一種高能量利用率的空氣過濾系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機驅動，包括抽風機、活性炭過濾裝置、氧化鈦降解裝置、紫外光殺菌裝置和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機抽出并依次經過活性炭過濾裝置、氧化鈦降解裝置和紫外光殺菌裝置進行處理后，再次送回室內；所述發動機尾氣能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量。該空氣過濾系統結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保。
【專利說明】
一種高能量利用率的空氣過濾系統
技術領域
[0001]本發明涉及空氣凈化領域，具體涉及一種高能量利用率的空氣過濾系統。
【背景技術】
[0002]室內空氣過濾式空氣過濾領域的一個重要應用。對于大多數的家庭或者小型辦公室來說，單獨配置一個精密的空氣過濾裝置往往并不經濟，而且使用率和耗電量等參數都不理想。因此，移動式的空氣過濾系統便應運而生。
[0003]在現有的移動式空氣過濾系統中，大部分根據由發動機驅動的汽車改造而生，但是其存在能量利用率低、過濾效果不好等問題。

【發明內容】

[0004]針對上述問題，本發明提供一種高能量利用率的空氣過濾系統。
[0005]本發明的目的采用以下技術方案來實現:
[0006]—種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機驅動，包括抽風機、活性炭過濾裝置、氧化鈦降解裝置、紫外光殺菌裝置和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機抽出并依次經過活性炭過濾裝置、氧化鈦降解裝置和紫外光殺菌裝置進行處理后，再次送回室內；所述發動機尾氣能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量，其包括散熱器、發動機、回水蒸發器、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組、逆變器及變頻器、背壓調節風機;所述散熱器與發動機相連，散熱器通過冷卻水將發動機的熱量轉移到散熱器上，并通過散熱器的表面散熱；發動機的尾氣依次經過背壓調節風機、高溫蒸發器、低溫蒸發器冷卻后排至大氣；
[0007]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗、高溫蒸發器、高溫多級透平膨脹機和高溫冷凝器，高溫換熱回路內流動的介質為水，高溫蒸發器安裝在背壓調節風機后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器冷卻的介質水由高溫循環栗打入高溫蒸發器內，加熱后的介質水隨后進入高溫多級透平膨脹機做功；
[0008]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗、低溫蒸發器、中間抽汽過熱器、低溫多級膨脹機和低溫冷凝器，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器安裝在經過高溫蒸發器后的低溫尾氣管道上;經低溫冷凝器冷卻的介質R245fa由低溫循環栗打入低溫蒸發器內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器加熱后進入低溫多級膨脹機做功；中間抽汽過熱器為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽;還包括調節閥，所述調節閥根據中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥的開度，同時當高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥開啟，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路;高溫蒸發器和低溫蒸發器之間的距離L為尾氣排氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級；
[0009]高溫蒸發器和低溫蒸發器均采用屏式-螺旋換熱管，在尾氣入口一側的前半段采用錯列布置的屏式換熱管，后半段采用螺旋換熱管;所述發動機到散熱器的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器的入口處;所述高溫蒸發器和低溫蒸發器整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體和后殼體通過螺栓扣合而成，前殼體的長度與屏式換熱管的水平長度相同，后殼體的長度與螺旋換熱管的水平長度相同；所述屏式換熱管上設置有多個振打器，振打器由蓄電池組供電;所述前殼體的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口，用于定期排出屏式換熱管上振落的污物；
[0010]低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機之間通過聯軸器同軸連接，在系統啟動初期，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器帶動高溫多級透平膨脹機低速預轉動，起到減小高溫多級透平膨脹機的啟動壓力，縮短啟動時間的作用；在系統停止時，高溫多級透平膨脹機首先惰走減速，同時通過聯軸器帶動低溫多級膨脹機減速，以減少低溫膨脹機的惰走時間，起到減小低溫多級膨脹機的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用；
[0011]還包括蓄電池組、逆變器及變頻器，高溫多級透平膨脹機的一端與蓄電池組相連，蓄電池組用于儲存由膨脹機的動能轉化而來的電能；蓄電池組與逆變器及變頻器相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機并調節其轉速；背壓調節風機用于減低并控制發動機的背壓，運行時通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機的轉速從而調節背壓在最佳值。
[0012]優選地，所述低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥調節各自的進汽量，采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30 %各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗或者低溫循環栗的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，保持高溫循環栗或低溫循環栗的轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
[0013]本空氣過濾系統的有益效果:結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保;設計了發動機的尾氣能量回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環栗中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器驅動背壓調節風機，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用;利用高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機之間通過聯軸器同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器帶動高溫多級透平膨脹機低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統停止時，高溫多級透平膨脹機首先惰走減速，同時通過聯軸器帶動低溫多級膨脹機減速，以減少低溫膨脹機的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據不同的流量工況下進汽閥調節特性和節流損失的考慮，設計了一種轉速和進汽閥相結合的控制方式，在減少節流損失的同時保持了調節的穩定性。
