船用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】
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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱(chēng) 工作單位 課題來(lái)源 教師自擬課題 課題性質(zhì) 理論研究 課題名稱(chēng) 船用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱回收裝置設(shè)計(jì) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) (科學(xué)意義 和 應(yīng) 用 前景,國(guó)內(nèi)外研究概況,目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)等) 一、本設(shè)計(jì)的科學(xué)意義和應(yīng)用前景 自 1973 年世界發(fā)生石油危機(jī)以來(lái),加上環(huán)境污染的加劇,節(jié)能問(wèn)題日益引起了人們的重視。如何提高能源的利用率,減少船舶柴油機(jī)廢氣的排放,保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境是許多人致力研究的課題。就燃料大戶船舶而言,目前柴油機(jī)余熱 的利用主要是利用廢氣渦輪增壓器將廢氣能量轉(zhuǎn)換成掃氣空氣的壓力來(lái)提高柴油機(jī)的功率和效率,同時(shí)利用廢氣鍋爐產(chǎn)生 右的飽和水蒸汽來(lái)滿足船員的日常生活用水及油艙的加熱保溫等,卻忽略了柴油機(jī)冷卻水帶走了大量熱量這一事實(shí)。這使得廢熱的利用不僅不充分,而且不合理。在船舶朝著大型化、高速化發(fā)展的今天,柴油機(jī)的額定功率最大的已超過(guò) 37285減少耗油,柴油機(jī)冷卻水的出口溫度也從 20 世紀(jì) 60 年代的 60 提高到現(xiàn)在的80,有些高速機(jī)高達(dá) 90°C 以上。船舶安裝廢氣余熱利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供正確 的方法和必要的參考。有系統(tǒng)不見(jiàn)的熱力設(shè)計(jì)可得到系統(tǒng)各部件的結(jié)構(gòu),所示與效率。對(duì)船舶廢氣余熱利用系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析。冷卻水出口溫度的增加使冷卻水熱能的品質(zhì)有了很大的提高,也為冷卻水余熱的利用創(chuàng)造了更好的條件。因此柴油機(jī)余熱的利用,無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上或環(huán)保方面都具有重大價(jià)值。本文將著重探討如何優(yōu)化利用柴油機(jī)排氣余熱。 二、本設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究概況 余熱回收系統(tǒng)應(yīng)用在船舶行業(yè)可以追溯較長(zhǎng)的歷史和擁有廣泛的應(yīng)用范圍,在眾多種的船舶上都裝有廢氣鍋爐系統(tǒng),利用廢氣的能量轉(zhuǎn)化獲得船用蒸汽。與此同時(shí),大功率低轉(zhuǎn)速的船用柴油機(jī) 尾氣排放較大,隨著廢氣渦輪增壓器研究技術(shù)的改進(jìn),在尾氣進(jìn)出口進(jìn)入廢氣渦輪增壓器前進(jìn)行分流,一定流量的尾氣提供給渦輪,尾氣在動(dòng)力渦輪中膨脹再將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和的電能。這在技術(shù)上是可行的。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 (具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題、預(yù)期成果和 提 供 的 形式) 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 ( 1)查閱相關(guān)文獻(xiàn),搜集船用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱回收裝置設(shè)計(jì)。 ( 2)簡(jiǎn)述其工作原理性質(zhì) 二、重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題 ( 1)如何最大限度利用余熱,以提高船舶運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性對(duì)外形裝置進(jìn)行設(shè)計(jì) 三、預(yù)期成果 ( 1)完成對(duì)船用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱回收 裝置的設(shè)計(jì) ( 2)繪制完成總裝配圖、零件圖 ( 3)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 (設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問(wèn)題和解決辦法等) 先對(duì)船用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱裝置主體部分進(jìn)行測(cè)繪,并利用 件進(jìn)行三維圖的繪制,并完成裝配。再查閱相關(guān)資料余熱裝置進(jìn)行設(shè)計(jì),使其在對(duì)應(yīng)的工作原理下進(jìn)行工作。 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 (包括過(guò)去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ),現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境及 協(xié) 作 條 件等) 一、本項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo) 完成總裝配圖及零件圖,并且內(nèi)部設(shè)計(jì)合理,能 完成基本廢氣回收。 二、已經(jīng)具備的條件 ( 1)已經(jīng)能熟練運(yùn)用 制圖軟件; ( 2)本設(shè)計(jì)需要一定的機(jī)械設(shè)計(jì)功底及其一定機(jī)械設(shè)計(jì)方面的資料,這些可以從圖書(shū)館及老師處借閱,可以充分利用系里的 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 第 1 熟悉課題,查閱相關(guān)文獻(xiàn),撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述; 第 4 繪制零件圖及總裝配圖; 第 9 設(shè)計(jì)內(nèi)部齒輪傳動(dòng)裝置; 第 11 整理思路,并撰寫(xiě)畢業(yè)論文,答辯。 