[发明专利]一种用于余热回收的热磁发电装置

说明书

本发明提供一种用于余热回收的热磁发电装置包括：磁路、冷源供给系统以及数据采集系统。磁路中利用磁化强度随温度变化的热磁材料将余热转换为电能；冷源供给系统用于转移磁路中热交换组件中的热量使热磁材料的温度产生周期性变化；数据采集系统用于测量热交换组件的温度变化以及热磁发电装置产生的电流。工作时，冷源供给系统交替工作，磁路两侧的热交换组件中的热磁材料被分时冷却，热磁材料的温度产生周期性变化，从而使磁路中的流通的磁通量产生周期性变化并在线圈中产生感应电流。本发明实现了磁路中流通磁通量的反转，使磁路中流通的磁通量产生了较大的增长，具有产生感应电流高、输出功率大等优点，在工业余热回收方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及热磁发电技术领域，特别是指一种用于余热回收的热磁发电装置。

背景技术

能源是驱动经济与社会发展的重要推动力。然而随着经济的增长，能源需求在不断地增大，地球中化石能源的储量也随之不断减少。能源危机也逐渐成为一个全球性问题。余热作为一次能源在生产过程产生的二次能源占据了总能源消耗的50％左右。在中国工业能耗占总能耗的70％以上,其中大约10-50％的工业能耗转化为载体不同、温度不同的工业余热。如果能够将工业余热转换为电能，不仅符合可持续发展的理念，也将有效的缓解能源危机。

热磁发电技术是一种能够将热能转换成电能的技术。其工作原理主要利用了热磁材料的磁化强度随温度变化的特性。当热磁材料的温度处于居里温度以下时，热磁材料处于高磁化强度的铁磁性。当利用余热加热磁材料到居里温度以上时，热磁材料由高磁化强度的铁磁性转变为低磁化强度的顺磁性。由于热磁材料磁化强度的变化，磁路中流通的磁通量产生变化。线圈感应到磁路中的磁通量变化从而产生感应电流。相反，当利用冷水冷却热磁材料到居里温度以下时，热磁材料由低磁化强度的顺磁性转变为高磁化强度的铁磁性。线圈中也将产生感应电流。

基于热磁发电技术可以将大量低品质的余热能源转化为电能这种适用性高且易于传输的高品质能源，尤其该技术在低于200℃以下的热电转化效率比传统蒸汽发电和热电技术等更高，表明该技术在余热回收利用方面具有巨大的潜力。但目前缺乏高效的热磁发电装置，严重阻碍了该新型技术的发展。因此，急需设计发明用于余热回收的热磁发电装置。

发明内容

本装置针对目前热磁发电装置磁路设计中存在的问题，设计了一种新的热磁发电装置；该装置在运行过程中可以实现磁通量的反转，从而实现磁路中流通的磁通量增大，提升装置产生的感应电流。在工业余热回收方面具有广泛的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种用于余热回收的热磁发电装置,包括磁路、冷源供给系统以及数据采集系统；

所述的磁路包括：

由加热片1、热磁材料2、铜管3组成的热交换组件，磁路中总计四个热交换组件；

三根磁轭6，左侧磁轭6-1、中间磁轭6-2、右侧磁轭6-3；

一对其N极套有隔热层4的长方体永磁体I(5)，所述长方体永磁体I的N 极与热交换组件相连，S极与磁轭6相连；

一对其S极套有隔热层4的长方体永磁体II(13)，所述长方体永磁体II 的S极与热交换组件相连，N极与磁轭6相连；

所述中间磁轭6-2上套有线圈7；

所述左侧磁轭6-1、两个热交换组件、左侧长方体永磁体I(5-1)、左侧长方体永磁体II(13-1)以及所述中间磁轭6-2组成一个左侧磁回路；

所述右侧磁轭6-3、两个热交换组件、右侧长方体永磁体I(5-2)、右侧长方体永磁体II(13-2)以及所述中间磁轭6-2组成一个右侧磁回路；

所述冷源供给系统与铜管3相连为热交换组件转移热量；