【附圖說明】
[0014]利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
[0015]圖1是本空氣過濾系統的整體結構示意圖；
[0016]圖2是本能量回收系統的結構示意圖；
[0017]圖3是高溫蒸發器和低溫蒸發器的側視圖；
[0018]圖4是高溫蒸發器和低溫蒸發器的正視圖。
[0019]附圖標記:散熱器-1;發動機-2;高溫冷凝器-3;低溫冷凝器-4;高溫蒸發器-5;低溫蒸發器-6;高溫多級透平膨脹機-7;低溫多級膨脹機-8;回水蒸發器-9;高溫循環栗-10;低溫循環栗-1 I;中間抽汽過熱器-12;蓄電池組-13;背壓調節風機-14;逆變器及變頻器-15；調節閥-16;屏式換熱管-17;螺旋換熱管-18;聯軸器-19;前殼體-20;后殼體-21;螺栓-22;排污口 -23;抽風機-24;活性炭過濾裝置-25;氧化鈦降解裝置_26;紫外光殺菌裝置_27。
【具體實施方式】
[0020]結合以下實施例對本發明作進一步描述。
[0021]實施例1:
[0022]如圖1所示的一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機2驅動，包括抽風機24、活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26、紫外光殺菌裝置27和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機24抽出并依次經過活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26和紫外光殺菌裝置27進行處理后，再次送回室內。
[0023]如圖2所示，發動機能量回收裝置用于回收發動機2尾氣的能量，其包括散熱器1、發動機2、回水蒸發器9、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組13、逆變器及變頻器15和背壓調節風機14。散熱器I與發動機2相連，散熱器I通過冷卻水將發動機2的熱量轉移到散熱器I上，并且通過散熱器I的表面散熱。發動機2的尾氣依次經過背壓調節風機14、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6冷卻后排出大氣。
[0024]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗10、高溫蒸發器5、高溫多級透平膨脹機7和高溫冷凝器3，高溫換熱回路內流動的介質是水，高溫蒸發器5安裝在背壓調節風機14后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器3冷卻的介質水由高溫循環栗10打入高溫蒸發器5內用以冷卻高溫尾氣段的尾氣，加熱后的介質水隨后經過高溫多級透平膨脹機7做功，將熱能轉換為高溫多級透平膨脹機7的機械能。
[0025]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗11、低溫蒸發器6、中間抽汽過熱器12、低溫多級膨脹機8和低溫冷凝器4，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器6安裝在經過高溫蒸發器5后的低溫尾氣管道上以進一步回收尾氣的熱量，經低溫冷凝器6冷卻的介質R245fa由低溫循環栗11打入低溫蒸發器6內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器12后經過低溫多級膨脹機8做功，將熱能轉換為低溫多級膨脹機8的機械能。發明人經研究發現，在能量回收裝置中，用水作為介質和用R245fa作為介質兩者的效果并不相同，水的蒸發溫度要比R245fa的蒸發溫度高出不少，因此適合在高溫的尾氣段上使用；而在低溫的尾氣段上使用R245fa作為介質，更有利于其蒸發做功。另外，這種在不同的壓力和溫度條件下將這兩種介質結合使用，從整體上也能提高系統的換熱效率。中間抽汽過熱器12為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率。具體的抽汽級數可以根據兩個膨脹機中的不同工況范圍來確定。還包括調節閥16，調節閥16根據中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥16的開度，同時當高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥16開大(即禁止其繼續開大)，以防止高溫多級透平膨脹機7的出力過低，設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值和設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值根據不同的具體情況通過實驗的方法人為設定，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路(圖中未示出)。在此實施例中，取高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機7為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級。
[0026]如圖3、4所示，考慮到尾氣中的雜質較多長時間使用后不便于清理容易發生堵塞，并且兼顧到換熱效率，高溫蒸發器5和低溫蒸發器6均采用屏式-螺旋換熱管的新型結構，在尾氣的入口一側，采用錯列布置的屏式換熱管17，這樣大部分的尾氣雜質被阻擋在屏式換熱管17上，清理時很方便，同時錯列布置也能有效減少尾氣的流動阻力;而在后半段采用螺旋換熱管18，以加強氣流擾動提高換熱效率。高溫冷凝器3和低溫冷凝器4的冷卻源可以取自空調制冷劑，也可以取自其他的冷源，因為這部分的剩余熱量已經不多，只要能滿足將換熱回路中的介質重新冷卻到液態防止高溫循環栗10和低溫循環栗11汽化即可。所述高溫蒸發器5和低溫蒸發器6整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體20和后殼體21通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0027]在發動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器9，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗11的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環栗11的中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，一方面能很好地回收冷卻水回水的熱量，另一方面相比單獨增設一個循環或者從低溫循環栗11和高溫循環栗10的出口引出冷卻介質有更好的節能效果。
[0028]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機8首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，由于此時高溫多級透平膨脹機7內的介質溫度很低，且高溫多級透平膨脹機7的葉片長度較低溫多級膨脹機8的葉片長度小，葉片的鼓風摩擦很小，幾乎可以不用考慮;在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用。
