蒸氣熱能轉換成機械能裝置製造方法

2023-04-27 14:34:21 1

蒸氣熱能轉換成機械能裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，第1進口與空心軸固定連通，空心軸與內設於第1外殼的上下兩個第1噴嘴對應固定連通；第1噴嘴呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口，後端設有噴嘴出口，噴嘴入口的開口尺寸小於噴嘴出口開口尺寸；噴嘴入口與噴嘴出口固定連通，空心軸通過噴嘴入口與第1噴嘴固定連通；第1外殼與第1出口固定連接；蒸汽進入噴嘴入口後，體積擴張膨脹從噴嘴出口排出，第1噴嘴通過蒸汽的體積變化產生自轉從而帶動空心軸轉動。空心軸的一端與軸承固定連接。該發明高效率解決低溫蒸氣能量回收再利用問題。本技術方案容易實施，解決了溼蒸汽對汽輪機的影響，空調製冷或制熱的時候採用節流膨脹，效率比較低的問題。
【專利說明】蒸氣熱能轉換成機械能裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱能轉換成機械能裝置，尤其是一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置。
【背景技術】
[0002]目前，低溫熱源的浪費非常嚴重，傳統用能大戶廣泛存在低溫餘熱利用率低，甚至零利用率的現象。60— 180°C溫區中能量轉化理論與技術的研究相對薄弱，而該溫區中的餘熱排放量非常大，無法高效率利用，只能將其排放大氣，導致熱能白白浪費。
[0003]就現有的技術，汽輪機的排汽壓力越低，蒸汽循環的熱效率就越高。不過排汽壓力主要取決凝汽器的真空度，真空度又取決於冷卻水的溫度和抽真空的設備(通常稱為真空泵)，如果採用過低的排汽壓力，就需要增大冷卻水流量、增大凝汽器冷卻水和冷卻介質的換熱面、降低被使用的冷卻水的溫度和抽真空的設備，較長的末級葉片，但同時真空太低又會導致汽輪機汽缸(低壓缸)的蒸汽流速加快，使汽輪機汽缸(低壓缸)差脹加劇，危及汽輪機安全運轉。凝汽式汽輪機常用的排汽壓力為5?10千帕。
[0004]100°C—個大氣壓的水蒸汽發電潛能與8.8MPa535°C的水蒸汽發電潛能比較；
[0005]0.005?0.01兆帕對應的性質:
[0006]溫度32.9°C 幹蒸汽焓 2560.55Kj / Kg 熵 8.393Kj (Kg.K)飽和水焓 137.72KJ /Kg 熵 0.476 IKj (Kg.K)；
[0007]溫度45.8°C幹蒸汽焓 2583.72Kj / Kg 熵 8.148IKj (Kg.Κ)飽和水焓 191.76KJ /Kg 熵 0.649Kj (Kg.K)；
[0008]100 °C水的性質:
[0009]溫度100°C幹蒸汽焓 2675.7IKj / Kg 熵 7.3545Kj (Kg.K)飽和水焓 419.06Kj /Kg 熵 1.3069KJ (Kg.K)；
[0010]100°C水蒸汽等熵膨脹:
[0011]設100°C的幹水蒸汽等熵膨脹到0.005兆帕設溼度為X
[0012]7.3545=0.4761x+(1-x) 8.393
[0013]x=0.131
[0014]h=2243.15Kj / Kg
[0015]差432.56Kj / Kg ；
[0016]535°C水蒸汽等熵膨脹:
[0017]8.8MPa535°C h=3474.15Kj / Kgs=6.779Kj (Kg.K)
[0018]等熵膨脹到到0.005兆帕設溼度為X
[0019]x=0.204
[0020]h=2056.07Kj / Kg
[0021]差1418.08Kj / Kg ；
[0022]蒸汽發電能力比較:[0023]432.56 / 1418.08=30.5% ；
[0024]溫度差比較:
[0025](535-32.9) / (100-32.9)=13% ；
[0026]100攝氏度飽和水蒸汽自由膨脹到0.005兆帕的速度
[0027]432.56kj/kg=0.5mv2
[0028]V=930m/s ;
