熱汽輪機的製作方法
2023-06-03 01:48:21
專利名稱：熱汽輪機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱機，特別涉及利用燃氣、水蒸汽共同做工作物質的熱機。
生活中使用的熱機利用水蒸汽做工作物質的有兩類一類是蒸汽機，它的最大缺點是，活塞要往復運動，外帶曲軸連杆，機構複雜，熱效率低。另一類是蒸汽輪機，它的最大缺點是有一套笨重的鍋爐設備。這兩類熱機的共同缺點是，只利用了蒸汽做功的部分能量，燃氣、冷卻系統帶走的熱量沒有得到利用。利用燃氣做工作物質的熱機也有兩類一類是內燃機，它的缺點與蒸汽機相同。另一類是燃氣輪機，它是讓高溫高壓的燃氣直接衝擊葉片，這就要求使用性能優良的耐熱材料來製造葉片，而且要有很好的冷卻設備。利用燃氣做工作物質的熱機的共同缺點是，只利用了燃氣做功的部分能量，燃氣和冷卻系統帶走的熱量仍然沒有得到利用。
本實用新型的目的在於設計一種與現有技術不同的熱機。該熱機是利用燃料燃燒產生的燃氣和冷卻系統產生的水蒸汽共同來衝擊葉片，巧炒地解決了燃氣輪機的冷卻問題，又充分地利用了燃氣和冷卻系統要帶走的熱量，同時燃氣與水蒸汽之間的化學變化，還能提高燃料的利用率，達到機構簡單、容易製造、熱效率高的目的。
本實用新型的目的採用如下結構實現本實用新型的熱機由輪機、燃料供應器和蒸汽供應器三部分構造輪機是一個園筒體，筒內左端設有兩層葉片、構成空氣壓縮機，筒內右端設有三到四層葉片、受燃氣、水蒸汽的衝擊。將內能轉化為輪機的動能。筒外兩端是支撐輪機的滾動軸承，中間是散熱片燃料供應器由汽化室、噴油嘴、控油針組成。蒸汽供應器由冷卻水箱、噴汽嘴、控汽針、導向片組成。具體構成方式有兩類，分別在兩個實施例中說明，分別是利用液體或氣體做燃料的臥式熱汽輪機，和利用固體或氣體做燃料的立式熱汽輪機。
本實用新型的效果十分顯著，由於採用了燃氣，水蒸汽共同做工作物質，巧妙地解決了燃氣輪機的冷卻問題，又充分地利用了燃氣和冷卻系統要帶走的熱量，同時燃氣和水蒸汽之間的化學變化，還能提高燃料的利用率。達到了機構簡單，容易製造，熱效率高的目的。
圖面說明
圖1實施例1的臥式熱汽輪機結構示意圖。
圖2實施例2的立式熱汽輪機結構示意圖。
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型。
實施例1如
圖1所示，在臥式熱汽輪機的輪機園筒1內左端設有壓縮葉片2、3，構成空氣壓縮機，筒1內右端設有動力葉片23、20、17、受燃氣、水蒸汽的衝擊，將內能轉化為輪機的動能，葉片3和葉片23之間是燃燒室11，筒1兩端是支撐輪機的滾動軸承18，中間是散熱片21，燃燒室11左端是由汽化室8、噴油嘴9和控制油針7的凸軸5、彈簧6組成的燃料供應器，燃燒室11右端是由冷卻水箱12、噴汽嘴24、恆壓彈簧25、控汽針26、導向片22、19組成的蒸汽供應器。
開啟電動機(圖中未畫)通過傳動齒輪10使輪機快速轉動起來，葉片2、3將空氣壓縮到燃燒室11內，形成高溫高壓氣體，同時使汽化室8中的燃料升溫汽化。轉動凸軸5控制油針7、打開噴油嘴9，讓汽化的燃料噴入燃燒室11，同時關閉電動機，讓火花發生器(圖中未畫)點火，使燃料燃燒產生高溫高壓燃氣，衝擊葉片23，燃氣在導向片22的引導下，再次衝擊葉片20，在導向片19的引導下，衝擊葉片17後，從排氣口16排出，在這個過程中，燃氣將內能轉化為輪機的動能。同時燃氣將部分內能通過導向片22、19傳給冷卻水箱12，使水箱12中的水汽化，壓強增大，自動關閉單通閥門14，推動控汽針26向左運動，關小噴油嘴9，打開噴汽嘴24，高壓蒸氣衝擊葉片23、20、17，將回收的熱能轉化為輪機的動能，同時使葉片23、20、17和導向片22、19的溫度降低。噴汽後水箱12中的壓強減小，水泵(圖中未畫)自動將尾氣預熱後的水從進水口15處注入水箱12，控汽針26在恆壓彈簧25的作用下向右運動，關閉噴汽嘴24，開大噴油嘴9，燃氣再度將內能轉化為輪機的動能，同時產生水蒸汽。消耗的燃料由高壓油泵(圖中未畫)從進油口4注入汽化室8。燃汽傳給輪機園筒1的熱量由散熱片21散向空氣中，輪機的動能由傳動齒輪13向外輸出。
