連續旋轉爆震發電機的製作方法

2023-06-09 17:44:31

本實用新型涉及動力技術領域，尤其涉及一種連續旋轉爆震發電機。

背景技術：

目前，燃氣輪機發電技術在我國各大電廠得到廣泛運用，其基本工作原理是通過等壓燃燒將燃料中的化學能轉化為燃氣的內能，驅動透平做功將內能轉化為機械能，輸出軸功，然後帶動發電機發電。燃氣輪機與發電機組成的循環系統以發電品質好、抗過載能力強、加載時間快等優點備受青睞。傳統的發電用燃氣輪機發電效率不算太高，一般在30％-35％之間，導致發電的成本仍然更大，發電功率也受到燃燒效率和燃燒速度的限制。另外，燃氣輪機產生的氮氧化物等汙染物較多，容易造成環境汙染。

技術實現要素：

鑑於背景技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種連續旋轉爆震發電機，其動力裝置的燃燒效率高、穩定性和可靠性好、節省了燃料、延長了使用壽命。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種連續旋轉爆震發電機，其包括動力裝置和發電機。動力裝置為發電機提供動力，包括外殼、中心體、旋轉爆震燃燒室、油路組件、點火器以及驅動機構。

外殼具有：空氣入口，設置於外殼的前端，呈環形，連通外部大氣；以及排氣口，設置於外殼的後端。中心體呈柱狀，固定設置於外殼的中部，且具有沿中心體的軸向貫穿中心體的中間通孔。旋轉爆震燃燒室套設於中心體並固定連接於外殼，且外殼的空氣入口連通於旋轉爆震燃燒室，以向旋轉爆震燃燒室供入空氣。油路組件受控連通於旋轉爆震燃燒室，以向旋轉爆震燃燒室提供燃料。點火器固定設置於旋轉爆震燃燒室，以用於對進入旋轉爆震燃燒室內的燃料和空氣形成的燃氣進行點火，進而燃氣旋轉爆震燃燒。驅動機構包括：壓氣機，設置於旋轉爆震燃燒室的上遊，用於壓縮進入外殼中的空氣；透平，設置於旋轉爆震燃燒室的下遊，且在旋轉爆震燃燒後的氣體驅動下能夠旋轉運動；以及轉軸，穿設中心體的中間通孔，用於連接壓氣機、透平和發電機，以使透平能夠對發電機做功。

本實用新型的有益效果如下：

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，動力裝置採用連續流動的氣體作為工作介質，通過將外部大氣和燃料送入旋轉爆震燃燒室中混合併旋轉爆震燃燒以產生高溫高壓燃氣，然後利用高溫高壓燃氣對驅動機構的透平膨脹做功，此時高溫高壓燃氣的熱能轉化為透平的機械能而使透平旋轉運動。由於透平經由轉軸連接於發電機，從而使透平對發電機做功。本實用新型的連續旋轉爆震發電機基於採用了旋轉爆震技術，其與傳統的緩燃燃燒相比，具有更高的燃燒效率，節省了燃料。此外，旋轉爆震燃燒更加穩定，提高了動力裝置的穩定性和可靠性，延長了使用壽命。

附圖說明

圖1是根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機的整體結構示意圖；

圖2是圖1中的驅動機構的結構示意圖；

圖3是圖1中的內側環形分流板與外側環形分流板的整體結構立體圖；

圖4是圖3的變形圖；

圖5是沿圖1中A-A線切分後的剖視圖；

圖6是沿圖1中B-B線切分後的剖視圖。

其中，附圖標記說明如下：

1 動力裝置 16 驅動機構

11 外殼 161 壓氣機

111 空氣入口 162 透平

112 排氣口 163 轉軸

1 2中心體 17 內側環形分流板

121 中間通孔 171 開孔

122 外壁面 18 外側環形分流板

13 旋轉爆震燃燒室 181 開口

131 進氣口 19 摻混室

132 內壁 C1 軸承

133 外壁 T1 第一氣流通道

134 出氣口 T2 第二氣流通道

135 環形燃燒腔 P 排氣管

14 油路組件 G 鍋爐

141 供油管路 2 發電機

142 燃料管 3 減速器

143 噴嘴 4 蒸汽輪機

15 點火器

具體實施方式

下面參照附圖來詳細說明根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機。

參照圖1至圖6，根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機，其包括動力裝置1和發電機2。動力裝置1為發電機2提供動力，包括外殼11、中心體12、旋轉爆震燃燒室13、油路組件14、點火器15以及驅動機構16。