開(kāi) 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)(職 稱(chēng)) 姓 名 職 務(wù)(職 稱(chēng)) 論 證 情 況 摘 要 記錄人: 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日 教 研 室 意 見(jiàn) 教 研室主任簽名: 年 月 日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 中文摘要在當(dāng)今社會(huì)上,廢氣余熱已經(jīng)成為了一種對(duì)環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,本文主要設(shè)計(jì)了船用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收的裝置,也就是余熱發(fā)電系統(tǒng)的模型。 文章主要介紹了余熱發(fā)電系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)方案,主要原理是,在兩個(gè)發(fā)電元件之間通過(guò)溫度差,將熱能轉(zhuǎn)化為電能。主要構(gòu)成由有冷源和熱源,微型發(fā)電機(jī)組成。其特點(diǎn)是,使用便利,質(zhì)量高,對(duì)環(huán)境無(wú)害,同時(shí)又節(jié)約了能源。 文章建立的余熱發(fā)電機(jī)系統(tǒng)模型的理論基礎(chǔ)是建立在賽貝克效應(yīng)之上。 關(guān)鍵詞 : 余 熱利用 , 余熱發(fā)電模型 , 賽貝克效應(yīng) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 n s a of of In a of of is is of of of is is of is a a a is of a is in of no to of of is on 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 目 錄 中文摘要 ................................................................................................................. I ......................................................................................................... 錄 ..................................................................................................................... I 第一章 緒 論 .................................................................................................. 1 題研究的背景 .......................................................................................... 1 課題研究的意義 ....................................................................................... 2 內(nèi)外余熱發(fā)電的研究現(xiàn)狀 ..................................................................... 2 第 2 章 余熱發(fā)電系統(tǒng)的原理與理論設(shè)計(jì) .......................................................... 3 熱發(fā)電原理 .............................................................................................. 3 熱發(fā)電器的原理 .............................................................................. 3 貝克效應(yīng) .......................................................................................... 3 爾帖效應(yīng) .......................................................................................... 4 姆遜效應(yīng) .......................................................................................... 4 熱發(fā)電器的理論模型 ............................................................................. 5 熱發(fā)電系統(tǒng)的理論計(jì)算 .......................................................................... 6 熱發(fā)電系統(tǒng)溫度梯度的計(jì)算 .......................................................... 6 個(gè)電偶臂的功率計(jì)算和效率計(jì)算 .................................................. 7 熱發(fā)電系統(tǒng)的功率與效率的理論計(jì)算 .......................................... 9 第 3 章 余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .......................................................................... 11 電發(fā)生器結(jié)構(gòu)分析 ................................................................................ 11 熱發(fā)電研究方案 .................................................................................... 