[0029]高溫多級透平膨脹機7的一端與蓄電池組13相連，蓄電池組13用于儲存由膨脹機動能轉化而來的電能。關于膨脹機將能量轉換為蓄電池的電能的技術，由于現有技術已經很成熟，在此不再贅述。蓄電池組13與逆變器及變頻器15相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機14并調節其轉速。能量回收系統對發動機2的影響主要在于發動機排氣通過系統中的加熱器時會使發動機2的排氣背壓升高，而排氣背壓升高會導致發動機活塞將廢氣推出氣缸時的功耗增加，因此設置背壓調節風機14可以有效減低并且控制發動機2的背壓，運行時，通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機14的轉速從而調節背壓在最佳值，同時這種利用蓄電池組13本身的能量來驅動風機的方式有不需要外來的電源的優點。
[0030]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥(圖中未示出)來調節各自的進汽量。采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，無論是低溫換熱回路還是高溫換熱回路，栗的控制和膨脹機的控制，首先通過栗調節工質的流量，實現對工質在膨脹機進口處溫度的控制，當流量發生變化時膨脹機必須做出相應的調整來匹配流量，如果膨脹機的運行與流量不匹配，不僅不能維持穩定的蒸發壓力，膨脹機的運行也無法保持穩定，同時根據高溫進汽閥和低溫進汽閥的特性，采用壓力調節和速度調節相配合的控制方式:當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗10或者低溫循環栗11的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，由于小流量時的進汽閥的調節特性不穩定，保持高溫循環栗10或低溫循環栗11轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
[0031 ]在此實施例的空氣過濾系統中，結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保;設計了發動機的尾氣回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環栗中間抽頭引出至回水蒸發器9冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器15驅動背壓調節風機14，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機14的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用;利用高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據不同的流量工況下進汽閥調節特性和節流損失的考慮，設計了一種轉速和進汽閥相結合的控制方式，在減少節流損失的同時保持了調節的穩定性。高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機7為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機7的第2級，熱量回收效率提高了4%，取得了意想不到的效果。
[0032]實施例2:
[0033]如圖1所示的一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機2驅動，包括抽風機24、活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26、紫外光殺菌裝置27和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機24抽出并依次經過活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26和紫外光殺菌裝置27進行處理后，再次送回室內。
[0034]如圖2所示，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量，其包括散熱器1、發動機2、回水蒸發器9、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組13、逆變器及變頻器15和背壓調節風機14。散熱器I與發動機2相連，散熱器I通過冷卻水將發動機2的熱量轉移到散熱器I上，并且通過散熱器I的表面散熱。發動機2的尾氣依次經過背壓調節風機14、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6冷卻后排出大氣。
[0035]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗10、高溫蒸發器5、高溫多級透平膨脹機7和高溫冷凝器3，高溫換熱回路內流動的介質是水，高溫蒸發器5安裝在背壓調節風機14后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器3冷卻的介質水由高溫循環栗10打入高溫蒸發器5內用以冷卻高溫尾氣段的尾氣，加熱后的介質水隨后經過高溫多級透平膨脹機7做功，將熱能轉換為高溫多級透平膨脹機7的機械能。
[0036]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗11、低溫蒸發器6、中間抽汽過熱器12、低溫多級膨脹機8和低溫冷凝器4，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器6安裝在經過高溫蒸發器5后的低溫尾氣管道上以進一步回收尾氣的熱量，經低溫冷凝器6冷卻的介質R245fa由低溫循環栗11打入低溫蒸發器6內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器12后經過低溫多級膨脹機8做功，將熱能轉換為低溫多級膨脹機8的機械能。發明人經研究發現，在能量回收裝置中，用水作為介質和用R245fa作為介質兩者的效果并不相同，水的蒸發溫度要比R245fa的蒸發溫度高出不少，因此適合在高溫的尾氣段上使用；而在低溫的尾氣段上使用R245fa作為介質，更有利于其蒸發做功。另外，這種在不同的壓力和溫度條件下將這兩種介質結合使用，從整體上也能提高系統的換熱效率。中間抽汽過熱器12為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率。具體的抽汽級數可以根據兩個膨脹機中的不同工況范圍來確定。還包括調節閥16，調節閥16根據中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥16的開度，同時當高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥16開大(即禁止其繼續開大)，以防止高溫多級透平膨脹機7的出力過低，設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值和設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值根據不同的具體情況通過實驗的方法人為設定，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路(圖中未示出)。在此實施例中，取高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/3，高溫多級透平膨脹機7為4級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級。
