一种工程机械用复叠式跨临界有机朗肯循环余热利用系统的制作方法

技术特征：
1.一种工程机械用复叠式跨临界有机朗肯循环余热利用系统，包括斜盘式柱塞泵，其特征在于：本系统还包括有机朗肯循环主回路、有机朗肯循环次级回路、及连接于内燃机动力输出轴连接和所述斜盘式柱塞泵之间的动力传输及合成装置；有机朗肯循环主回路包括依次连通的蒸发器、一级膨胀机、回热器、冷凝器、储液罐、过滤器、油分离器、循环泵和主工质阀，主工质阀与蒸发器连通；有机朗肯循环次级回路包括依次连通的回热器、二级膨胀机、冷凝器、储液罐、过滤器、油分离器、循环泵和次级工质阀，次级工质阀与回热器连通；有机朗肯循环主回路和有机朗肯循环次级回路的回热器、冷凝器、储液罐、过滤器、油分离器和循环泵为共用设备，回热器设置有有机工质进、出口和次级有机工质进、出口；动力传输及合成装置包括依次连接的前端联轴器、行星齿轮机构和后端联轴器，前端联轴器与内燃机的动力输出轴连接，后端联轴器与斜盘式柱塞泵的传动轴连接；有机朗肯循环主回路的蒸发器与内燃机的排气口连通，将内燃机排出的高温废气作为热源与主工质阀送入蒸发器的液态有机工质进行热交换；一级膨胀机和二级膨胀机在热功转换过程中产生的机械能传递至行星齿轮机构，与内燃机的输出动力合成后传递至斜盘式柱塞泵。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述蒸发器和回热器均采用金属材料制造的列管式换热器。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述一级膨胀机和二级膨胀机均采用涡旋式膨胀机，且它们共输出轴布置。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述行星齿轮机构包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，齿圈与所述前端连接轴连接，太阳轮与所述一级膨胀机和二级膨胀机的输出轴连接，行星架与所述后端联轴器连接。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述冷凝器采用风冷式散热器。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述循环泵的驱动轴通过传动皮带与内燃机输出轴上的齿轮连接。

技术总结
本发明公开了一种工程机械用复叠式跨临界有机朗肯循环余热利用系统，包括废气余热回收的主回路和次级回路，采用两级膨胀机实现高膨胀比，系统整体热回收效率高。高温废气经过蒸发器与有机朗肯循环中的工质进行热交换，升温后的工质在一级膨胀机中进行热功转换后，在回热器中与来自次级回路的工质进行热交换；次级回路中的工质升温后进入二级膨胀机，在二级膨胀机中进行热功转换，同轴串联的两级膨胀机产生的机械能传递至行星齿轮机构的太阳轮，与来自内燃机的动力进行合成后，传递至工程机械液压系统中的斜盘柱塞泵的传动轴。可对内燃机系统高温排气中的余热进行有效回收利用，降低动力系统的热损失，提升动力性能，改善工程机械的燃油经济性。械的燃油经济性。械的燃油经济性。


技术研发人员：欧少端 周乃君 苏文 石文君 张瑞原
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/10/8