11 國(guó)普林斯頓大學(xué)研究的方案 ......................................................... 11 國(guó)斯圖加特大學(xué)研究的方案 ......................................................... 13 電堆式熱電發(fā)電器 ......................................................................... 13 熱發(fā)電器模塊的設(shè)計(jì) ............................................................................ 15 氣管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................ 16 水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................ 17 熱發(fā)電器的設(shè)計(jì) .................................................................................... 19 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 熱發(fā)電器的結(jié)構(gòu)制作 ............................................................................ 23 瓷基板的選用與制作 ..................................................................... 23 電材料的選用與電偶臂的制作 ..................................................... 23 電器的裝配與封裝 ........................................................................ 25 熱發(fā)電器的工藝設(shè)計(jì) ............................................................................ 25 熱發(fā)電器模塊的固定框架設(shè)計(jì) ............................................................ 27 熱發(fā)電器模塊和固定框架裝配 ......................................................... 29 熱發(fā)電器模塊之間的連接部件 ......................................................... 29 第 4 章 總 結(jié) .............................................................................................. 31 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 32 附錄 ...................................................................................................................... 34 致謝 ...................................................................................................................... 35 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 第一章 緒 論 題研究的背景 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),無(wú)法避免對(duì)環(huán)境的污染。為了面對(duì)這些情況,我們也采取了一些相對(duì)比較新穎的政策和觀念,比如我們的節(jié)約型社會(huì)的觀念。還有我們的可持續(xù)發(fā)展理論,在滿足當(dāng)代需要而又不對(duì)后代的需求產(chǎn)生影響。在當(dāng)今社會(huì),交通工具不論是在生活中還是在生產(chǎn)中,都是必不可少的重要組成,比如輪船。汽車(chē),飛機(jī)等等。這些交通及工具在當(dāng)今社會(huì)必不可少。在這些交通工具里面,最重要的部 件就是發(fā)動(dòng)機(jī) 。其應(yīng)用范圍非常廣泛。 不論是汽車(chē),輪船還是飛機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)都起著不可代替的作用,在當(dāng)今現(xiàn)代,隨著交通工具數(shù)量的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)量也隨之上升,而由于這樣的原因,熱排放量也每年逐漸提升,慢慢的影響到了人類(lèi)的生產(chǎn)發(fā)展。 有研究數(shù)據(jù)表明,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒率為 15%至 38%,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為 25%至 28%。 從調(diào)查數(shù)據(jù)中可以看出,不論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)燃燒效率都不是很高,而大部分熱量隨著廢氣排放到空氣中,造成了環(huán)境的污染與能源的浪費(fèi)。從各種各樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中排出的廢氣余熱通過(guò)熱量的形式傳遞到不同的地域,對(duì)于各種動(dòng)植物和 人類(lèi)都會(huì)產(chǎn)生不同的危害,廢氣中包含的顆粒通過(guò)呼吸作用進(jìn)入人體,對(duì)人體的健康產(chǎn)生威脅 。除此,河水溫度上升到一些人工溫床引起的致病微生物,使其能繁衍,淹水,導(dǎo)致疾病傳播,危及人體安全。 根據(jù)能量守恒定律,地面上的大多數(shù)能量最后都將以熱量的形式散發(fā)到大氣當(dāng)中,這樣的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致地面空氣的溫度低,而高空溫度高,上升氣流減少,容易對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生危害,形成干旱現(xiàn)象。