[0037]如圖3、4所示，考慮到尾氣中的雜質較多長時間使用后不便于清理容易發生堵塞，并且兼顧到換熱效率，高溫蒸發器5和低溫蒸發器6均采用屏式-螺旋換熱管的新型結構，在尾氣的入口一側，采用錯列布置的屏式換熱管17，這樣大部分的尾氣雜質被阻擋在屏式換熱管17上，清理時很方便，同時錯列布置也能有效減少尾氣的流動阻力;而在后半段采用螺旋換熱管18，以加強氣流擾動提高換熱效率。高溫冷凝器3和低溫冷凝器4的冷卻源可以取自空調制冷劑，也可以取自其他的冷源，因為這部分的剩余熱量已經不多，只要能滿足將換熱回路中的介質重新冷卻到液態防止高溫循環栗10和低溫循環栗11汽化即可。所述高溫蒸發器5和低溫蒸發器6整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體20和后殼體21通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0038]在發動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器9，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗11的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環栗11的中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，一方面能很好地回收冷卻水回水的熱量，另一方面相比單獨增設一個循環或者從低溫循環栗11和高溫循環栗10的出口引出冷卻介質有更好的節能效果。
[0039]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機8首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，由于此時高溫多級透平膨脹機7內的介質溫度很低，且高溫多級透平膨脹機7的葉片長度較低溫多級膨脹機8的葉片長度小，葉片的鼓風摩擦很小，幾乎可以不用考慮;在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用。
[0040]高溫多級透平膨脹機7的一端與蓄電池組13相連，蓄電池組13用于儲存由膨脹機動能轉化而來的電能。關于膨脹機將能量轉換為蓄電池的電能的技術，由于現有技術已經很成熟，在此不再贅述。蓄電池組13與逆變器及變頻器15相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機14并調節其轉速。能量回收系統對發動機2的影響主要在于發動機排氣通過系統中的加熱器時會使發動機2的排氣背壓升高，而排氣背壓升高會導致發動機活塞將廢氣推出氣缸時的功耗增加，因此設置背壓調節風機14可以有效減低并且控制發動機2的背壓，運行時，通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機14的轉速從而調節背壓在最佳值，同時這種利用蓄電池組13本身的能量來驅動風機的方式有不需要外來的電源的優點。
[0041]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥(圖中未示出)來調節各自的進汽量。采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，無論是低溫換熱回路還是高溫換熱回路，栗的控制和膨脹機的控制，首先通過栗調節工質的流量，實現對工質在膨脹機進口處溫度的控制，當流量發生變化時膨脹機必須做出相應的調整來匹配流量，如果膨脹機的運行與流量不匹配，不僅不能維持穩定的蒸發壓力，膨脹機的運行也無法保持穩定，同時根據高溫進汽閥和低溫進汽閥的特性，采用壓力調節和速度調節相配合的控制方式:當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗10或者低溫循環栗11的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，由于小流量時的進汽閥的調節特性不穩定，保持高溫循環栗10或低溫循環栗11轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
[0042]在此實施例的空氣過濾系統中，結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保;設計了發動機的尾氣回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環栗中間抽頭引出至回水蒸發器9冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器15驅動背壓調節風機14，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機14的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用;利用高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據不同的流量工況下進汽閥調節特性和節流損失的考慮，設計了一種轉速和進汽閥相結合的控制方式，在減少節流損失的同時保持了調節的穩定性。高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/3，高溫多級透平膨脹機7為4級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機7的第2級，熱量回收效率提高了4.5%，取得了意想不到的效果。
[0043]實施例3:
[0044]如圖1所示的一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機2驅動，包括抽風機24、活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26、紫外光殺菌裝置27和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機24抽出并依次經過活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26和紫外光殺菌裝置27進行處理后，再次送回室內。
[0045]如圖2所示，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量，其包括散熱器1、發動機2、回水蒸發器9、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組13、逆變器及變頻器15和背壓調節風機14。散熱器I與發動機2相連，散熱器I通過冷卻水將發動機2的熱量轉移到散熱器I上，并且通過散熱器I的表面散熱。發動機2的尾氣依次經過背壓調節風機14、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6冷卻后排出大氣。
[0046]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗10、高溫蒸發器5、高溫多級透平膨脹機7和高溫冷凝器3，高溫換熱回路內流動的介質是水，高溫蒸發器5安裝在背壓調節風機14后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器3冷卻的介質水由高溫循環栗10打入高溫蒸發器5內用以冷卻高溫尾氣段的尾氣，加熱后的介質水隨后經過高溫多級透平膨脹機7做功，將熱能轉換為高溫多級透平膨脹機7的機械能。
[0047]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗11、低溫蒸發器6、中間抽汽過熱器12、低溫多級膨脹機8和低溫冷凝器4，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器6安裝在經過高溫蒸發器5后的低溫尾氣管道上以進一步回收尾氣的熱量，經低溫冷凝器6冷卻的介質R245fa由低溫循環栗11打入低溫蒸發器6內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器12后經過低溫多級膨脹機8做功，將熱能轉換為低溫多級膨脹機8的機械能。發明人經研究發現，在能量回收裝置中，用水作為介質和用R245fa作為介質兩者的效果并不相同，水的蒸發溫度要比R245fa的蒸發溫度高出不少，因此適合在高溫的尾氣段上使用；而在低溫的尾氣段上使用R245fa作為介質，更有利于其蒸發做功。另外，這種在不同的壓力和溫度條件下將這兩種介質結合使用，從整體上也能提高系統的換熱效率。中間抽汽過熱器12為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率。具體的抽汽級數可以根據兩個膨脹機中的不同工況范圍來確定。還包括調節閥16，調節閥16根據中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥16的開度，同時當高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥16開大(即禁止其繼續開大)，以防止高溫多級透平膨脹機7的出力過低，設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值和設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值根據不同的具體情況通過實驗的方法人為設定，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路(圖中未示出)。在此實施例中，取高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的1/2，高溫多級透平膨脹機7為5級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第3級。
