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利用内燃机车冷却水开锅发电提高机车热效率以及功率可行吗

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发表于 2014-9-14 21:57:28 |显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2014-9-14 21:48
呵呵,有意思,居然有人跟你提过我?咋就没人跟我提过你呢?
我一向不回避自己很多问题不懂,不懂至少我 ...

有人跟我提过你的原因,就是因为上次那个帖子,我专门拿去请教了一个懂这个东西的车迷,完事人家对你做出了个上面的评价,并不是说你有多出名。你要是把我的帖子拿去给你朋友看看,人家也一样会在你那里提到我的。

上次的帖子,我也不想说了。不过这次我写的,不知道你看的懂不。另外我这没有现学现卖,你应该不难看的出来,我写的几乎都是白话,为的就是让大家都看的懂。只是有点遗憾,在刚才你这个回帖里,我没找到你是否看懂了的表述,能看到的仍然是一些托辞。

这个帖子,我不跟你争辩了,能说的我都写在那一大堆里了,是否听取就由你了。
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发表于 2014-9-14 22:04:45 |显示全部楼层
jsmbc980401 发表于 2014-9-14 20:40
你提出的方案,是利用发动机冷却水汽化成高压蒸汽,来产生动力,以达到充分利用能源的目的。既然如此,咱就 ...

呵呵,还以为你能讲出多高深的道理,不过既然码了这么多字,我定认真回复,这也是我一贯的风格,至于你是否又要理解为我死不认理,那又随你,呵呵
前三段不说了,没啥异议,至于后面,汽车冷却水工作状态是常温常压?那我还真要怀疑你,是否开过车或者注意过仪表盘,至少我的车,是恒温90℃的,你别告我这是常温。然后,显然冷却水并非温度越低越好,温度过低必然造成能耗增加。合适即可,有条件的高点反而更利于节能。否则大连厂DF4D的98℃冷却有啥好宣传的?而且这个车明显就是加压冷却,所以你的“常温常压”不攻自破
至于“冷却水”,你不必拘泥,我只是借用一个词而已,按照我的设想,他确实没啥冷却的功能了,你不会不知道,液体汽化是要吸收能量的吧?这难道不可以冷却柴油机?当然了,我认可aka的说法,我对此无常识性概念,至于究竟需不需要额外水冷,那得计算才能知道,起码有点相关常识——我确实没有
我还是那句话,柴油机缸内的工作温度应该在四五百度上下吧?那么冷却系统工质无论是80还是120我觉得都有冷却作用吧?这还不说液相转气相吸收的能量——这个在我的设想中是占主体的
你好为人师也没错,在这个市场经济的年代,能有人不讲利益给别人普及知识,善哉,但请保证自己真的已为“师”,否则就是误人子弟,呵呵


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发表于 2014-9-14 22:06:30 |显示全部楼层
Lion2013 发表于 2014-9-14 20:55
印象中如果柴油机把冷却水烧开了,那机器也该报废了,反正至少卡车的发动机是这样的,俗称“开锅”

原理不一样,不能一起比较

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发表于 2014-9-14 22:08:04 |显示全部楼层
a5mg4n 发表于 2014-9-14 21:00
在冷卻迴路中沸騰造成循環不暢才是汽車需要避免開鍋的原因
一兩百度對於發動機本身不是什麼大問題,氣冷 ...

顶一个,至少咱俩对这个问题的理解是一样的,呵呵

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发表于 2014-9-14 22:10:07 |显示全部楼层
jsmbc980401 发表于 2014-9-14 21:14
嗯,说的有道理,不过气冷发动机虽然没有冷却水装置,但是却有散热片,而且气冷发动机本身的功率没有水冷 ...

能不能保证冷却效果,不是你或者我一句话就解决的问题,我反正承认我没这方面常识,也不会计算,不知有无高人点拨

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发表于 2014-9-14 22:15:08 |显示全部楼层
jsmbc980401 发表于 2014-9-14 21:57
有人跟我提过你的原因,就是因为上次那个帖子,我专门拿去请教了一个懂这个东西的车迷,完事人家对你做出 ...

