一种基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统的制作方法

1.本发明涉及余热回收技术领域，具体为一种基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统。


背景技术：

2.在生产行业，特别是通过高温进行反应而生产的行业，其在生产产品时，需要大量的热，而大量的热在使用过后，其会以热空气的形式排出，热空气直接排放到环境中，会对环境造成危害，为了避免热空气直接排放到空气中的危害，且为了节能减排，逐步的产生了余热利用技术，现有的余热利用技术基本都是利用热空气中的热能加热水，或者将热空气中的热能转化为电能；
3.但是现有利用余热发电的技术，还存在一定的问题，
4.现有余热发电的方式主要有两种，一种是生成水蒸气，利用水蒸气发电，还有一种就是通过热电材料进行发电，水蒸气发电，其需要转化的过程较多，步骤繁琐，所以水蒸气发电逐步的被热电材料发电所替代，热电材料发电在使用时，仅需其两端产生温度差，便可产生电能，但现有利用热电材料发电的方式，热电转化的效率不高，主要原因是，在利用热电材料发电时，需要使得热电材料两端产生温度差，热空气与热电材料的一端接触后，其另一端需要与该端产生温度差，一般的方式是通冷空气，使得热电材料的两端分别与冷热空气接触，但通入冷空气，需要使用到设备，就需要使用电能，若余热发电的电量还不够通入冷空气的设备使用时，那么此种余热利用是不必要的；
5.因此，需要一种基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统，以解决上述背景技术中提出现有利用热电材料发电的方式，需要其他设备驱动来送入冷空气，进而使得余热发电的系统另需要供电，若发电量少于供电量，则使得该余热发电系统不必要，即便发电量多余供电量，但由于真正回收的电量是发电量减供电量，则实际上回收的电量依然不多，从而导致热电转化的效率不高的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统，包括底座、螺旋换热机构和余热发电机构，所述底座上设置有支架，且支架之间设置有螺旋换热机构，所述螺旋换热机构内还设置有余热发电机构，且余热发电机构连接于储电盒体上，并且储电盒体安装于底座的上表面。
9.采用上述技术方案，能便于利用螺旋换热机构对系统内的热量进行高效利用，且能通过余热发电机构，将系统内的热量进行发电，从而达到余热回收的效果。
10.优选的，所述螺旋换热机构包括第一外螺旋管、第二外螺旋管、第三外螺旋管、连接管、排气孔、连接孔、内螺旋管、进气孔和导气孔，所述第一外螺旋管、第二外螺旋管和第
三外螺旋管依次首尾贯通，且第一外螺旋管和第三外螺旋管分别固定于底座左右两端的支架上，并且第一外螺旋管、第二外螺旋管和第三外螺旋管为一体化刚性结构，所述第三外螺旋管的尾端设置有排气孔，所述第一外螺旋管的首端设置有连接孔，所述第一外螺旋管、第二外螺旋管和第三外螺旋管内均设置有内螺旋管，且3个所述内螺旋管依次首尾贯通连接，仅所述第一外螺旋管内的内螺旋管首端设置有进气孔，且进气孔与连接孔对应设置，所述第一外螺旋管的首端和第三外螺旋管的尾端均设置有导气孔，且2个导气孔分别被连接管的两端无缝贯穿，并且连接管伸入第三外螺旋管尾端的端部与第三外螺旋管内的内螺旋管尾端贯通连接。
11.采用上述技术方案，含有热量的第一波热空气通过进气孔后在3个内螺旋管内流动，并且在热空气流动的过程中，通过余热发电机构，使得热能被转化为电能，随后降温后的第一空气在第一外螺旋管、第二外螺旋管、第三外螺旋管和3个内螺旋管之间流动，从而使得其温度与内螺旋管内流动的第二波热空气产生温度差，以便于再次利用余热发电机构进行发电，从而保证了热量回收的效果。
12.优选的，所述余热发电机构包括陶瓷件、热电材料、第一接线柱、第二接线柱、输电线和储电组件，所述陶瓷件设置有两端，且陶瓷件贯穿内螺旋管壁面设置，并且陶瓷件的两端分别设置于内螺旋管的内外两侧，所述陶瓷件为管状结构，且贯穿有热电材料，所述热电材料的两端分别设置于内螺旋管的内外两侧，且热电材料的两端分别连接有第一接线柱和第二接线柱，所述有第一接线柱和第二接线柱上均连接有输电线的一端，且第一接线柱和第二接线柱上连接的输电线的另一端连接于储电组件上，并且储电组件安装于储电盒体内。
13.采用上述技术方案，通过热电材料两端的温度有差值，则可使得其产生电能，进而通过第一接线柱、第二接线柱和输电线进入储电组件内，以便于达到将热能转化为电能的目的。
14.优选的，所述第一外螺旋管、第二外螺旋管和第三外螺旋管的内壁设置有保温材料，且第一外螺旋管、第二外螺旋管和第三外螺旋管内的内螺旋管均为陶瓷材质。
15.采用上述技术方案，能避免热空气中的热量流失过快，导致热能转化成电能效率降低。
16.优选的，所述余热发电机构在第一外螺旋管、第二外螺旋管和第三外螺旋管内均匀分布，且第一外螺旋管、第二外螺旋管和第三外螺旋管的后侧面均贯穿有余热发电机构上的输电线。
17.采用上述技术方案，能便于通过均匀分布的余热发电机构，提高每一波热空气中的热能转化成电能的电量。
18.优选的，所述连接孔的内侧设置有橡胶密封圈。
19.采用上述技术方案，能便于热空气在该系统内流动，避免热空气通过连接孔与输气装置的连接头缝隙之间溢出。
20.优选的，所述热电材料的材质为碲化铋。