在當(dāng)今社會(huì),隨著各種各樣的氣體排放,空氣中的二氧化碳量已經(jīng)呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì),使得一些地區(qū)的其后便的炎熱,同時(shí)對(duì)與地球上的冰川來(lái)說(shuō),隨著溫度上升,冰雪融化,使得海 平面上升,在生產(chǎn)方面來(lái)說(shuō),不論是汽油機(jī)還是柴油機(jī),能量的利用率相對(duì)較低。也就造成了能源短缺等問(wèn)題。 能夠看出,無(wú)論哪個(gè)地區(qū)哪個(gè)時(shí)間,要促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,都需要相應(yīng)的資源使用量上升。 基于上述的問(wèn)題,我們一方面除了要發(fā)展經(jīng)濟(jì)以外,同時(shí)要注意對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)資源的回收利用,提高能源的利用率,最大化的減小損失, 所以,能源是中國(guó)社會(huì)更好進(jìn)步的要害。提高能源的利用率,有效的回收利用二次能源是當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展的重要條件。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 課題研究的意義 在現(xiàn)階段基于我國(guó)基本國(guó)情,提高能源利用率,有效回收能源進(jìn)行再利用,具有重 要意義。不僅僅是對(duì)環(huán)境的一種保護(hù),而且從資源上來(lái)說(shuō)也大大的節(jié)約了資源。對(duì)于現(xiàn)代化傳統(tǒng)工業(yè)來(lái)說(shuō),能源不能有效利用,所以提高能源利用率,回收能源進(jìn)行再次利用將會(huì)產(chǎn)生巨大的效應(yīng)。 本課題的意義在于:不只要提高能源的使用效率,對(duì)廢氣余熱進(jìn)行回收處理。同時(shí)保護(hù)環(huán)境,不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。 內(nèi)外余熱發(fā)電的研究現(xiàn)狀 目前在微電子發(fā)電機(jī)研究方面,國(guó)外微電子發(fā)電機(jī)的理論具有代表性的是普林斯頓大學(xué),南加州大學(xué)和密歇根大學(xué)。美國(guó)的研究成果大多集中在日本的廢熱使用研究的軍事,航空航天,實(shí)踐和高科技方面,已經(jīng)應(yīng)用了熱電發(fā)電機(jī)組 。 我國(guó)現(xiàn)階段狀況:熱電是可逆的,熱電發(fā)電和半導(dǎo)體冷卻是熱電現(xiàn)象的兩個(gè)方面,相互可逆。 一般是 設(shè)溫差可以用來(lái)發(fā)電,若是電源,可以在一端使用冷。半導(dǎo)體制冷和使用具有一定的程度,已經(jīng)有商業(yè)設(shè)施和發(fā)售,然而溫差發(fā)電 , 這幾乎是一個(gè)空白。這是因?yàn)槲覈?guó)在軍事高科技研發(fā)能力相對(duì)落后。現(xiàn)階段隨著何種學(xué)術(shù)互補(bǔ),我國(guó)許多學(xué)者對(duì)外接觸相干技術(shù),在以后的發(fā)展中,這種情況一定會(huì)逐漸改善。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 第 2 章 余熱發(fā)電系統(tǒng)的原理與理論設(shè)計(jì) 熱發(fā)電原理 熱發(fā)電器的原理 余熱發(fā)電的前提是利用余熱發(fā)生器,他是將熱電材料 產(chǎn)生的熱電效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電流 。包括塞貝克效應(yīng),珀耳帖效應(yīng)和湯姆森效應(yīng)。這三個(gè)因素與開(kāi)爾文關(guān)系:有關(guān),如圖所示: 圖 2- 1 熱電轉(zhuǎn)換工作原理 圖 貝克效應(yīng) 法國(guó)物理學(xué)家 路就會(huì)形成熱電流。這個(gè)定律被稱(chēng)為塞貝克效應(yīng)。 如圖 2示: 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 2貝克效應(yīng)圖 a,b 為不同的兩種材料。當(dāng)兩端的溫度差在⊿ T 時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)⊿ V,將其定義為電勢(shì)率 α,當(dāng)⊿ T 趨近于 0 時(shí),縮寫(xiě)為: α t ( 2- 1) 其中 α 爾帖效應(yīng) 法國(guó)物理學(xué)家卡佩爾蒂( 1834 年觀察到,當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)兩個(gè)導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生溫度變化:當(dāng)它從一側(cè)流向環(huán)路節(jié)點(diǎn)時(shí),節(jié)點(diǎn)將變冷,反向電流將會(huì)加熱。 1838 出 珀?duì)柼?yīng)的實(shí)質(zhì)。 表明熱點(diǎn)可能會(huì)變冷。 這種現(xiàn)象表明,導(dǎo)體電流存在差別時(shí),電路節(jié)點(diǎn)的微弱電流會(huì)構(gòu)成可逆的熱效應(yīng),若單位時(shí)間 熱量 小與電流的大小成正比關(guān)系: ( 2 π 數(shù),也是 勢(shì), q 是傳輸?shù)碾姾?。通電時(shí)電流從a 到 b, ,吸熱, π正,當(dāng)電流從 b 到 a, π負(fù), 于 0,吸熱。 姆遜效應(yīng) 當(dāng)電流流經(jīng)單個(gè)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體中存在溫度梯度,產(chǎn)生了可逆效應(yīng),這是湯姆森在 1854 年發(fā)現(xiàn)的。稱(chēng)為湯姆遜效應(yīng),所形成的熱量稱(chēng)為湯姆森熱,其與 電流 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 和時(shí)間過(guò)去,當(dāng)溫度梯度相對(duì)較小時(shí): τ ( 2- 3) Τ是湯姆森系數(shù)。 當(dāng)電流到熱端,τ > 0, 0, 0,而后吸熱。 三個(gè)熱點(diǎn)系數(shù)通過(guò)關(guān)系式連接得到: 在上式中, T 為絕對(duì)溫度。從中得出 : 從此我們可以得到,當(dāng)湯姆遜系數(shù)已知時(shí),我們可以計(jì)算塞貝克系數(shù)。 