呵呵,别性急,你跟我也交流过多次,难道还不知道我回帖的习惯是——一贴一贴,认真回复?
你把那帖子给别人看,充分证明我的判断没错,你无非是照本宣科,并不了解问题的本质
而我对那个问题的认识也是随着帖子不断深入的,那帖子几十页不是全废话,你朋友若有经历看完,也许会有新的认识
至于本帖,我依旧认为你没有说到问题的实质,甚至很多是错误概念,这个亦有他人帮忙指正,回不回帖是你的自由,如果回,我还是希望我们专注于问题本身,谢谢

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发表于 2014-9-14 22:17:14 |显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2014-9-14 22:04
呵呵,还以为你能讲出多高深的道理,不过既然码了这么多字,我定认真回复,这也是我一贯的风格,至于你是 ...

你前面几段,我保留意见,但我承认我不会开车,也没怎么关注过仪表盘。你和本帖其他车迷都提到说冷却水温度不能太低,否则会过度消耗发动机能量,我仔细想了下,确实是这样,故接受你的指正。

至于最后一句,我觉得我还是不要这么为“师”的好,不过仍然感谢你能够理解。
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发表于 2014-9-14 22:23:22 |显示全部楼层
jsmbc980401 发表于 2014-9-14 22:17
你前面几段,我保留意见,但我承认我不会开车,也没怎么关注过仪表盘。你和本帖其他车迷都提到说冷却水温 ...

其实我觉得你也是个爱思考的人,只是更爱面子,当然这是你的事儿,我无权干涉
总之,我发帖是想探究问题,并不想与人为敌,还是希望和为贵

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发表于 2014-9-14 22:24:28 |显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2014-9-14 22:23
其实我觉得你也是个爱思考的人,只是更爱面子,当然这是你的事儿,我无权干涉
总之,我发帖是想探究问题 ...


我爱面子,你爱钻牛角尖,其实都是一回事
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发表于 2014-9-14 22:34:03 |显示全部楼层
jsmbc980401 发表于 2014-9-14 22:24
我爱面子,你爱钻牛角尖,其实都是一回事

我钻牛角尖可真不是为面子,只是为了让自己明白更多道理——至少能给自己一个说法让自己心安理得,呵呵
其实这有点强迫症,我不否认

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发表于 2014-9-14 23:01:17 |显示全部楼层
工况问题要人命啊,记得《十万》提到,纽考门的蒸汽装置就是因为冷凝器的位置设计有问题,造成某个循环回路持续在冷热冷热之间循环,但为了热传递的温差又不得不如此,所以浪费了大量热能,只能在实验室和矿井玩玩;瓦特把热力学回路一改,才让蒸汽机成为了实用动力装置

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发表于 2014-9-14 23:52:56 |显示全部楼层
感觉用柴油机的冷却液给客车供暖还可以,但是要双回路才可以,否则一旦有哪辆客车漏水,柴油机就挂了。

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发表于 2014-9-15 00:27:44 |显示全部楼层
用高溫冷卻水(或其他沸點更高的液體)驅動以低沸點液體工作的小型蒸汽機比較可能,現有的柴油機大多不適應冷卻迴路中有大量氣泡的狀況
不過以提高功率來說加裝蒸汽機不是個好主意,循環越複雜功率密度越低,而功率密度常常跟能源效率相反

熱效率50%左右的柴油機組大多是船上用的成百上千噸的低速機,不少還用多個複合循環
例如:柴油機=尾氣經過排氣渦輪提取動能驅動增壓器/發電機等=尾氣經過餘熱鍋爐燒開水
狠一些的還把冷卻水等等拿去跟燃油熱交換一下才打進汽缸

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发表于 2014-9-15 01:10:32 |显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2014-9-14 22:06
原理不一样,不能一起比较

我突然想起来一个概念,就是核电站的“压水堆(具体的百度去吧,我就偷点懒少码点字)”。首先气缸工作时温度肯定不止100度,毕竟那是在燃烧。之所以不能开锅是因为卡车的发动机水循环系统基本是常压,假如发生开锅,可能会造成缸体温度不均匀受损,同时时间长了还会出现气蚀穿孔。我刚才看到你们在前边讨论说过加压,当然我对火车发动机的水冷系统完全不了解,所以以下是按照我对卡车柴油机的了解说的,如果跟火车的不同全当我没说。
所以我的想法是,你让水在气缸冷却水道汽化是不现实的,这个很容易造成,或者是一定会造成气缸温度不均匀最终因炸裂等问题造成缸体或缸筒报废。所以一种方法就是给水循环系统加压,提高水循环系统的沸点,比如提高到120度,然后让它给蒸汽锅炉加热,锅炉是常压,肯定能达到沸腾,然后……我就不知道你怎么利用了,反正蒸汽给你弄出来了

