脈衝式氣壓渦輪機的製作方法

2023-09-17 00:25:40 4

專利名稱：脈衝式氣壓渦輪機的製作方法
脈衝式氣壓渦輪機本發明涉及脈衝式氣壓渦輪機，是將壓縮空氣的氣體膨脹動力轉變成軸動力的機 械裝置。適用於驅動發電機發電和其他需要軸功的設備。現代工程技術領域以軸動力驅動的設備非常普遍，常見的內燃機、電動機等都是 通過向目標機械提供軸功來驅動機械運轉的。而氣動機械就是將氣體膨脹力轉變為軸動力 的一種裝置，氣動原理被應用在很多氣動設備中，這些氣動設備往往為一體機如氣動切割 機、衝擊鑽等，市場缺少一種獨立的氣動驅動設備。本發明結合工程需要，立足於彌補市場缺陷，專門設計一種專門將高壓氣體的膨 脹力高效轉變為軸動力的通用驅動設備。本發明要解決的問題是提供一種可以高效地將高壓氣體的膨脹力轉變為軸動力， 以實現大力驅動目標設備軸轉動的目的。本發明內容包括氣槽、噴嘴、氣動渦輪、主軸、底座、排氣罩、控制器等構成。按以下 步驟說明1.氣槽氣槽為向氣動渦輪機供應高壓氣體的裝置，安裝在氣動渦輪同心圓的外側。(1)為封閉的環形槽，由耐高壓的高強度材料製作而成；(2)氣槽的外面安裝進氣管道，管道上安裝節氣控流進氣閥門；(3)氣槽的內面安裝高壓氣體噴嘴；(4)氣槽通過連接鑄件固定安裝在底座上。2.噴嘴噴嘴是向氣動渦輪噴射高壓氣體的裝置。(1)噴嘴位於氣槽內面，為入口大出口小的錐形氣道，出口孔徑為1 10mm。可以 是在氣槽壁鑽孔形成，也可以是安裝在氣槽內壁的定型件；(2)噴嘴呈偏離軸心的斜角，與氣槽圓切線的夾角角度在10 75°之間，指向渦 輪轉動方向；(3)噴嘴以規律排列安裝，數量為每排1 50個，各排間距為5 200mm。3.氣動渦輪氣動渦輪是在高壓氣體驅動下，帶動主軸轉動的核心部件。(1)氣動渦輪安裝在氣槽同心圓的內側，通過主軸軸承固定在底座上；(2)氣動渦輪輪面上的弧面脈衝面板為對稱焊接的弧形板，與葉片頂端處於相同 高度，與噴嘴保持最小間隙。當所述氣動渦輪轉動時，面板呈弧形旋轉封閉噴嘴阻止噴氣， 使噴嘴呈脈衝形式噴射高壓氣體；
(3)氣動渦輪的外周為弧形葉片，按軸向方向焊接在渦輪的表面，葉片間距在 10 200mm之間，葉片高度在5 200mm之間；(4)弧型葉片的焊接帶有傾角，方向與噴嘴相向，與渦輪圓切線的夾角角度在 10 75°之間；(5)葉片兩端設置圍氣板和排氣口。圍氣板為緊貼前葉片的近似三角形板，排氣口 為貼近後葉片的倒三角形口；(6)氣動渦輪的輪轂輻條為帶有斜角的扇形支撐板，斜面朝向排氣方向，數量為2 至若干條；(7)氣動渦輪的主軸連接氣動設備。4.主軸為與氣動渦輪硬連結的轉動軸。5.底座為支承主軸和氣槽的鑄件支架。6.排氣罩為封閉於氣動渦輪兩側的篩狀板。7.控制器是監控氣動渦輪及運行的裝置，並通過預設輸出轉速，調節噴氣量，人為地控制設 備轉速和驅動力。(1)控制器儀錶盤上的氣壓表指示氣槽的氣壓，流量表指示氣槽的流量，轉速表指 示氣動渦輪機的轉速；(2)控制器操作盤設有輸出設定器，設定輸出轉速後通過控制節氣控流閥門調節 氣動渦輪機轉速。[有益效果]本發明所提供的脈衝式氣壓渦輪機具有以下應用效果1.提供一種經濟有效的能量轉換方式。本發明提供的脈衝式氣壓渦輪機的驅動方 式技術可靠、設施簡單、建造成本低；2.用於高壓氣體發電，可實現均勻發電和持續供電。本發明無論是用於併網發電， 還是離網發電，都能提供均勻持續的發電。與風電設備相連，可以解決風力發電不可控、不 穩定的最大難題；3.節省氣源，充分發揮能效。據我們的實驗，脈衝式氣壓渦輪機比普通渦輪機能效 提高40% ；4.清潔環保。本發明的脈衝式氣壓渦輪機是完全的環境友好動力轉換方式，不會 給環境帶來任何的汙染；附