[0029]100°C的幹水蒸汽等熵膨脹到0.005兆帕體積擴大18倍。

【發明內容】

[0030]本發明的目的是提供一種低溫蒸氣能量回收再利用的蒸氣熱能轉換成機械能裝置。
[0031]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0032]一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，第I進口與空心軸固定連通，空心軸與內設於第I外殼的上下兩個第I噴嘴對應固定連通；
[0033]第I噴嘴呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口，後端設有噴嘴出口，噴嘴入口的開口尺寸小於噴嘴出口開口尺寸；噴嘴入口與噴嘴出口固定連通，空心軸通過噴嘴入口與第I噴嘴固定連通；
[0034]第I外殼與第I出口固定連接；
[0035]蒸汽進入噴嘴入口後，體積擴張膨脹從噴嘴出口排出，第I噴嘴通過蒸汽的體積變化產生自轉從而帶動空心軸轉動。
[0036]空心軸的一端與軸承固定連接。
[0037]第I噴嘴和空心軸由金屬材料或塑料構成。
[0038]一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，第2進口與開槽軸固定連通，開槽軸與內設於第2外殼的上下兩個第2噴嘴對應固定連通；
[0039]第2噴嘴呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口，後端設有噴嘴出口，噴嘴入口的開口尺寸小於噴嘴出口開口尺寸；噴嘴入口與噴嘴出口固定連通，開槽軸通過噴嘴入口與第2噴嘴固定連通；開槽軸由空心軸內設隔板構成；
[0040]第2外殼與第2出口固定連接；
[0041]蒸汽進入噴嘴入口後，體積擴張膨脹從噴嘴出口排出，第2噴嘴通過蒸汽體積變化產生自轉從而帶動開槽軸轉動。
[0042]開槽軸的一端與軸承固定連接。
[0043]第2噴嘴和開槽軸由金屬材料或塑料構成。
[0044]本發明的有益效果:
[0045]該發明高效率解決低溫蒸氣能量回收再利用問題。本技術方案容易實施，解決了溼蒸汽對汽輪機的影響，空調製冷或制熱的時候採用節流膨脹，效率比較低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的說明。
[0047]圖1是本發明的第一種【具體實施方式】組合結構示意圖。[0048]圖2是圖1的A— A剖面結構示意圖。
[0049]圖3是本發明的第二種【具體實施方式】組合結構示意圖。
[0050]圖4是圖2的B— B剖面結構示意圖。
[0051]圖5是本發明的噴嘴立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0052]根據圖1-圖5所示，本發明主要包括:第I進口 1、空心軸2、第I噴嘴3、軸承4、第I出口 5、第I外殼6、第2進口 7、開槽軸8、第2出口 9、第2噴嘴10、第2外殼11、噴嘴入口 12、噴嘴出口 13、隔板14。
[0053]一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，第I進口 I與空心軸2固定連通，空心軸2與內設於第I外殼6的上下兩個第I噴嘴3對應固定連通；
[0054]第I噴嘴3呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口 12，後端設有噴嘴出口 13，噴嘴入口 12的開口尺寸小於噴嘴出口 13開口尺寸；噴嘴入口 12與噴嘴出口 13固定連通，空心軸2通過噴嘴入口 12與第I噴嘴3固定連通；
[0055]第I外殼6與第I出口 5固定連接；
[0056]蒸汽進入噴嘴入口 12後，體積擴張膨脹從噴嘴出口 13排出，第I噴嘴3通過蒸汽的體積變化產生自轉從而帶動空心軸2轉動。
[0057]空心軸2的一端與軸承4固定連接。
[0058]第I噴嘴3和空心軸2由金屬材料或塑料構成。