对于这个我觉得现在可能有两个问题:
1,提高冷却系统温度可以减少柴油机气缸散热,理论上讲应该是可以提高燃料热效率的
2,但是随之带来的另一个问题就是缸筒和活塞等零部件是否受得了,因为当前虽然它们要承受燃烧时的高热,但毕竟有水道给它降温,但是现在你提高了水道温度,那环境就不一样了

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发表于 2014-9-15 08:48:02 |显示全部楼层
咱来说几句吧。
拉神这个设想无非就是柴-蒸联合动力系统而已,柴油机在工作的时候会持续发热,这些热量必须释放到大气中去,否则柴油机会过热,也就是这部分热能实际上被浪费了,如果能利用这部分热能来发电,就可以提高效率。
不过利用热能发电通常都是蒸汽轮机,柴油机的水温太低,是不可能用来直接驱动蒸汽轮机的,这就需要另外加热,最终这个系统的结构会很复杂,比柴油机系统还复杂的多,所以意义就不大了。

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发表于 2014-9-15 09:33:17 |显示全部楼层
采用密闭的水循环模式的、蒸汽轮机模式?这效率要低于内燃机直接驱动相关设备吧,而且体积还要更大。

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发表于 2014-9-15 11:42:32 |显示全部楼层
看了本帖的回复,由衷感慨本论坛有文化的车迷真多啊,读过书的就是不一样,表示敬佩

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发表于 2014-9-15 11:43:49 |显示全部楼层
百川堂主 发表于 2014-9-14 23:01
工况问题要人命啊,记得《十万》提到,纽考门的蒸汽装置就是因为冷凝器的位置设计有问题,造成某个循环回路 ...

弱问一下,蒸汽机都有冷凝器吗?确实一点不了解
如果有,那蒸汽机车为啥忽忽冒烟?是说不能完全回收蒸汽吗?能否科普一下

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发表于 2014-9-15 12:48:19 |显示全部楼层
夏云帆1 发表于 2014-9-14 23:52
感觉用柴油机的冷却液给客车供暖还可以,但是要双回路才可以,否则一旦有哪辆客车漏水,柴油机就挂了。

呵呵,这个想法在我第一次发帖询问柴油机热机效率时就有了,而且精明的日本人也确实在做了,但实际上这个能源利用率太低了,说白了还不够塞牙缝的啊,呵呵

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发表于 2014-9-15 12:48:52 |显示全部楼层
a5mg4n 发表于 2014-9-15 00:27
用高溫冷卻水(或其他沸點更高的液體)驅動以低沸點液體工作的小型蒸汽機比較可能,現有的柴油機大多不適應冷 ...

呵呵,是不是懂行一看便知,感谢您的回复
您的思路很有建设性,过渡一下的方案的确感觉更有可操作性,而且确实没必要把蒸汽局限于水,但有一个问题,沸点低也就是蒸汽温度低的话,所携能量势必也低吧?
我之前的设想是在柴油机各缸壁上布满蒸发管,也就是管径很细的水管以产生高温蒸汽(当然了,现有的柴油机冷却系统,究竟机体内的水道如何布置我也一无所知),具体的循环回路就是蒸发管→主发电机→冷凝器(这里有可能需要额外动力压缩和散热)→蒸发管,蒸发器与冷凝器的位置可能需要水平(不知是否能建立起循环),但也许确实不具备工程实施性,比如机车处于上坡时,是否需要动态调整冷凝器的位置或者弄一个水泵……
另外我本意并非要提高功率,而是充分利用能量,换句话,虽然蒸汽这个系统的功率密度不高,但是加上柴油机本身的传动系统,能量利用率不就高了吗?功率也必然有所提高
打个比方,目前的机车,柴油机1000转满负荷,燃油消耗率200克/千瓦时,现在加入蒸汽轮机推动,输出同样的功率,燃油消耗率也许只有150克,而如果保持200克的喷油量,那总功率又必然有所提升,这是我本意。我想如果热循环系统可以有效建立的话,匹配现有的微机控制和柴油机电子喷射技术,那将会非常无敌,内燃机车的春天必将来到,妄想一下,哈哈
另冒昧问一下,您是否香港车迷?
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