外殼11具有：空氣入口111，設置於外殼11的前端，呈環形，連通外部大氣；以及排氣口112，設置於外殼11的後端。中心體12呈柱狀，固定設置於外殼11的中部，且具有沿中心體12的軸向貫穿中心體12的中間通孔121。旋轉爆震燃燒室13套設於中心體12並固定連接於外殼11，且外殼11的空氣入口111連通於旋轉爆震燃燒室13，以向旋轉爆震燃燒室13供入空氣。油路組件14受控連通於旋轉爆震燃燒室13，以向旋轉爆震燃燒室13提供燃料。點火器15固定設置於旋轉爆震燃燒室13，以用於對進入旋轉爆震燃燒室13內的燃料和空氣形成的燃氣進行點火，進而燃氣旋轉爆震燃燒。驅動機構16包括：壓氣機161，設置於旋轉爆震燃燒室13的上遊，用於壓縮進入外殼11中的空氣；透平162，設置於旋轉爆震燃燒室13的下遊，且在旋轉爆震燃燒後的氣體驅動下能夠旋轉運動；以及轉軸163，穿設中心體12的中間通孔121，用於連接壓氣機161、透平162和發電機2，以使透平162能夠對發電機2做功。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，動力裝置1採用連續流動的氣體作為工作介質，通過將外部大氣和燃料送入旋轉爆震燃燒室13中混合併旋轉爆震燃燒以產生高溫高壓燃氣，然後利用高溫高壓燃氣對驅動機構16的透平162膨脹做功，此時高溫高壓燃氣的熱能轉化為透平162的機械能而使透平162旋轉運動。由於透平162經由轉軸163連接於發電機2，從而使透平162對發電機2做功。本實用新型的連續旋轉爆震發電機基於採用了旋轉爆震技術，其與傳統的緩燃燃燒相比，具有更高的燃燒效率，節省了燃料。此外，旋轉爆震燃燒更加穩定，提高了動力裝置1的穩定性和可靠性，延長了使用壽命。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1，連續旋轉爆震發電機還可包括：減速器3，設置於透平162與發電機2之間的轉軸163上，透平162經由減速器3連接於發電機2以對發電機2做功。在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1，轉軸163可通過軸承C1連接於中心體12。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1，旋轉爆震燃燒室13可具有：進氣口131；內壁132，與中心體12的外壁面122之間形成有第一氣流通道T1；外壁133，與內壁132一起形成旋轉爆震燃燒室13的環形燃燒腔135，外殼11的空氣入口111經由進氣口131連通於環形燃燒腔135以向環形燃燒腔135供入空氣，且外壁133與外殼11之間形成有第二氣流通道T2；以及出氣口134，供旋轉爆震燃燒後的氣體排出旋轉爆震燃燒室13。其中，流經第一氣流通道T1和第二氣流通道T2中的空氣主要用於冷卻旋轉爆震燃燒室13。

在這裡補充說明的是，與傳統的動力裝置的燃燒室相比，本實用新型的連續旋轉爆震發電機中的旋轉爆震燃燒室13的尺寸相對較小，從而縮小了動力裝置1的整體尺寸。

根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機，在一實施例中，參照圖1，旋轉爆震燃燒室13的前部可為中間窄兩頭大的不規則變形腔體(用於改變經由進氣口131進入的空氣的壓力)，而尾部(指環形燃燒腔135部分)可為規則的圓柱形腔體。這裡，由於旋轉爆震燃燒室13的尾部為等截面的，因此在環形燃燒腔135中的燃燒過程由一般的等壓燃燒變為近似等容燃燒，顯著提高了燃燒效率、燃燒速度快，進而能夠為發電機2提供更大的動力。

根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機，在一實施例中，參照圖1，動力裝置1還可包括：內側環形分流板17，設置於第一氣流通道T1入口處，用於將空氣引入第一氣流通道T1內。

在一實施例中，參照圖3和圖5，內側環形分流板17可為單層板，單層板上貫穿設置有開孔171以使空氣進入第一氣流通道T1。

根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機，在一實施例中，參照圖1，動力裝置1還可包括：外側環形分流板18，設置於第二氣流通道T2入口處，用於將空氣引入第二氣流通道T2內。

在一實施例中，參照圖3和圖5，外側環形分流板18可為單層板，單層板上貫穿設置有開口181以使空氣進入第二氣流通道T2。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1和圖6，油路組件14可包括：供油管路141；燃料管142，設置於旋轉爆震燃燒室13的外壁133，連通於供油管路141和旋轉爆震燃燒室13的環形燃燒腔135；以及多個噴嘴143，貫穿設置於旋轉爆震燃燒室13的外壁133的與燃料管142對應的位置，以使燃料管142內的燃料經由噴嘴143進入旋轉爆震燃燒室13。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1，動力裝置1還可包括：摻混室19，連通第一氣流通道T1、第二氣流通道T2和旋轉爆震燃燒室13的出氣口134，以使冷卻的空氣與旋轉爆震燃燒後的氣體摻混。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1，連續旋轉爆震發電機還可包括：鍋爐G，連通於外殼11尾部的排氣口112，以使從排氣口112中排出的尾氣對鍋爐G進行加熱，以實現廢熱的再利用，從而節約了能源。如，鍋爐G中產生的蒸汽可以用於驅動蒸汽輪機4，而蒸汽輪機4也可以對發電機2做功，從而使發電機2進一步發電。

在根據本實用新型的連續旋轉爆震發電機中，參照圖1、圖3和圖6，鍋爐G通過排氣管P連接於外殼11尾部的排氣口112。由於本實用新型的連續旋轉爆震發電機採用了爆震燃燒技術，燃燒比較充分，導致產生的尾氣中氮氧化物等空氣汙染物的含量明顯降低，從而減少了對環境的汙染。