實施例2如圖2所示，立式熱汽輪機的輪機園筒1豎直地安裝在基石32上的滾動軸承31上，上端套在滾動軸承18中，筒1內設有葉片17、20、23、30，筒1外設有散熱片21和旋翼28。筒1中設有園形水形箱12，箱12上罩著水箱罩27，罩27外設有導向片19、22、29，罩27下設有噴汽口24、33。箱12下側方是燃燒室11，室11周圍是水套34。
讓燃料在燃燒室11中燃燒，產生大量的燃氣，通過燃氣通道35向上運動。燃氣將熱量傳給水箱12，使水沸騰產生高溫高壓水蒸汽，水蒸汽從水箱12和罩27之間細縫中下降，再從噴汽口24噴出，與燃氣共同衝擊葉片30。同時有少量水蒸汽從噴汽口33向燃燒室11中的熾碳噴射，產生大量的水煤氣，提高燃料的利用率，混合氣體在導向片29、22、19的引導下，再次衝擊葉片23、20、17，最後從排氣口16處排出。在這個過程中，燃氣和水蒸汽將內能轉化為輪機的動能。高速旋轉的旋翼28帶動空氣運動，產生一定的舉力，使輪機象陀螺一樣懸在空中，減小摩擦傳給筒1的熱量由散熱片21散向空氣中。消耗的水由水泵(圖中未畫)將尾氣預熱的水從進水口15注入水箱12，輪機的動能由傳動齒輪13向外輸出。
權利要求1.一種由輪機園筒(1)，燃料汽化室(8)和冷卻水箱(12)組成的熱汽輪機，其特徵是輪機園筒(1)內左端設有壓縮葉片(2)、(3)，筒(1)內右端設有動力葉片(23)、(20)、(17)，筒(1)兩端支撐在滾動軸承(18)上，筒(1)外設有傳動齒輪(10)、(13)和散熱片(21)，葉片(3)與葉片(23)之間是燃燒室(11)，燃燒室(11左端，即壓縮葉片(2)、(3)環繞的中心處，設有燃料汽化室(8)，汽化室(8)右端設有噴油嘴(9)，汽化室(8)中設有受凸軸(5)、彈簧(6)控制的控油針(7)，燃燒室(11)右端，即動力葉片(23)、(20)、(17)環繞的中心處，設有冷卻水箱(12)，箱(12)左端設有受控汽針(26)控制的噴汽嘴(24)和控制控汽針(26)的恆壓彈簧(25)，箱(12)外部設有汽流導向片(22)、(19)，片(22)位於動力葉片(23)和(20)之間，片(19)位於動力葉片(20)與(17)之間。
2.根據權利要求1所述的熱汽輪機，其特徵是冷卻水箱(12)上罩著水箱罩(27)，罩(27)下端間隔地設置噴汽嘴(24)、(33)。
3.根據權利要求1所述的熱汽輪機，其特徵是散熱片(21)中設有旋翼(28)。
專利摘要一種熱汽輪機,涉及利用燃氣和水蒸汽共同做工作物質的熱機。本實用新型的熱機由輪機、燃料供應器、蒸汽供應器三部分構成:輪機由壓縮葉片,動力葉片,散熱片組成,燃料供應器由汽化室、控油針、噴油嘴組成,蒸汽供應器由冷卻水箱、控汽針、噴汽嘴組成。本實用新型巧妙地解決了燃氣輪機的冷卻問題,又充分地利用了燃氣和冷卻系統要帶走的熱量,同時燃氣與水蒸汽之間的化學變化,還能提高燃料的利用率,是一種機械簡單,容易製造,熱效率高的熱機。
文檔編號F02C7/12GK2318408SQ9624735
公開日1999年5月12日 申請日期1996年12月1日 優先權日1996年12月1日
發明者梁森 申請人:梁森