這表明根據(jù)導(dǎo)熱率的定義,這種效應(yīng)應(yīng)該表示為:矩陣表示形式為: 在上式中, , 分別是電流, 熵流和熱流的密度, T 是電場(chǎng)強(qiáng)度,溫差,電導(dǎo)率,塞貝克系數(shù),導(dǎo)熱系數(shù)和溫度。 在( 2,表明當(dāng) 材料以溫度差存儲(chǔ)時(shí),能夠形成電流。 熱發(fā)電器的理論模型 余熱發(fā)電器的主要參數(shù)是其熱電轉(zhuǎn)化功率,也就是最后的輸出功率和熱電轉(zhuǎn)化效率。在圖 2,采用一堆 P,N 電偶臂的模型來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 2- 3 理想的熱發(fā)電器單對(duì)電偶臂結(jié)構(gòu) 熱發(fā)電系統(tǒng)的理論計(jì)算 熱發(fā)電系統(tǒng)溫度 梯度的計(jì)算 圖 2臂式熱電發(fā)電機(jī)主要是通過(guò)引流銅,電偶臂,電絕緣熱覆蓋板組成。 計(jì)算三種導(dǎo)熱系數(shù): K 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 K 誤 !未找到引用源。 K 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ( 2- 8) 容易推得總的熱導(dǎo)率為: =錯(cuò) 誤 !未指定書(shū)簽。 ( 2- 9) 式中 : λc 1 -導(dǎo)熱覆蓋基板有效熱導(dǎo)率; λ導(dǎo)流片的有效熱導(dǎo)率; λ偶臂有效熱導(dǎo)率; l 熱覆蓋基板厚度; l 流片厚度; 偶臂厚度; A 熱覆蓋基板的面積; A 流片的面積; A 偶臂面積; K 熱覆蓋基板導(dǎo)熱 率; 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 K 流層導(dǎo)熱率; K 偶臂導(dǎo)熱率。 氧化鋁陶瓷是導(dǎo)熱覆蓋基板的組成, λ c 1( 20 W/m.℃ ~ 30 W/m.℃ ) 為有效導(dǎo)熱率。當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)逐級(jí)增加 λ c 1 = 5 W/m.℃ 導(dǎo)熱覆蓋基板厚度取: l 1 熱覆蓋基板的面積?。?A 10000流片的材料是銅 , 有效熱導(dǎo)率 λ c 2 = 401W/m.℃ (查自《傳熱學(xué)》趙鎮(zhèn)南 高等教育出版社 附錄 3) 導(dǎo)流片的厚度取: l 1 流片的面積取 : A 21偶臂材料是 有效熱導(dǎo)率 λc 3 = 140 W/m.℃ 電偶臂厚度?。?l 16.4 偶臂面積取 : A 3以: K 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 = 50 W/℃ K 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =℃ K 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = ℃ = =誤 !未找到引用源。W/℃ 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 根據(jù)傅立葉效應(yīng) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (= K T 設(shè):熱端溫度啟始為 800℃ 冷端溫度為 20℃ 所以: 總 = ℃ * 780℃ = K 1 = K 2 = K 3 = = 以: 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 個(gè)電偶臂的功率計(jì)算和效率計(jì)算 根據(jù)牛頓的熱力學(xué)規(guī)律,當(dāng)熱電發(fā)電機(jī)兩端的溫度差異時(shí),熱電發(fā)生器 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 產(chǎn)生熱量。 來(lái)自熱源的熱電偶得到的熱量是珀?duì)柼麩?,焦耳熱和熱傳遞的三個(gè)之和: 式中: η -發(fā)電效率; P -輸出到負(fù)載上的電能; I -回路中產(chǎn)生的電流; Q h -熱端的熱流; Q l -低溫?zé)嵩磸牡蜏囟宋盏臒崃鳎? R L -負(fù)載電阻; R -電偶臂的內(nèi)阻; α 塞貝克( 數(shù); K -熱傳導(dǎo)系數(shù); - 熱源溫度; ′ -冷源溫度。 電流回路,消除未知量電流 I ,則發(fā)電器的輸出功率 P 為: ( 2- 12) 由上述三式可得到熱電發(fā)電器的轉(zhuǎn)換效率為 : 內(nèi)阻 ( 2- 14) 式中: L N - N 型電偶臂臂長(zhǎng); ρ N - N 型電偶臂電導(dǎo)率; A N - N 型電 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 偶臂截面積; L P - P 型電偶臂臂長(zhǎng); ρ P - P 型電偶臂電導(dǎo)率; P - P 型電偶臂截面積。 ρ N= ρ P= 5 根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出 L /A= - 200( μv/℃ ) R= = 800℃ - - = = - = - = 當(dāng) R L= R 時(shí),功率最大 所以: 熱發(fā)電系統(tǒng)的功率與效率的理論計(jì)算 選擇開(kāi)始水溫為: 20 ℃ 水的流量為 : v1*s 末溫為 25℃ 選擇尾氣溫度為: 800℃ 尾氣的流速為 : 3 m/s 末溫為 100℃ 水的比 熱容 4200 j/ 尾氣的密度 ρ1= 誤 !未找到引用源。 水的密度 ρ1= 1000誤 !未找到引用源。 尾氣的比熱 003 j/ 尾氣的密度 ρ1= 誤 !未找到引用源。 假設(shè):忽略熱的損耗,則 Q= C*M* = C*ρ*V* =C*ρ*v*s*t* 設(shè) : S 水道 = S 氣道 = 1*1= 2*v 2* 2 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 假設(shè)現(xiàn)在余熱發(fā)電系統(tǒng)有三個(gè)模塊 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 P=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =誤 !未找到引用源。 = 未找到引用源。 未找 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 C 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ρ錯(cuò)誤 !未找到引用源。 