[发明专利]梯级回收车辆发动机废热的动力、冷/热供能系统及方法

摘要

一种梯级回收车辆发动机废热的动力、冷/热供能系统及方法，属于能源与动力领域。其特征在于：主要借助采用非共沸混合工质（10）的热力循环，梯级回收车辆发动机（3）冷却废热和烟气废热，并将其转化为车辆动力、冷量/热量，通过调节分配器（19）出口物料比例、控制初始非共沸工质（10）中各组分的质量分数以及吸收冷凝器（20）背压，能够满足不同季节环境温度条件下的动力、冷/热负荷需求，并显著降低现有车辆发动机的油耗率。

主权项

一种梯级回收车辆发动机废热的动力、冷/热供能系统，其特征在于：该系统包括发动机（3）、缸套（4）、第1换热器（7）、第1循环泵（8）、第2换热器（9）、第2循环泵（11）、第1回热器（12）、第2回热器（13）、冷却器（14）、气液分离器（15）、透平（18）、分配器（19）、吸收冷凝器（20）、节流阀（22）、蒸发器（24）和压缩机（25）；发动机（3）包括燃料入口、空气入口和烟气出口，缸套（4）布置在发动机（3）外围；第1换热器（7）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；第2换热器（9）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；第1回热器（12）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；第2回热器（13）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；冷却器（14）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；吸收冷凝器（20）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；蒸发器（24）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；燃料（1）物流与发动机（3）燃料入口相连，环境空气（2）物流与发动机（3）空气入口相连，发动机（3）烟气出口与第1换热器（7）热侧入口相连，第1换热器（7）热侧出口与大气环境相连；缸套（4）出口与第2换热器（9）热侧入口相连，第2换热器（9）热侧出口与通过第1循环泵（8）与缸套（4）入口相连；第2循环泵（11）出口与第1回热器（12）冷侧入口相连，第1回热器（12）冷侧出口与第2回热器（13）冷侧入口相连，第2回热器（13）冷侧出口与第2换热器（9）冷侧入口相连，第2换热器（9）冷侧出口与气液分离器（15）入口相连，气液分离器（15）还包括气相出口和液相出口：气液分离器（15）气相出口与第1换热器（7）冷侧入口相连，第1换热器（7）冷侧出口通过透平（18）与第1回热器（12）热侧入口相连，第1回热器（12）热侧出口与吸收冷凝器（20）热侧入口相连，吸收冷凝器（20）热侧出口与第2循环泵（11）入口相连；气液分离器（15）液相出口与第2回热器（13）热侧入口相连；第2回热器（13）热侧出口与冷却器（14）热侧入口相连，环境空气（2）与冷却器（14）冷侧入口相连，冷却器（14）冷侧出口与车厢供暖风口（26）相连，冷却器（14）热侧出口与分配器（19）相连；分配器（19）出口分为两路：一路与吸收冷凝器（20）热侧入口相连；另一路通过节流阀（22）与蒸发器（24）冷侧入口相连，蒸发器（24）冷侧出口通过压缩机（25）与吸收冷凝器（20）热侧入口相连；环境空气（2）与蒸发器（24）热侧入口相连，蒸发器（24）热侧出口的冷空气（23）与冷风口（27）相连；环境空气（2）与吸收冷凝器（20）冷侧入口相连，吸收冷凝器（20）冷侧出口与大气环境相连。