圖1是外形示意圖(正面)；附圖2是外形示意圖(側面)；附圖3是剖視圖。圖中1-氣槽，2-氣動渦輪，3-噴嘴，4-弧形葉片，5-輪轂輻條，6_主軸，7_氣動排氣罩，8-進氣管道，9-節氣控流閥門，10-底座，11-弧面脈衝段，12-弧面脈衝面板。 [實施例]如附圖所示，製造一個氣動渦輪機。1.部件(1)氣槽材質選用3mm鋼板，內面為5mm鋼板。尺寸為外徑450，內徑400 ；寬度 120 ；(2)渦輪；主體為鑄鐵，直徑(含葉片)396，寬度110。弧面脈衝面板為3mm不鏽 鋼板，寬度為110，長度為180，距渦輪面高度為28 (與葉片頂端處於相同高度，與噴嘴保持 最小間隙)，數量為2個，在渦輪表面對稱分布；葉片材質選用3mm不鏽鋼板，高度30，寬度110，傾角75°，間距35。圍氣板為前 一葉片尖端與後一葉片根部連線構成的三角形。(3)主軸材質為45號鋼，尺寸為軸徑35，長度500。(4)排氣罩為5mm鑄鐵件，尺寸為外徑400，內徑80，安裝軸承。(5)底座為鑄鐵件，分別支承主軸軸承和氣槽外殼。(6)控制器選用市售電子儀表組裝。2.元(零)件(1)節氣控流閥門；⑵氣壓表；(3)溫度表；(4)流量表；(5)轉速表；(6)控制器； (7)軸承；(8)排氣罩螺絲；(9)吊腳螺栓。總成(1)將氣槽固定安裝在底座上；(2)將氣動渦輪固定套接在主軸適當位置，兩側套接上排氣罩，兩端套接主軸支承 軸承；(3)將氣動渦輪套入氣槽內，主軸軸承安裝在底座軸承套內，加蓋；(4)連接儀錶盤和控制器。
權利要求
1.一種脈衝式氣壓渦輪機，由氣槽、噴嘴、氣動渦輪、主軸、底座、排氣罩、控制器構成。 其特徵在於所述氣槽(1)為不轉動的高強度耐壓環形槽，固定安裝在底座上，氣槽外面設 進氣管道(8)，通過管道與壓氣和儲氣設備相連，進氣管道上安裝節氣控流閥門(9)。氣槽 內面安裝高壓氣體噴嘴(3)，數量數個至數百個，依次排列。所述噴嘴進氣端位於氣槽內，噴 氣口指向內側。所述氣動渦輪( 外徑小於所述氣槽內徑，安裝在氣槽同心圓的內側，渦輪 主軸(6)通過軸承安裝在底座(10)上。所述氣動渦輪的輪面弧型脈衝段(11)上安裝有對 稱的封閉噴嘴的弧面脈衝面板(12)，脈衝面板之間為帶有傾角的弧形葉片G)，所述弧形 葉片按軸向方向焊接在所述渦輪的表面，傾角方向與噴嘴相向。所述氣動渦輪的主軸連接 氣動設備。所述氣動排氣罩(7)為封閉於氣動渦輪兩側的篩狀板。
2.如權利要求1所述的一種直驅式氣壓渦輪機，其特徵在於葉片兩端設置圍氣板和 排氣口。圍氣板為緊貼前葉片的近似三角形板，排氣口為貼近後葉片的倒三角形口。
3.如權利要求1所述的一種直驅式氣壓渦輪機，其特徵在於所述氣動渦輪輪面弧型 脈衝段上的弧面脈衝面板為對稱焊接的弧形板，與葉片頂端處於相同高度，與噴嘴保持最 小間隙。當所述氣動渦輪轉動時，面板呈弧形旋轉封閉噴嘴阻止噴氣，使噴嘴呈脈衝形式噴 射高壓氣體。
4.如權利要求1所述的一種直驅式氣壓渦輪機，其特徵在於所述控制器帶有儀錶盤 和操作盤。儀錶盤安裝有氣壓表指示氣槽的氣壓，流量表指示氣槽的流量和轉速表指示氣 動渦輪機的轉速。操作盤設有輸出設定器，設定輸出轉速後通過控制節氣控流閥門調節氣 動渦輪機轉速。
全文摘要
本發明提供一種脈衝式氣壓渦輪機，是將壓縮空氣的氣體膨脹動力轉變成軸動力的機械裝置。通過高壓噴嘴對氣動渦輪的葉片進行脈衝式噴射高壓氣體，驅動渦輪轉動，獲得強力軸功。具有能效高、設施簡單、應用範圍廣泛等優點。適用於驅動發電機發電和其他需要軸功的設備。
文檔編號F01D17/12GK102135015SQ201010042860
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者施建勇 申請人:施建勇