V 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =C 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ρ錯(cuò)誤 !未找到引用源。 v 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 s(通氣管道截面積) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 t 錯(cuò)誤 !未找到引用源。選擇尾氣溫度為 : 800℃ 末溫為 100℃ 尾氣的比熱 003 j/ 尾氣的密度 ρ1= 誤 !未找到引用源。 尾氣的流速為 : 1 m/s t=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = s s(通氣管道截面積) = 未找到引用源。 未找到引用源。 = 700 ℃ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 未找到引用源。 M 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 未找到引用源。 ρ錯(cuò)誤 !未找到引用源。 V 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =C 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ρ錯(cuò)誤 !未找到引用源。 v 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 s 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2825.8 w 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 第 3 章 余熱發(fā) 電系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 電發(fā)生器結(jié)構(gòu)分析 相比以往一般的研究基礎(chǔ)上, 微卷式,熱電堆,薄膜熱電發(fā)電器是電熱發(fā)電器的重要構(gòu)成,下面是對(duì)三種結(jié)構(gòu)的講解和分析 ,再使用功能和優(yōu)、劣相比從而選出所需求的發(fā)生器類(lèi)型來(lái)進(jìn)行研討分析和剖析。 熱發(fā)電研究方案 國(guó)普林斯頓大學(xué)研究的方案 圖 3型線圈式電加熱器 在上圖所示中,雙環(huán)管作為微型線圈式電加熱器,也發(fā)生氣體化學(xué)反應(yīng)的主要場(chǎng)所。通常也被稱(chēng)之為 尺寸約為 5料是氧 化鋁陶瓷,在這里我們使用 加工途徑完成立體材料,管寬度為 料和空氣從泵進(jìn)入通道,在 間通過(guò)兩個(gè)電極點(diǎn)燃,使燃料持續(xù)燃燒。燃料燃燒后的廢氣由管排出。普林斯頓大學(xué)研究了有氫氣,甲烷,甲醇和乙醇在內(nèi)的燃料,因?yàn)榇蟛糠秩剂系谋3秩紵?,必須初始溫度(高?00° C)來(lái)連續(xù)燃燒。須要使用別的熱源預(yù)熱,氫氣就能在室溫下加熱進(jìn)行催化。調(diào)查結(jié)果還顯示,在 300℃下,氫氣和空氣的混合物能夠在很寬的比例范圍內(nèi)反應(yīng),使 2 至 12 瓦的熱量,熱轉(zhuǎn)換為 100 毫瓦的燈泡。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 除此之外,還有一些 方法,列如微火微電源系統(tǒng),采用了 結(jié)構(gòu)。利用電化學(xué)微機(jī)械技術(shù),設(shè)計(jì)的微型發(fā)動(dòng)機(jī)。將發(fā)電機(jī)和熱交換器置于微型裝置中。 如下圖所示: 圖 3 2維和 3維的結(jié)構(gòu)模型 這就是這種 2 維和 3 維的構(gòu)造模型。在這種裝置中,火焰的溫度是通過(guò)氣體燃料的流入來(lái)進(jìn)行改變,通過(guò)測(cè)試兩種不同型號(hào)的燃燒器,在高低速流動(dòng),高低溫度,長(zhǎng)時(shí)間和短時(shí)間停留得到在處于無(wú)焰燃燒可以進(jìn)行的溫度范疇,同時(shí)制作溫度分布仿真。如圖所示: 圖 3型線圈 式電加熱器 溫度分布仿真 實(shí)驗(yàn)研究還表明,三維的 構(gòu)能減少熱量的損失。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 國(guó)斯圖加特大學(xué)研究的方案 下圖是德國(guó)斯圖加特大學(xué)研制的 型熱電發(fā)生器 圖 3型熱電發(fā)生器 通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn) 藝兼容的 薄膜工藝,可以容易地形成 微型熱電發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)。 英國(guó)加的夫大學(xué)的火力發(fā)電科研所將石英上的藍(lán)寶石和多晶硅膜上的硅膜用作熱電材料,作為產(chǎn)生為起搏器供電的微型熱電發(fā)電裝置。 它的尺寸: 5 10 于測(cè)試,包含不同數(shù)量和尺寸的電偶臂。 測(cè)試結(jié)果表明,每個(gè)長(zhǎng),寬,高分別為 450μ m, 100μ m, m 的熱電偶在兩種膜材料中的塞貝克電壓可以達(dá)到 K 左右。 采用較低的導(dǎo)熱系數(shù)的石英,由于大大降低了基板的熱泄漏,器件的能量轉(zhuǎn)換效率可以提高 50 倍,德國(guó)斯圖加特大學(xué)采用晶體硅微處理技術(shù),制造了平面型微型熱電發(fā)電裝置的橋式結(jié)構(gòu)。 試驗(yàn)裝置由硅材料制成, P 型和 N 型熱電臂長(zhǎng)度和寬度分別為 500μ m 和 7μ m,在 10μ m 厚的硅薄膜的中間形成摻雜深度為 lμ m, 熱電偶連接 10 個(gè)。 該結(jié)構(gòu)提供與基板 的垂直側(cè)的溫度差,從而減小了與熱電偶套管平行的基板中的熱損失。 這說(shuō)明,當(dāng)襯底垂直面的溫差為 10K 時(shí),器件的熱電功率為 米。 電堆式熱電發(fā)電器 它是由美國(guó)噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室( 制的 下圖 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3裝置的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的跨平面型微電子冷卻裝置的結(jié)構(gòu)相同。交叉平面微電子冷卻裝置的原理與傳統(tǒng)的熱電冷卻裝置的原理非常相似,除了基板和熱電偶臂本體成為薄膜材料之外, 由于在這種冰箱構(gòu)造中,熱流的導(dǎo)向和基板其表面是如此垂直所謂的。雙層基板是連接到冷端和發(fā)電機(jī)的熱端的熱電偶。