一种高原内燃发电机组进、排气装置

技术领域

本发明涉及通用内燃机领域，特别涉及一种高原内燃发电机组进、排气装 置。

背景技术

内燃发电机组具有体积相对较小，灵活便捷，方便移动、操作方便，简单 易控制、供电平稳，能全天候发电等优点，广泛应用于偏远的牧区、农村、医 院、矿山、野外工程施工、火车、轮船、军队移动式武器装备电源等场所。

由于国内特殊的地理环境，柴油机高海拔适应性研究相对国外较多，特别 近几年，柴油机燃烧过程研究得到了较快增长。内燃发电机组在高原环境下放 热率降低、缸内最高燃烧压力降低、燃烧相位提前、散热效率降低均与高海拔 下内燃发电机组进、排气温度相关。因此，提出一种高原内燃发电机组进、排 气装置十分有必要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、工作可靠、节能环保、 提高输出功率，适用于高海拔工况的一种高原内燃发电机组进、排气装置。

本发明的一种高原内燃发电机组进、排气装置，包括主排气管、换热系统 和消音系统。

所述换热系统包括换热室、进气管和换热调节盘，所述换热系统主要将进 入换热室尾气与进气管中空气进行热量交换，提升进气温度，降低排气温度；

所述消音系统由抗性消音系统和阻性消音系统组成，两种消音系统组合能 大幅度降低高原内燃发电机组所产生的噪声；

进一步，所述换热室由副排气管和隔板组成，所述换热室包裹进气管，所 述换热室进气端开有小孔与所述换热调节盘上的通孔相对应，可通过调节换热 调节盘与换热室进气端孔洞的重合度调节进入换热室的尾气量，从而调节进入 所述内燃发电机组的实际进气温度；

进一步，所述副排气管的进气端与所述换热调节盘圆柱销连接，圆柱销端 面用环形挡圈防止两者轴向移动，所述换热调节盘可相对于副排气管同轴转动；

进一步，所述主排气管与换热调节盘配合处均安装有耐热密封圈防止尾气 外漏；

进一步，所述进气管贯穿于换热室的管体部分均采用传热系数较高的材料， 提高换热效率；位于主排气管的部分则采用绝热材料，减少通过主排气管的尾 气对进气管空气温度的影响；

进一步，所述抗性消音系统由两个膨胀室以及多根消音管组成；所述膨胀 室由主排气管和隔板组成；所述隔板上开有与消音管外径相同的孔，用于安装 消音管；所述消音管的出气端面密封并在管壁上开有与进气口截面面积相同的 小孔，用于消除噪声，减小压力损失；

进一步，所述阻性消音系统由副排气管和安装在进气管上的吸声材料组成， 可降低进入副排气管的尾气产生的噪声；

进一步，所述吸声材料采用沟槽结构由传热较好的材料制成，增大了与进 入副排气管尾气的接触面积，提高传热系统的传热效率；接触面积增大尾气与 吸声材料的碰撞增加，阻性消音系统的降噪效率提高；

进一步，所述进气管出气口和主排气管进气口均设计有法兰，所述进气管 出气口法兰通过螺栓与内燃发电机组进气口连接；所述主排气管进气口法兰通 过螺栓与内燃发电机组排气口连接。

本发明的有益效果：本发明的一种高原内燃发电机组进、排气装置，结构 简单、安装与维护简便，可根据内燃发电机组的工况调节进气温度和排气温度， 提高放热率、增加缸内最高燃烧压力、抑制燃烧相位提前、提高散热效率。将 消音系统与换热系统结合在一起，有效的降低了内燃发电机组整体重量，提高 了使用性，具有极高的实用性和推广价值。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实 施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人 员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的高原内燃发电机组进、排气装置的结构示意 图；

图2是根据本发明一个实施例的高原内燃发电机组进、排气装置的内部结构 示意图；

图3是根据本发明一个实施例的高原内燃发电机组进、排气装置的剖视图；

图4是根据本发明一个实施例的高原内燃发电机组进、排气装置的换热系统 结构示意图；

图中：1-排气管连接法兰、2-主排气管入口、3-换热调节盘、4-进气管连 接法兰、5-主排气管、6-主排气出口、7-隔板Ⅰ、8-进气管、9-隔板Ⅱ、10-消 音管Ⅱ、11-隔板Ⅲ、12-进气管进气口、13-消音管Ⅰ、14-吸声材料、15-膨胀 室Ⅰ、16-密封圈Ⅰ、17-环形挡圈、18-密封圈Ⅱ、19-副排气管、20-换热室、 21-膨胀室Ⅱ。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自 始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元 件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不 能理解为对本发明的限制。