21.采用上述技术方案，采用碲化铋作为热电材料，可提高热电转化的效率。
22.优选的，所述储电组件由整流器、逆变器、交流变流器、直流变流器和蓄电池构成，且蓄电池串联设置于储电盒体内。
23.采用上述技术方案，能便于将不稳定的电能转化为稳定的电能，以便于后续进行使用，
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统在使用时，避免了需要使用其他设备通入冷空气的情形，并且能利用降温后的第一波空气，另外可以通过系统内设置的多个余热发电机构，使得热空气中的热能较大程度的转化为电能，进而提高热电转化效率；
25.通过第一螺旋管、第二螺旋管和第三螺旋管能增加热空气流动的路径长度，进而能便于更加充分的对热空气进行降温，使得降温后的第一波空气能配合第二波热空气，使得热电材料能通过两端分别与降温后的第一波空气和第二波热空气接触，进而便于将热能转化为电能，通过提高热空气流动的路径长度，还能便于增加余热发电机构的个数，以便于通过提高余热发电机构的个数来进一步的提高热电转化的效率。
附图说明
26.图1为本发明主视结构示意图；
27.图2为本发明图1中a点放大结构示意图；
28.图3为本发明第一外螺旋管端部剖视结构示意图；
29.图4为本发明局部剖视结构示意图；
30.图5为本发明热电材料和储电组件连接结构示意图。
31.图中：1、底座；2、支架；3、第一外螺旋管；4、第二外螺旋管；5、第三外螺旋管；6、储电盒体；7、连接管；8、排气孔；9、连接孔；10、内螺旋管；11、进气孔；12、导气孔；13、陶瓷件；14、热电材料；15、第一接线柱；16、第二接线柱；17、输电线；18、储电组件。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
34.一种基于螺旋换热技术的循环式余热发电系统，包括底座1、螺旋换热机构和余热发电机构，底座1上设置有支架2，且支架2之间设置有螺旋换热机构，螺旋换热机构包括第一外螺旋管3、第二外螺旋管4、第三外螺旋管5、连接管7、排气孔8、连接孔9、内螺旋管10、进气孔11和导气孔12，第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5依次首尾贯通，且第一外螺旋管3和第三外螺旋管5分别固定于底座1左右两端的支架2上，并且第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5为一体化刚性结构，第三外螺旋管5的尾端设置有排气孔8，第一外螺旋管3的首端设置有连接孔9，第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5内均设置有内螺旋管10，且3个内螺旋管10依次首尾贯通连接，仅第一外螺旋管3内的内螺旋管10首端设置有进气孔11，且进气孔11与连接孔9对应设置，第一外螺旋管3的首端和第三外螺旋管5的尾端均设置有导气孔12，且2个导气孔12分别被连接管7的两端无缝贯穿，并且连接管7伸入第三外螺旋管5尾端的端部与第三外螺旋管5内的内螺旋管10尾端贯通连
接，连接孔9的内侧设置有橡胶密封圈，第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5的内壁设置有保温材料，且第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5内的内螺旋管10均为陶瓷材质，将输气的端口插入连接孔9内，并与进气孔11紧密连接，通过连接孔9上的密封圈，可避免气体从缝隙中溢出，之后热空气在3个内螺旋管10内流动，热空气在流动的过程中，通过余热发电机构能逐步的消耗热能，待第一波热空气冷却后，流入内螺旋管10和第一外螺旋管3、第二外螺旋管4及第三外螺旋管5之间的区域，以便于第二波热空气与冷却后的第一波空气形成温度差，从而能利用余热发电机构继续发电。
35.螺旋换热机构内还设置有余热发电机构，且余热发电机构连接于储电盒体6上，并且储电盒体6安装于底座1的上表面，余热发电机构包括陶瓷件13、热电材料14、第一接线柱15、第二接线柱16、输电线17和储电组件18，陶瓷件13设置有两端，且陶瓷件13贯穿内螺旋管10壁面设置，并且陶瓷件13的两端分别设置于内螺旋管10的内外两侧，陶瓷件13为管状结构，且贯穿有热电材料14，热电材料14的两端分别设置于内螺旋管10的内外两侧，且热电材料14的两端分别连接有第一接线柱15和第二接线柱16，有第一接线柱15和第二接线柱16上均连接有输电线17的一端，且第一接线柱15和第二接线柱16上连接的输电线17的另一端连接于储电组件18上，并且储电组件18安装于储电盒体6内，余热发电机构在第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5内均匀分布，且第一外螺旋管3、第二外螺旋管4和第三外螺旋管5的后侧面均贯穿有余热发电机构上的输电线17，热电材料14的材质为碲化铋，储电组件18由整流器、逆变器、交流变流器、直流变流器和蓄电池构成，且蓄电池串联设置于储电盒体6内，在热电材料14的两端产生温度差时，其会产生电能，进而通过第一接线柱15、第二接线柱16和输电线17将电量输送至储电组件18存储，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。