其原理是:根據(jù)塞貝克效應(yīng),當(dāng)發(fā)電機(jī)的冷熱端溫度差時(shí),電路會(huì)產(chǎn)生電流。他使用厚膜 時(shí)保持熱電臂的橫截面積和長(zhǎng)度比相同的條件,減少熱電吊臂,增加每單位體積密度的熱功率。同時(shí),微電子發(fā)電裝置連接數(shù)萬(wàn)個(gè)熱電偶,在低溫差下獲得電壓高電壓,這種微電熱發(fā)電裝置的另一個(gè)特點(diǎn)是其制造工藝結(jié)合了電化學(xué)沉積和集成電路蝕刻工藝。測(cè)試裝置由 2300 個(gè)熱電偶組成,熱電臂的長(zhǎng)度為 50μ m,直徑為 6μ m。 在 溫差下,可以在 電壓下提供 22 試驗(yàn)表明,上述所用可用于 供微功率。 目前, 在研發(fā)使用 P 型和 N 型 米線替代厚膜合金,便用相似的措施完成更小尺寸的半導(dǎo)體電偶臂。 當(dāng)然發(fā)電器的構(gòu)造還有很多,然而就目前的選取的幾種上述結(jié)果證明,微卷熱電轉(zhuǎn)換器的熱損失較小,熱能利用率較高,但微加工愈加艱巨。同時(shí),因?yàn)闊犭姴牧显跍囟忍荻确较蛏蠟榇?lián),所以熱電材料的溫度差不是很大,所以發(fā)電量 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 也很小。薄膜熱電發(fā)電程序從來(lái)說(shuō)微處理技術(shù)相對(duì)成熟,其尺寸相對(duì)較小。但是由一般低功率產(chǎn)生的功 率,僅有微瓦熱電堆 對(duì) 具備一樣的溫差,所以每對(duì) 串聯(lián),功率較大,另外,熱源腔最好設(shè)計(jì)得相對(duì)大一點(diǎn),這樣燃料燃燒,溫度掌控等比較容易,然而熱損失比微型線圈發(fā)電機(jī)要大。在這里用熱電堆式熱電發(fā)生器作為熱電電源的重要部件來(lái)設(shè)計(jì)。 熱發(fā)電器模塊的設(shè)計(jì) 熱電堆型微電熱發(fā)電機(jī)主要包括上,下熱罩,分流芯片,焊料層, 懸臂和輸出線等部件。 微電子發(fā)電機(jī)的輸出功率和效率會(huì)被接觸電阻影響,湯姆遜效應(yīng)和溫度波動(dòng)的影響以及熱覆蓋片,導(dǎo)流板和焊料層對(duì)熱導(dǎo)率的影響。 熱電發(fā)電器模塊 的設(shè)計(jì)有水流道、氣流道和熱電發(fā)電偶臂的構(gòu)造設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)這個(gè)模塊的形態(tài)要注意熱量的最大利用。 余熱發(fā)電器模塊設(shè)計(jì)通常有,微卷式 電堆和薄膜熱發(fā)電,在這三者之間進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),微卷式雖然熱量損失小,但是加工很復(fù)雜,沒(méi)有條件不便使用。薄膜熱發(fā)電的處理技術(shù)相對(duì)不成熟,而且功率很低,不宜進(jìn)行試驗(yàn)。 和溫度場(chǎng)的熱電堆并聯(lián),每對(duì) 溫差相同,所以每對(duì) 串聯(lián),發(fā)電功率較大,最終采用熱電堆熱電,發(fā)電機(jī)作為火力發(fā)電的部件來(lái)設(shè)計(jì)。為達(dá)到最大熱量的利用,所以我想到了“雙管形熱電發(fā)電器”和“方形熱電發(fā)電器 ”,雙管形熱電發(fā)電器的熱量利用率比方形熱電發(fā)電器要高,但其應(yīng)用中制作方面要求較高而且維修不方便,方形熱電發(fā)電器不但具有較高的熱利用率,并且后期用于制造方便,維修簡(jiǎn)單所以最后采用方形熱電發(fā)電器。 下面我以簡(jiǎn)圖的形式來(lái)介紹一下方形熱電發(fā)電器電偶臂的具體組成: 圖 3形熱電發(fā)電器電偶臂 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 下圖為余熱發(fā)電器系統(tǒng)的水、氣流向簡(jiǎn)圖: 圖 3電器系統(tǒng)的水、氣流向簡(jiǎn)圖 氣管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通氣管道位于發(fā)電模塊中心,選取銅為導(dǎo)熱介質(zhì),在管道增加了一井字形的材料為銅的導(dǎo)熱肋板,增加整個(gè)管道的導(dǎo)熱率 ,優(yōu)化整體的熱利用率。 圖 3- 8 通氣管道 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 連接通氣管道位于通氣管道外部,組成為鋁合金 ( g,n) ,其安置方法是為底部四邊用 75%和 95%的鉛錫合金焊接在通氣管道的四邊上。通氣管道的這種隆起設(shè)計(jì)是為了將尾氣分散導(dǎo)入通氣管道,避免尾氣堵塞,也可以將尾氣中的余熱更好的被銅片吸收傳遞給導(dǎo)熱層,提高熱利用率。 圖 3氣管道連接零件 水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 位于通氣管道外面的 是兩對(duì)尺寸不同但外形一樣的通水管道,其材料為鋁合金 ( g, n) ,該管道的元件有: 2 個(gè)管道接頭、三塊鋁合金板(兩塊小的規(guī)格為: 0*2,還有一塊大的規(guī)格為: 04*2)。 管道的制造步驟為:管接頭用 75%和 95%的鉛錫合金焊接在打好孔的小鋁合金板上,焊接時(shí)防止產(chǎn)生空隙,避免漏水的的情況,再將那塊大的鋁合金依照?qǐng)D紙折好,用 75%和 95%的鉛錫合金焊接好,下一步整體焊接,再觀察看出現(xiàn)有無(wú)漏水現(xiàn)象,及時(shí)修補(bǔ)。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3- 10 通水管道( 1) 通水管道( 2) 與上方做法相同,只是規(guī)格不一樣的,總的一點(diǎn)要求就是:焊接完畢后水檢,檢查何處漏水,及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),防止后期漏水。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3- 11 通水管道( 2) 熱發(fā)電器的設(shè)計(jì) 發(fā)電機(jī)組主要有熱蓋基板,導(dǎo)流板和電臂三部分。 當(dāng)電臂端部之間的溫差,P, N 結(jié)兩種不同的熱電材料會(huì)產(chǎn)生 應(yīng),所以電路中有電流。 圖 3- 12 電偶臂的理論圖形 動(dòng) 臂式熱電發(fā)電機(jī) 在通風(fēng)管與水管之間 , 電偶熱電發(fā)電機(jī)有電 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 絕緣熱套,引流銅和 臂,熱蓋 95%的氧化鋁陶瓷, 導(dǎo)電層材料為銅板,焊料層為 75%和 95%的錫和導(dǎo)電銀塑料和高溫銀漿。 電臂材料為 電發(fā)電機(jī)電臂橫截面尺寸為 33 臂對(duì)對(duì) 199 對(duì)。 