水平板电极一一对应，所述圆形孔与所述线电极一一对应。

优选地，所述线电极的两端分别固定于所述箱体的左侧面和右侧面上，所述水平板电极的两端分别固定于所述箱体的左侧面和右侧面上。

优选地，所述箱体的左侧面和右侧面分别密封平板，所述箱体的上侧面和下侧面分别为U形盖板，所述U形盖板的两端分别与左右两个密封平板之间密封连接。

优选地，所述线电极位于两个水平板电极之间的中心位置。

优选地，所述线电极的表面涂覆碳纳米管涂层。

优选地，所述支撑架和所述箱体均由掺混玻璃纤维的高强度PPS塑料制成。

优选地，所述换热水管的根数为两根，两根所述换热水管分别设置于所述支撑架的两侧。

优选地，所述换热水管通过箱体上的安装孔固定安装，所述换热水管与所述安装孔接触处涂有密封胶。