[0048]如圖3、4所示，考慮到尾氣中的雜質較多長時間使用后不便于清理容易發生堵塞，并且兼顧到換熱效率，高溫蒸發器5和低溫蒸發器6均采用屏式-螺旋換熱管的新型結構，在尾氣的入口一側，采用錯列布置的屏式換熱管17，這樣大部分的尾氣雜質被阻擋在屏式換熱管17上，清理時很方便，同時錯列布置也能有效減少尾氣的流動阻力;而在后半段采用螺旋換熱管18，以加強氣流擾動提高換熱效率。高溫冷凝器3和低溫冷凝器4的冷卻源可以取自空調制冷劑，也可以取自其他的冷源，因為這部分的剩余熱量已經不多，只要能滿足將換熱回路中的介質重新冷卻到液態防止高溫循環栗10和低溫循環栗11汽化即可。所述高溫蒸發器5和低溫蒸發器6整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體20和后殼體21通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0049]在發動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器9，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗11的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環栗11的中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，一方面能很好地回收冷卻水回水的熱量，另一方面相比單獨增設一個循環或者從低溫循環栗11和高溫循環栗10的出口引出冷卻介質有更好的節能效果。
[0050]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機8首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，由于此時高溫多級透平膨脹機7內的介質溫度很低，且高溫多級透平膨脹機7的葉片長度較低溫多級膨脹機8的葉片長度小，葉片的鼓風摩擦很小，幾乎可以不用考慮;在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用。
[0051]高溫多級透平膨脹機7的一端與蓄電池組13相連，蓄電池組13用于儲存由膨脹機動能轉化而來的電能。關于膨脹機將能量轉換為蓄電池的電能的技術，由于現有技術已經很成熟，在此不再贅述。蓄電池組13與逆變器及變頻器15相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機14并調節其轉速。能量回收系統對發動機2的影響主要在于發動機排氣通過系統中的加熱器時會使發動機2的排氣背壓升高，而排氣背壓升高會導致發動機活塞將廢氣推出氣缸時的功耗增加，因此設置背壓調節風機14可以有效減低并且控制發動機2的背壓，運行時，通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機14的轉速從而調節背壓在最佳值，同時這種利用蓄電池組13本身的能量來驅動風機的方式有不需要外來的電源的優點。
[0052]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥(圖中未示出)來調節各自的進汽量。采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，無論是低溫換熱回路還是高溫換熱回路，栗的控制和膨脹機的控制，首先通過栗調節工質的流量，實現對工質在膨脹機進口處溫度的控制，當流量發生變化時膨脹機必須做出相應的調整來匹配流量，如果膨脹機的運行與流量不匹配，不僅不能維持穩定的蒸發壓力，膨脹機的運行也無法保持穩定，同時根據高溫進汽閥和低溫進汽閥的特性，采用壓力調節和速度調節相配合的控制方式:當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗10或者低溫循環栗11的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，由于小流量時的進汽閥的調節特性不穩定，保持高溫循環栗10或低溫循環栗11轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
[0053]在此實施例的空氣過濾系統中，結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保;設計了發動機的尾氣回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環栗中間抽頭引出至回水蒸發器9冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器15驅動背壓調節風機14，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機14的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用;利用高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據不同的流量工況下進汽閥調節特性和節流損失的考慮，設計了一種轉速和進汽閥相結合的控制方式，在減少節流損失的同時保持了調節的穩定性。高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的1/2，高溫多級透平膨脹機7為5級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機7的第3級，熱量回收效率提高了5%，取得了意想不到的效果。
[0054]實施例4:
[0055]如圖1所示的一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機2驅動，包括抽風機24、活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26、紫外光殺菌裝置27和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機24抽出并依次經過活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26和紫外光殺菌裝置27進行處理后，再次送回室內。
[0056]如圖2所示，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量，其包括散熱器1、發動機2、回水蒸發器9、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組13、逆變器及變頻器15和背壓調節風機14。散熱器I與發動機2相連，散熱器I通過冷卻水將發動機2的熱量轉移到散熱器I上，并且通過散熱器I的表面散熱。發動機2的尾氣依次經過背壓調節風機14、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6冷卻后排出大氣。
