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分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機的製作方法

2023-05-24 01:33:06 2

專利名稱:分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機的製作方法
技術領域:
本發明涉及分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機。
背景技術:
低品位燃料,本發明只是指某種可燃氣體或多種可燃氣體,與其它氣體混合在一起, 並且所佔的比例很小,小到已經失去了商業應用價值,所以低品位燃料是稀薄的、分散 的、不穩定的。低品位燃料一般很難點燃,即使點燃,也會自動熄火;即l吏持續燃燒, 溫度也很低。在煤礦、油田等企業在開採和提煉過程中,如果將這些低品4立燃料直接排 放到大氣中,會產生空氣汙染,加以淨化處理又要消耗成本。

發明內容
本發明的目的是要提供分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機。 本發明解決其技術問題所採取的技術方案是用分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機
和供氣系統組成一臺分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機。低品位燃氣包括煤 礦油ffl開採提煉過程中產生的稀薄可燃氣體及其混合物。供氣系統由儲氣罐和防回火器 組成。從供氣系統輸入的低品位燃氣進入分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機膨脹室殼體 內燃燒升溫膨脹並轉換成高品位機械能輸出。分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機由兩級 渦輪、兩個渦輪軸、兩級增壓泵輪、導輪和膨脹室殼體組成;第一級渦輪通過第一渦輪 軸與第一級增壓泵輪和第二級增壓泵輪連接;第二級渦輪通過第二渦輪軸與發電機連接, 在膨脹室殼體內下端含有均布的電熱絲網助燃裝置;膨脹室殼體在增壓泵輪以下均布多 個低品位燃氣進氣埠和多路空氣調節閥。
作為對上述技術方案的改進在第二級增壓泵輪上方設置鍾型整流罩和/或在第一級 渦輪下方設置鍾型整流罩;採用兩級渦輪旋轉方向相反的設計;對膨脹室殼體採用絕熱 層。
本發明的有益效果包括可將煤礦、油田等企業在開採和提煉過程中產生的這些有 害氣體用低廉的成本方式轉化為輸出動力或電能,既能解除汙染,又節約了寶貴的能源, 擁有極高的經濟價值。低品位燃氣內熱式渦輪發動機共有五種不同結構和組合方式,分 流式兩泵兩級渦輪發動機採用兩級增壓泵輪和兩級動力渦輪的工作制式,此種工作方式 可使膨脹室內的氣體獲得比只用一級增壓泵輪更高的壓力,從而能使渦輪發動機輸出更 大的功率。採用兩級動力渦輪,可提高熱轉換效率。