如图1至图4所示：本实施例的一种高原内燃发电机组进、排气装置，包括 主排气管3、换热系统和消音系统。

所述换热系统包括换热室20、进气管8和换热调节盘3，所述换热系统主要 将进入换热室20的尾气与进气管8中空气进行热量交换，提升进气温度，降低排 气温度。

所述消音系统由抗性消音系统和阻性消音系统组成，两种消音系统组合能 大幅度降低高原内燃发电机组所产生的噪音。

本实施例中，所述换热室20由副排气管19和隔板Ⅱ9组成，所述换热室20 包裹进气管8，所述换热室20进气端开有小孔与所述换热调节盘3上的通孔相对 应，可通过调节换热调节盘3与换热室20进气端孔洞的重合度调节进入换热室20 的尾气量，从而调节进入所述内燃发电机组的实际进气温度。

本实施例中，所述副排气管19的进气端与所述换热调节盘3圆柱销连接，圆 柱销端面用环形挡圈17防止两者轴向移动；所述换热调节盘3可相对于副排气管 19同轴转动；所述换热调节盘3的两侧和均开有凹槽；所述换热调节盘3与主排 气管5通过凹槽配合可实现两者的相对转动；所述主排气管5与所述换热调节盘3 进气端配合处安装有密封圈Ⅰ16；所述主排气管5与所述换热调节盘3出气端配 合处安装有密封圈Ⅱ18，防止尾气外漏。

本实施例中，所述进气管8贯穿于换热室20的管体部分均采用传热系数较高 的材料，提高换热效率，位于主排气管5的部分则采用绝热材料，可减少通过主 排气管5的尾气对进气管8空气温度的影响。

本实施例中，所述抗性消音系统由膨胀室Ⅰ15、膨胀室Ⅱ21和消音管Ⅰ 13、消音管Ⅱ10组成；所述膨胀室Ⅰ15由和隔板Ⅲ11形成；所述膨胀室Ⅱ21 由主排气管5、隔板Ⅰ7和隔板Ⅱ9形成；隔板Ⅱ9和隔板Ⅲ11上开有与消音 管Ⅱ10外径相同的孔，用于安装消音管Ⅱ10；所述消音管Ⅰ13和消音管Ⅱ10 的出气端面密封并在管壁上开有与进气口截面面积相同的小孔用于消除噪声和 减小压力损失。

本实施例中，所述阻性消音系统由副排气管19形成的气流通道和安装在进 气管8上的吸声材料14组成，可降低进入副排气管19的尾气产生的噪声。

本实施例中，所述吸声材料14采用沟槽结构由传热较好的材料制成，增大 了与进入副排气管19尾气的接触面积，提高传热系统的传热效率；接触面积增 大尾气与吸声材料14的碰撞增加，阻性消音系统的降噪效率提高。

本实施例中，所述进气管8出气口设计有进气管连接法兰4通过螺栓与内燃 发电机组进气口连接；所述主排气管入口2设计有排气管连接法兰1通过螺栓与 内燃发电机组排气口连接。

本实施例中，所述内燃发电机组排放的尾气通过主排气管入口2进入消音管 Ⅰ13，尾气经过消音管Ⅰ13上的小孔进入膨胀室Ⅰ15，当换热调节盘3上通 孔与换热室20进气端面通孔封闭时，尾气直接通过主排气管5与副排气管19形成 的圆环通道进入消音管Ⅱ10，通过消音管Ⅱ10上小孔的尾气进入有隔板Ⅰ7、 隔板Ⅱ9和主排气管5形成的膨胀室Ⅱ21，后通过隔板Ⅰ7上通孔经主排气出 口6排放进入大气；当换热调节盘3上的通孔与换热室20进气端面通孔有重合时， 部分尾气会经两者重合口进入由副排气管19与隔板Ⅱ9形成的换热室20，换热 室20包裹进气管8，进气管8上安装有吸声材料14。尾气进入换热室20后与吸声 材料14发生碰撞消除部分噪音，尾气与吸声材料14发生热交换，使尾气温度降 低，进气管8中的空气与吸声材料14发生热交换，使进气温度提高，发生过热交 换和降噪的尾气经副排气管19出气端的通孔进入膨胀室Ⅱ21，最后经隔板Ⅰ7 通孔和主排气出口6排放进入大气。