[0057]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗10、高溫蒸發器5、高溫多級透平膨脹機7和高溫冷凝器3，高溫換熱回路內流動的介質是水，高溫蒸發器5安裝在背壓調節風機14后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器3冷卻的介質水由高溫循環栗10打入高溫蒸發器5內用以冷卻高溫尾氣段的尾氣，加熱后的介質水隨后經過高溫多級透平膨脹機7做功，將熱能轉換為高溫多級透平膨脹機7的機械能。
[0058]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗11、低溫蒸發器6、中間抽汽過熱器12、低溫多級膨脹機8和低溫冷凝器4，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器6安裝在經過高溫蒸發器5后的低溫尾氣管道上以進一步回收尾氣的熱量，經低溫冷凝器6冷卻的介質R245fa由低溫循環栗11打入低溫蒸發器6內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器12后經過低溫多級膨脹機8做功，將熱能轉換為低溫多級膨脹機8的機械能。發明人經研究發現，在能量回收裝置中，用水作為介質和用R245fa作為介質兩者的效果并不相同，水的蒸發溫度要比R245fa的蒸發溫度高出不少，因此適合在高溫的尾氣段上使用；而在低溫的尾氣段上使用R245fa作為介質，更有利于其蒸發做功。另外，這種在不同的壓力和溫度條件下將這兩種介質結合使用，從整體上也能提高系統的換熱效率。中間抽汽過熱器12為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率。具體的抽汽級數可以根據兩個膨脹機中的不同工況范圍來確定。還包括調節閥16，調節閥16根據中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥16的開度，同時當高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥16開大(即禁止其繼續開大)，以防止高溫多級透平膨脹機7的出力過低，設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值和設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值根據不同的具體情況通過實驗的方法人為設定，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路(圖中未示出)。在此實施例中，取高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/5，高溫多級透平膨脹機7為5級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級。
[0059]如圖3、4所示，考慮到尾氣中的雜質較多長時間使用后不便于清理容易發生堵塞，并且兼顧到換熱效率，高溫蒸發器5和低溫蒸發器6均采用屏式-螺旋換熱管的新型結構，在尾氣的入口一側，采用錯列布置的屏式換熱管17，這樣大部分的尾氣雜質被阻擋在屏式換熱管17上，清理時很方便，同時錯列布置也能有效減少尾氣的流動阻力;而在后半段采用螺旋換熱管18，以加強氣流擾動提高換熱效率。高溫冷凝器3和低溫冷凝器4的冷卻源可以取自空調制冷劑，也可以取自其他的冷源，因為這部分的剩余熱量已經不多，只要能滿足將換熱回路中的介質重新冷卻到液態防止高溫循環栗10和低溫循環栗11汽化即可。所述高溫蒸發器5和低溫蒸發器6整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體20和后殼體21通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0060]在發動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器9，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗11的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環栗11的中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，一方面能很好地回收冷卻水回水的熱量，另一方面相比單獨增設一個循環或者從低溫循環栗11和高溫循環栗10的出口引出冷卻介質有更好的節能效果。
[0061]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機8首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，由于此時高溫多級透平膨脹機7內的介質溫度很低，且高溫多級透平膨脹機7的葉片長度較低溫多級膨脹機8的葉片長度小，葉片的鼓風摩擦很小，幾乎可以不用考慮;在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用。
[0062]高溫多級透平膨脹機7的一端與蓄電池組13相連，蓄電池組13用于儲存由膨脹機動能轉化而來的電能。關于膨脹機將能量轉換為蓄電池的電能的技術，由于現有技術已經很成熟，在此不再贅述。蓄電池組13與逆變器及變頻器15相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機14并調節其轉速。能量回收系統對發動機2的影響主要在于發動機排氣通過系統中的加熱器時會使發動機2的排氣背壓升高，而排氣背壓升高會導致發動機活塞將廢氣推出氣缸時的功耗增加，因此設置背壓調節風機14可以有效減低并且控制發動機2的背壓，運行時，通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機14的轉速從而調節背壓在最佳值，同時這種利用蓄電池組13本身的能量來驅動風機的方式有不需要外來的電源的優點。
[0063]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥(圖中未示出)來調節各自的進汽量。采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，無論是低溫換熱回路還是高溫換熱回路，栗的控制和膨脹機的控制，首先通過栗調節工質的流量，實現對工質在膨脹機進口處溫度的控制，當流量發生變化時膨脹機必須做出相應的調整來匹配流量，如果膨脹機的運行與流量不匹配，不僅不能維持穩定的蒸發壓力，膨脹機的運行也無法保持穩定，同時根據高溫進汽閥和低溫進汽閥的特性，采用壓力調節和速度調節相配合的控制方式:當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗10或者低溫循環栗11的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，由于小流量時的進汽閥的調節特性不穩定，保持高溫循環栗10或低溫循環栗11轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
[0064]在此實施例的空氣過濾系統中，結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保;設計了發動機的尾氣回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環栗中間抽頭引出至回水蒸發器9冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器15驅動背壓調節風機14，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機14的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用;利用高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據不同的流量工況下進汽閥調節特性和節流損失的考慮，設計了一種轉速和進汽閥相結合的控制方式，在減少節流損失的同時保持了調節的穩定性。高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/5，高溫多級透平膨脹機7為5級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機7的第2級，熱量回收效率提高了5.5%，取得了意想不到的效果。