從以往的理論分析可以看出,熱電材料的選擇賽貝克系數(shù)越高,質(zhì)量越好。圖 3絕緣導(dǎo)熱覆蓋片 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3流層 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3偶臂 電偶臂中的電流流向如下圖所示: 圖 3偶臂中 電流的流向 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 熱發(fā)電器的結(jié)構(gòu)制作 普通來(lái)說(shuō)熱電熱電發(fā)電機(jī)包括氧化鋁陶瓷,熱電材料制備, 導(dǎo)體材料生產(chǎn),熱電發(fā)電機(jī)組裝等部分工藝,生產(chǎn)工藝也規(guī)模大。 小型熱電源的結(jié)構(gòu)有陶瓷基板,銅流層,焊錫層,熱電偶電臂和引線等部件。 處理技術(shù)如圖 3示。 瓷基板的選用與制作 導(dǎo)電層上的陶瓷基材主要用于覆蓋鋁層工藝,有一些廠家采用銅成型工藝。 偏轉(zhuǎn)器陣列如圖 3示,左圖和右圖涵蓋了基板轉(zhuǎn)向?qū)拥年嚵袌D和半導(dǎo)體電偶臂的陣列結(jié)構(gòu)。 按照襯基板導(dǎo)流層陣列,這里用 水制造焊料層掩模,見(jiàn)圖 3罩通過(guò)孔和襯底層的重新固結(jié)和收緊。最后在方槽中進(jìn)入高溫導(dǎo)電銀膠,從而形成所需的焊料層。 電材料的選用與電偶臂的制作 與一般熱電發(fā)電機(jī)的熱電材料制造工藝一樣,碲化鉍材料和一些添加劑根據(jù)規(guī)定比例的配方,高于 920K 的溫度熔化,再通過(guò)晶棒拉絲,切片,切 粒加工,從而得到 們需要的熱電偶粒子 使用特殊定制的模具,如圖 3P 型電動(dòng)臂顆粒和 N 型電臂顆粒布置在模具槽的正方形中。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3- 17 小型熱電發(fā)電器加工工藝框圖 圖 3- 18 發(fā)電器覆蓋基板導(dǎo)流層結(jié)構(gòu) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3- 19 焊料層掩模 圖 3- 20 小型電偶臂陣列模具 電器的裝配與封裝 將 P、 N 型電偶臂顆粒順次間隔分布在模具中后,再將模具對(duì)準(zhǔn)氧化鋁陶瓷下覆蓋基板,讓 P、 N 電偶臂對(duì)牢導(dǎo)流層,經(jīng)過(guò)焊料層將電偶臂與覆蓋層粘接在一起 。然后再用焊料將導(dǎo)出引線與導(dǎo)流層出口粘接在一塊。采取相同方法將上覆蓋基板與電偶臂顆粒粘接。等導(dǎo)電膠凝結(jié)后,將發(fā)電器置于高溫恒溫爐中靜置10 小時(shí)以上,讓焊料和電偶臂導(dǎo)流層充分焊合。高溫爐溫度保持在 450K~ 550K 之間。在高溫爐中靜置到時(shí)間后,將發(fā)電器取出,用電阻儀初步測(cè)試引線兩端的電阻,如電阻不是無(wú)窮大(一般在 1~ 10 歐姆),表明焊合成功。此時(shí)用高溫硅膠把發(fā)電器周?chē)夂瞎袒云鸬奖Wo(hù)作用。這樣,熱電發(fā)電器的制造就實(shí)現(xiàn)了。 熱發(fā)電器的工藝設(shè)計(jì) 熱電發(fā)電機(jī)電臂橫截面尺寸大多為 1上,粒徑較 大,熱電材料切割比較容易。 臂放在陣列的專(zhuān)用的模具中,用手動(dòng)方法,總的加工相對(duì)容易。流程圖如圖 3- 21。 現(xiàn)具體闡述如下: 在用導(dǎo)向?qū)犹幚硖沾苫逯?,接下?lái)是生產(chǎn)電臂。 因?yàn)殡妱?dòng)臂的尺寸小,材料脆性好,所以這里是一個(gè)硅模工藝,也就是先制成一個(gè)正方形的正方形的硅模陣列,再放入熔融的熱電材料中,并將發(fā)電機(jī)覆蓋的基板,再去除原有的硅模,留下熱電電偶臂。 詳細(xì)的硅模工藝如下:按照熱電發(fā)生器的設(shè)計(jì),制造光刻膠曝光用掩模膜。使用厚度為 拋光硅晶片,尺寸為 8.“蕩滌硅晶片,用氫氟酸緩 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 沖液作為 蝕刻溶液除去二氧化硅的外表,并在涂層上放置一層光機(jī)器光致抗蝕劑的厚度約為 50 微米。曝光顯影后,光致抗蝕劑在硅晶片的表面上形成方孔陣列,再經(jīng)過(guò)深度光刻,硅晶片形成方孔陣列,形成方孔陣列不是一個(gè)通孔,而是一個(gè)方形凹槽陣列。然后去除硅片上的光刻膠。兩片晶片,涂在光致抗蝕劑的另一面,重復(fù)曝光顯影,光刻,清洗等。方槽的另一面在方槽兩側(cè)形成的陣列排列成一列。這時(shí)要求在高溫爐中需要硅模,將 P 型和 N 型半導(dǎo)體懸臂材料放在石英容器 50℃。然后,將 P 型熱電材料注入硅模側(cè)面上的方形槽中,并且在 硅模具冷卻之后,固化了硅模,將硅模翻轉(zhuǎn),將 通過(guò)行硅模冷卻,熱電材料固化。結(jié)束時(shí)在硅片兩面研磨直到露出熱電偶,并按照需求的熱電偶高度,確定研磨和研磨的量經(jīng)過(guò)模具的厚度電臂和焊接層的接合,發(fā)電機(jī)切割封裝,要求得到熱電發(fā)生器。 用圖形來(lái)體現(xiàn)。整個(gè)工藝有涂膠、曝光顯影、光刻、鑄模以及鍵合封裝等工藝,主要應(yīng)用了硅模和電偶臂的制造工藝。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3- 21 微型熱發(fā)電器制作工藝流程 熱發(fā)電器模塊的固定框架設(shè)計(jì) 考慮到固定框架的最大承受力,同時(shí)要讓內(nèi)部的原件牢牢固定在一起,無(wú)法移動(dòng),所以應(yīng)該選擇硬度較高的材料,這里可以使用不銹鋼。用螺母固定好之后,要注意在一側(cè)留下適宜的空間,方便最后將整個(gè)系統(tǒng)裝置與船體相連。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3定框架 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 熱發(fā)電器模塊和固定框架裝配 固定框架 圖 3熱 發(fā)電器模塊 裝配的主要要求是:確保每個(gè)部件都緊密相連, 避免由于間隙過(guò)大而產(chǎn)生的電阻較大。 熱發(fā)電器模塊之間的連接部件 在上海滬旋旋轉(zhuǎn)接頭場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的不銹鋼編織軟管,是模塊之間鏈接的主要結(jié)構(gòu)。 圖 3— 24 是金屬軟管的選取表格,在設(shè)計(jì)中要讓該金屬管與廢氣排放管道的銜接,必須要考慮到金屬管道的最大承受壓力,還有耐高溫- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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