下面結合附圖和實施例對本發明進一歩說明。
圖1是分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機實施例的結構剖示圖。
圖中l.分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機,2.供氣系統,3.儲氣罐,4.防回火器,
5.第一級渦輪,6.第二級渦輪,7.第一渦輪軸,8.第二渦輪軸,9.第一級增壓泵輪,10.
第二級增壓泵輪,ll.導輪,12.膨脹室殼體,13.發電機,14.鍾型整流罩,15.進風架,
16.電熱絲網助燃裝置,17.進氣埠, 18.空氣調節閥。
具體實施例方式
在圖1中,分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機1和供氣系統2組成一臺分流式兩泵 兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機。供氣系統2由儲氣罐3和防回火器4組成。分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機2由第一級渦輪5、第二級渦輪6、第一渦輪軸7、第二渦輪 軸8、第一級增壓泵輪9、第二級增壓泵輪10、導輪11和膨脹室殼體12組成。第一節渦 輪5通過第一渦輪軸7與第一級增壓泵輪9和第二級增壓泵輪10連接;第二級渦輪6通 過第二渦輪軸8和發電機13連接;導輪11固定安裝在兩級增壓泵輪中間的膨脹室殼體 12的內壁。在第二級增壓泵輪10上方和第一級渦輪5下方各有一個鍾型整流罩14。兩 級渦輪的旋轉方向相反;在膨脹室殼體12下方有一個進風架15,在膨脹室殼體12內下 端含有均布的電熱絲網助燃裝置16;膨脹室殼體12在第一級增壓泵輪9以下均布多個低 品位燃氣進氣埠 17和多路空氣調節閥18。
圖1所示實施例的工作原理為儲氣罐3中的低品位燃氣經過防回火器4和各低品 位燃氣進氣埠17,被增壓泵輪6均勻吸入膨脹室殼體12。同時,控制系統根據低品位 燃氣的濃度自動調節各空氣調節閥18來控制進入膨脹室殼體12的空燃比,確保渦輪發 動機系統工作穩定高效。進入膨脹室殼體12的混合氣體被電熱絲網助燃裝置16點燃。 燃燒產生的熱氣膨脹產生勢能推動第一級渦輪5轉動,並帶動第一級增壓泵輪9和第二 級增壓泵輪10使膨脹室殼體12內增壓勢能進一步提高,使兩級渦輪輸出功率增大。這 又使兩級增壓泵輪的增壓作用進一步增強,由此形成雪崩反應,使渦輪發動機1迅速達 到滿功率。第一級渦輪5隻吸收了一部分膨脹的能量做功,將剩餘的能量留給第二級渦 輪6繼續吸收做功。第二級渦輪6做的功通過第二渦輪軸8傳遞給發電機13。氣體在膨 脹室殼體12內以螺旋方式上升可以充分攪拌,提高氣體的換熱效率。膨脹室殼體12帶 有絕熱層以減少熱損。
現有的燃氣渦輪發動機都設有多級導輪機構,在許多場合它們都具有有益效果。但 經我們研究發現導輪機構的存在同時也使發動機的結構複雜化,而且還影響發動機的 工作效率。如果能夠釆用可逆性的渦輪和泵輪來取代導輪,既可以簡化結構,又能大大 提高工作效率。所以這裡只採用一個導輪。
權利要求
1.分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機,由分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機和供氣系統組成;低品位燃氣包括煤礦油田開採提煉過程中產生的稀薄可燃氣體及其混合物;供氣系統由儲氣罐和防回火器組成;從供氣系統輸入的低品位燃氣進入分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機膨脹室殼體內燃燒升溫膨脹並轉換成高品位機械能輸出;分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機由兩級渦輪、兩個渦輪軸、兩級增壓泵輪、導輪和膨脹室殼體組成;渦輪通過渦輪軸與增壓泵輪和發電機連接,其特徵在於在膨脹室殼體內下端含有均布的電熱絲網助燃裝置;膨脹室殼體在增壓泵輪以下均布多個低品位燃氣進氣埠和多路空氣調節閥。
2. 根據權利要求1所述的發動機,其特徵在於在第二級增壓泵輪的上方含有一個鍾型整 流罩和/或在第一級渦輪的下方含有一個鍾型整流罩。
3. 根據權利要求1或2所述的聯合循環,其特徵在於兩級渦輪的旋轉方向相反。
4. 根據權利要求1或2所述的發動機,其特徵在於膨脹室殼體含有絕熱層。
全文摘要
用分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機和供氣系統組成一臺分流式兩泵兩級低品位燃氣內熱式渦輪發動機。分流式兩泵兩級內熱式渦輪發動機由兩級渦輪、兩個渦輪軸、兩級增壓泵輪、導輪和膨脹室殼體組成;在膨脹室殼體內下端含有均布的電熱絲網助燃裝置;膨脹室殼體在增壓泵輪以下均布多個低品位燃氣進氣埠和多路空氣調節閥。本發明可將煤礦、油田等企業在開採和提煉過程中產生的這些有害氣體用低廉的成本方式轉化為輸出動力或電能,既能解除汙染,又節約了寶貴的能源,擁有極高的經濟價值。低品位燃氣內熱式渦輪發動機共有五種不同結構和組合方式,本發明採用兩級增壓泵輪可使膨脹室殼體內的氣體獲得比只用一級增壓泵輪更高的壓力,從而使得渦輪發動機的功率大大增加。
文檔編號F02C7/22GK101493046SQ20081003315
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月25日 優先權日2008年1月25日
發明者楊錫堯 申請人:楊錫堃

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