[0065]實施例5:
[0066]如圖1所示的一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，由發動機2驅動，包括抽風機24、活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26、紫外光殺菌裝置27和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機24抽出并依次經過活性炭過濾裝置25、氧化鈦降解裝置26和紫外光殺菌裝置27進行處理后，再次送回室內。
[0067]如圖2所示，發動機能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量，其包括散熱器1、發動機2、回水蒸發器9、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組13、逆變器及變頻器15和背壓調節風機14。散熱器I與發動機2相連，散熱器I通過冷卻水將發動機2的熱量轉移到散熱器I上，并且通過散熱器I的表面散熱。發動機2的尾氣依次經過背壓調節風機14、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6冷卻后排出大氣。
[0068]高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗10、高溫蒸發器5、高溫多級透平膨脹機7和高溫冷凝器3，高溫換熱回路內流動的介質是水，高溫蒸發器5安裝在背壓調節風機14后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器3冷卻的介質水由高溫循環栗10打入高溫蒸發器5內用以冷卻高溫尾氣段的尾氣，加熱后的介質水隨后經過高溫多級透平膨脹機7做功，將熱能轉換為高溫多級透平膨脹機7的機械能。
[0069]低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗11、低溫蒸發器6、中間抽汽過熱器12、低溫多級膨脹機8和低溫冷凝器4，低溫換熱回路內流動的介質是R245fa，低溫蒸發器6安裝在經過高溫蒸發器5后的低溫尾氣管道上以進一步回收尾氣的熱量，經低溫冷凝器6冷卻的介質R245fa由低溫循環栗11打入低溫蒸發器6內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器12后經過低溫多級膨脹機8做功，將熱能轉換為低溫多級膨脹機8的機械能。發明人經研究發現，在能量回收裝置中，用水作為介質和用R245fa作為介質兩者的效果并不相同，水的蒸發溫度要比R245fa的蒸發溫度高出不少，因此適合在高溫的尾氣段上使用；而在低溫的尾氣段上使用R245fa作為介質，更有利于其蒸發做功。另外，這種在不同的壓力和溫度條件下將這兩種介質結合使用，從整體上也能提高系統的換熱效率。中間抽汽過熱器12為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率。具體的抽汽級數可以根據兩個膨脹機中的不同工況范圍來確定。還包括調節閥16，調節閥16根據中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥16的開度，同時當高溫多級透平膨脹機7內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥16開大(即禁止其繼續開大)，以防止高溫多級透平膨脹機7的出力過低，設定的中間抽汽過熱器12后的R245fa溫度值和設定的高溫多級透平膨脹機7內的壓力閉鎖值根據不同的具體情況通過實驗的方法人為設定，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路(圖中未示出)。在此實施例中，取高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/7，高溫多級透平膨脹機7為6級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第3級。
[0070]如圖3、4所示，考慮到尾氣中的雜質較多長時間使用后不便于清理容易發生堵塞，并且兼顧到換熱效率，高溫蒸發器5和低溫蒸發器6均采用屏式-螺旋換熱管的新型結構，在尾氣的入口一側，采用錯列布置的屏式換熱管17，這樣大部分的尾氣雜質被阻擋在屏式換熱管17上，清理時很方便，同時錯列布置也能有效減少尾氣的流動阻力;而在后半段采用螺旋換熱管18，以加強氣流擾動提高換熱效率。高溫冷凝器3和低溫冷凝器4的冷卻源可以取自空調制冷劑，也可以取自其他的冷源，因為這部分的剩余熱量已經不多，只要能滿足將換熱回路中的介質重新冷卻到液態防止高溫循環栗10和低溫循環栗11汽化即可。所述高溫蒸發器5和低溫蒸發器6整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體20和后殼體21通過螺栓22扣合而成，前殼體20的長度與屏式換熱管17的水平長度相同，后殼體21的長度與螺旋換熱管18的水平長度相同；所述屏式換熱管17上設置有多個振打器(圖中未示出)，振打器由蓄電池組13供電；所述前殼體20的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口 23，用于定期排出屏式換熱管17上振落的污物。
[0071]在發動機2到散熱器I的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器9，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗11的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器12的入口處。將壓力較低的低溫循環栗11的中間抽頭引出至回水蒸發器冷卻發動機冷卻水的回水，一方面能很好地回收冷卻水回水的熱量，另一方面相比單獨增設一個循環或者從低溫循環栗11和高溫循環栗10的出口引出冷卻介質有更好的節能效果。
[0072]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機8首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，由于此時高溫多級透平膨脹機7內的介質溫度很低，且高溫多級透平膨脹機7的葉片長度較低溫多級膨脹機8的葉片長度小，葉片的鼓風摩擦很小，幾乎可以不用考慮;在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用。
[0073]高溫多級透平膨脹機7的一端與蓄電池組13相連，蓄電池組13用于儲存由膨脹機動能轉化而來的電能。關于膨脹機將能量轉換為蓄電池的電能的技術，由于現有技術已經很成熟，在此不再贅述。蓄電池組13與逆變器及變頻器15相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機14并調節其轉速。能量回收系統對發動機2的影響主要在于發動機排氣通過系統中的加熱器時會使發動機2的排氣背壓升高，而排氣背壓升高會導致發動機活塞將廢氣推出氣缸時的功耗增加，因此設置背壓調節風機14可以有效減低并且控制發動機2的背壓，運行時，通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機14的轉速從而調節背壓在最佳值，同時這種利用蓄電池組13本身的能量來驅動風機的方式有不需要外來的電源的優點。