[0059]一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，第2進口 7與開槽軸8固定連通，開槽軸8與內設於第2外殼11的上下兩個第2噴嘴10對應固定連通；
[0060]第2噴嘴10呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口 12，後端設有噴嘴出口 13，噴嘴入口 12的開口尺寸小於噴嘴出口 13開口尺寸；噴嘴入口 12與噴嘴出口 13固定連通，開槽軸8通過噴嘴入口 12與第2噴嘴10固定連通；開槽軸8由空心軸2內設隔板14構成；
[0061]第2外殼11與第2出口 9固定連接；
[0062]蒸汽進入噴嘴入口 12後，體積擴張膨脹從噴嘴出口 13排出，第2噴嘴10通過蒸汽體積變化產生自轉從而帶動開槽軸8轉動。
[0063]開槽軸8的一端與軸承4固定連接。
[0064]第2噴嘴10和開槽軸8由金屬材料或塑料構成。
[0065]工作原理:
[0066]1.噴嘴與軸固定連接，蒸汽進入軸，然後進入擴張型噴嘴裡膨脹加速，噴嘴受到蒸汽的反作用力而帶動軸的旋轉，離開噴嘴的蒸汽從出口離開，軸可以輸出功率。
[0067]2.第I進口 I與空心軸2的連接，空心軸2與第I噴嘴3的固定連接，空心軸2與軸承4的連接，空心軸2與第I外殼6的連接，第I噴嘴3與空心軸2固定連接，第I出口 5與第I外殼6的固定連接，軸承4與空心軸2的連接，第I外殼6與空心軸2連接，第I外殼6與第I出口 5的連接。
[0068]3.第2進口 7與開槽軸8的連接，開槽軸8與第2噴嘴10的固定連接，開槽軸8與軸承4的連接，開槽軸8與第2外殼11的連接，第2噴嘴10與開槽軸8固定連接，第2出口 9與第2外殼11連接，第2外殼11與開槽軸8連接。
【權利要求】
1.一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，其特徵在於:第I進口(I)與空心軸(2)固定連通，空心軸(2)與內設於第I外殼(6)的上下兩個第I噴嘴(3)對應固定連通； 第I噴嘴(3)呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口(12)，後端設有噴嘴出口(13)，噴嘴入口(12)的開口尺寸小於噴嘴出口(13)開口尺寸；噴嘴入口(12)與噴嘴出口(13)固定連通，空心軸(2)通過噴嘴入口(12)與第I噴嘴(3)固定連通； 第I外殼(6)與第I出口(5)固定連接； 蒸汽進入噴嘴入口(12)後，體積擴張膨脹從噴嘴出口(13)排出，第I噴嘴(3)通過蒸汽的體積變化產生自轉從而帶動空心軸(2)轉動。
2.根據權利要求1所述的蒸氣熱能轉換成機械能裝置，其特徵在於:所述的空心軸(2)的一端與軸承(4)固定連接。
3.根據權利要求1所述的蒸氣熱能轉換成機械能裝置，其特徵在於:所述的第I噴嘴(3)和空心軸(2)由金屬材料或塑料構成。
4.一種蒸氣熱能轉換成機械能裝置，其特徵在於:第2進口(7)與開槽軸(8)固定連通，開槽軸(8)與內設於第2外殼(11)的上下兩個第2噴嘴(10)對應固定連通； 第2噴嘴(10)呈長條彎曲喇吧狀，前端設有噴嘴入口(12)，後端設有噴嘴出口(13)，噴嘴入口(12)的開口尺寸小於噴嘴出口(13)開口尺寸；噴嘴入口(12)與噴嘴出口(13)固定連通，開槽軸⑶通過噴嘴入口(12)與第2噴嘴(10)固定連通；開槽軸⑶由空心軸(2)內設隔板(14)構成； 第2外殼(11)與第2出口(9)固定連接； 蒸汽進入噴嘴入口(12)後，體積擴張膨脹從噴嘴出口(13)排出，第2噴嘴(10)通過蒸汽體積變化產生自轉從而帶動開槽軸(8)轉動。
5.根據權利要求4所述的蒸氣熱能轉換成機械能裝置，其特徵在於:所述開槽軸(8)的一端與軸承(4)固定連接。
6.根據權利要求4所述的蒸氣熱能轉換成機械能裝置，其特徵在於:所述的第2噴嘴(10)和開槽軸(8)由金屬材料或塑料構成。
【文檔編號】F01K27/00GK103615294SQ201310591372
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】郭富強 申請人:郭富強