[0074]低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥(圖中未示出)來調節各自的進汽量。采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，無論是低溫換熱回路還是高溫換熱回路，栗的控制和膨脹機的控制，首先通過栗調節工質的流量，實現對工質在膨脹機進口處溫度的控制，當流量發生變化時膨脹機必須做出相應的調整來匹配流量，如果膨脹機的運行與流量不匹配，不僅不能維持穩定的蒸發壓力，膨脹機的運行也無法保持穩定，同時根據高溫進汽閥和低溫進汽閥的特性，采用壓力調節和速度調節相配合的控制方式:當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗10或者低溫循環栗11的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，由于小流量時的進汽閥的調節特性不穩定，保持高溫循環栗10或低溫循環栗11轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
[0075]在此實施例的空氣過濾系統中，結構簡單實用，空氣過濾效果好，移動性強，能量可二次利用，節能環保;設計了發動機的尾氣回收系統，根據不同溫度段的熱量回收需求以及介質的蒸發溫度和換熱特性的不同，在高溫段和低溫段采用不同的循環介質，從而從整體上提高了系統的換熱效率;通過將壓力較低的低溫循環栗中間抽頭引出至回水蒸發器9冷卻發動機冷卻水的回水，能夠在回收發動機尾氣廢熱同時回收冷卻水的熱量，而且節能效果明顯；重新設計了一種適合尾氣換熱使用的屏式-螺旋換熱管，既便于清理，又增加了換熱效率;通過將部分的回收能量用來通過逆變器和變頻器15驅動背壓調節風機14，并且根據排氣背壓的反饋調節背壓調節風機14的轉速，在實現無外界電源驅動風機的同時將背壓調節和能量回收一體化，大大節省了投資和空間占用;利用高溫多級透平膨脹機7的中間級抽汽，這部分的抽汽已經在高溫多級透平膨脹機7中經過一段膨脹過程，利用其剩余的熱量來加熱進入低溫多級膨脹機8前的介質R245fa，一方面可以保證R245fa的有效汽化，另一方面可以提高低溫膨脹回路的做功效率，避免冷源損失，從而提高能量回收裝置的整體效率;低溫多級膨脹機8和高溫多級透平膨脹機7之間通過聯軸器19同軸連接，在系統啟動的初期，由于尾氣溫度較低，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器19帶動高溫多級透平膨脹機7低速預轉動，這樣可以有效減小高溫多級透平膨脹機7的啟動壓力，縮短啟動時間，在系統停止時，高溫多級透平膨脹機7首先惰走減速，同時通過聯軸器19帶動低溫多級膨脹機8減速，以減少低溫膨脹機8的惰走時間，由于停止過程中膨脹機內的介質溫度還比較高，此時主要起到減小低溫多級膨脹機8的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用;根據不同的流量工況下進汽閥調節特性和節流損失的考慮，設計了一種轉速和進汽閥相結合的控制方式，在減少節流損失的同時保持了調節的穩定性。高溫蒸發器5和低溫蒸發器6之間的距離L為尾氣排氣管道總長的2/7，高溫多級透平膨脹機7為6級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機7的第3級，熱量回收效率提高了6%，取得了意想不到的效果。
[0076]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.一種高能量利用率的空氣過濾系統，其整體由汽車改造而成，其特征是，由發動機驅動，包括抽風機、活性炭過濾裝置、氧化鈦降解裝置、紫外光殺菌裝置和發動機能量回收裝置，室內的空氣被抽風機抽出并依次經過活性炭過濾裝置、氧化鈦降解裝置和紫外光殺菌裝置進行處理后，再次送回室內；所述發動機尾氣能量回收裝置用于回收發動機尾氣的能量，其包括散熱器、發動機、回水蒸發器、高溫換熱回路、低溫換熱回路、蓄電池組、逆變器及變頻器、背壓調節風機;所述散熱器與發動機相連，散熱器通過冷卻水將發動機的熱量轉移到散熱器上，并通過散熱器的表面散熱；發動機的尾氣依次經過背壓調節風機、高溫蒸發器、低溫蒸發器冷卻后排至大氣； 高溫換熱回路包括依次相連的高溫循環栗、高溫蒸發器、高溫多級透平膨脹機和高溫冷凝器，高溫換熱回路內流動的介質為水，高溫蒸發器安裝在背壓調節風機后的高溫尾氣管道上，經高溫冷凝器冷卻的介質水由高溫循環栗打入高溫蒸發器內，加熱后的介質水隨后進入高溫多級透平膨脹機做功； 低溫換熱回路包括依次相連的低溫循環栗、低溫蒸發器、中間抽汽過熱器、低溫多級膨脹機和低溫冷凝器，低溫換熱回路內流動的介質是R245f a，低溫蒸發器安裝在經過高溫蒸發器后的低溫尾氣管道上;經低溫冷凝器冷卻的介質R245fa由低溫循環栗打入低溫蒸發器內，加熱后的介質水經過中間抽汽過熱器加熱后進入低溫多級膨脹機做功；中間抽汽過熱器為管式換熱器，加熱熱源來自高溫多級透平膨脹機的中間級抽汽;還包括調節閥，所述調節閥根據中間抽汽過熱器后的R245fa溫度反饋和高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋，用于調節中間級抽汽的流量，當中間抽汽過熱器后的R245f a溫度反饋值大于或者小于設定的中間抽汽過熱器后的R245fa溫度值時，自動關小或者開大調節閥的開度，同時當高溫多級透平膨脹機內的壓力反饋值小于設定的高溫多級透平膨脹機內的壓力閉鎖值時，自動閉鎖調節閥開啟，加熱后的中間級抽汽回流到高溫換熱循環回路;高溫蒸發器和低溫蒸發器之間的距離L為尾氣排氣管道總長的3/4，高溫多級透平膨脹機為3級膨脹機，中間級抽汽取自高溫多級透平膨脹機的第2級； 高溫蒸發器和低溫蒸發器均采用屏式-螺旋換熱管，在尾氣入口 一側的前半段采用錯列布置的屏式換熱管，后半段采用螺旋換熱管;所述發動機到散熱器的冷卻水回水管道上還設置有回水蒸發器，用于回收發動機冷卻水回水的熱量，其冷卻源取自低溫循環栗的中間抽頭，經加熱后的中間抽頭出來的R245fa回到中間抽汽過熱器的入口處;所述高溫蒸發器和低溫蒸發器整體設置在圓筒式的換熱殼體中，換熱殼體由前殼體和后殼體通過螺栓扣合而成，前殼體的長度與屏式換熱管的水平長度相同，后殼體的長度與螺旋換熱管的水平長度相同；所述屏式換熱管上設置有多個振打器，振打器由蓄電池組供電;所述前殼體的底部呈弧形，在弧形底部的最低點處還設置有排污口，用于定期排出屏式換熱管上振落的污物； 低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機之間通過聯軸器同軸連接，在系統啟動初期，低溫換熱回路中的R245fa先于高溫換熱回路中的水到達汽化溫度，低溫多級膨脹機首先啟動，同時通過聯軸器帶動高溫多級透平膨脹機低速預轉動，起到減小高溫多級透平膨脹機的啟動壓力，縮短啟動時間的作用;在系統停止時，高溫多級透平膨脹機首先惰走減速，同時通過聯軸器帶動低溫多級膨脹機減速，以減少低溫膨脹機的惰走時間，起到減小低溫多級膨脹機的鼓風摩擦，防止葉片過熱的作用； 還包括蓄電池組、逆變器及變頻器，高溫多級透平膨脹機的一端與蓄電池組相連，蓄電池組用于儲存由膨脹機的動能轉化而來的電能；蓄電池組與逆變器及變頻器相連，逆變器用于將蓄電池的直流電逆變為交流電，變頻器用于驅動背壓調節風機并調節其轉速;背壓調節風機用于減低并控制發動機的背壓，運行時通過檢測到的排氣壓力反饋來調節背壓調節風機的轉速從而調節背壓在最佳值。2.根據權利要求1所述的一種高能量利用率的空氣過濾系統，其特征是，所述低溫多級膨脹機和高溫多級透平膨脹機分別通過高溫進汽閥和低溫進氣閥調節各自的進汽量，采用的高溫進汽閥和低溫進氣閥的流量穩定區為30%?100%額定流量，當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量大于30%各自額定流量時，高溫進汽閥或低溫進汽閥保持全開以避免節流損失，通過調節高溫循環栗或者低溫循環栗的轉速來改變膨脹機的出力；當高溫換熱回路或低溫換熱回路循環流量小于30%各自額定流量時，保持高溫循環栗或低溫循環栗的轉速不變，通過控制高溫進汽閥或低溫進汽閥的開度來調節膨脹機的出力。
【文檔編號】B01D46/30GK105863878SQ201610190039
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】時建華
【申請人】時建華