一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法
2023-10-08 17:00:24
一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法
【專利摘要】本發明涉及燃氣渦輪發動機技術。提供了一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法。把燃氣渦輪發動機、燃氣螺管轉子發動機所需的工質流量分成兩部分提供，由壓氣機提供佔1/4～2/5工質流量的壓縮空氣進入火焰筒前部，與噴嘴噴出來的燃油混合形成油氣混合氣，經點火裝置點火後燃燒；另佔3/4～3/5的工質流量由水噴霧裝置提供，水霧從火焰筒與外套間流過，受熱氣化對火焰筒壁面進行冷卻，然後進入火焰筒與高溫燃氣摻混，使燃氣溫度降低，達到渦輪和螺管轉子所要求的溫度。
【專利說明】一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃氣渦輪發動機技術，更具體說，涉及提高燃氣渦輪發動機和燃氣螺管轉子發動機的動力輸出功率的方法。
技術背景
[0002]現有技術中，燃氣渦輪發動機的工質流量燃料僅佔非常少一部分，其餘100%由壓氣機提供。壓氣機擔負著為火焰筒提供燃燒所需的過量壓縮空氣外，還擔負著為對火焰筒壁面進行冷卻，然後進入火焰筒與高溫燃氣摻混，使燃氣溫度降低的任務。由於燃氣渦輪發動機的動力輸出功率等於渦輪機發出功率減去壓氣機消耗功率，由於壓氣機壓縮的是空氣，壓氣機是一種非常耗能的裝置，消耗功率可佔渦輪機發出功率60%左右，這樣一來，燃氣渦輪發動機用於對外作功的動力輸出功率就只剩40%左右了。
[0003]燃氣螺管轉子發動機是燃氣渦輪發動機一種變型燃氣渦輪發動機，它們多使用與渦輪機同軸結構的軸流式或離心式壓氣機。因它單位時間產氣量大，要它擔負提供全部的壓縮空氣工質流量不成問題，但當它使用單位時間產氣量相對小的外置變容積式壓氣機時，要求變容積式壓氣機提供全部的壓縮空氣工質流量時，會遇到不僅發動機用於對外作功的動力輸出功率就只剩40%左右問題，還會遇到不利於製造大功率發動機問題。
[0004]顯然，通過減少對壓氣機需求壓縮空氣量，把擔負著為對火焰筒壁面進行冷卻，然後進入火焰筒與高溫燃氣摻混，使燃氣溫度降低的任務改用其它低能耗的裝置完成，能大幅提高發動機用於對外作功的動力輸出功率。專利號201410415779.3 一種提高渦輪發動機效率的方法及其裝置中，未提供這方面的技術。
【發明內容】
[0005]本發明的目的提供一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法。
[0006]本發明的技術方案是，把燃氣渦輪發動機、燃氣螺管轉子發動機所需的工質流量分成兩部分提供，由壓氣機提供佔1/4?2/5工質流量的壓縮空氣進入火焰筒前部，與噴嘴噴出來的燃油混合形成油氣混合氣，經點火裝置點火後燃燒?』另佔3/4?3/5的工質流量由水噴霧裝置提供，水霧從火焰筒與外套間流過，受熱氣化對火焰筒壁面進行冷卻，然後進入火焰筒與高溫燃氣摻混，使燃氣溫度降低，達到渦輪和螺管轉子所要求的溫度。
[0007]用水噴霧裝置的水通過換熱器去回收渦輪和螺管轉子所排廢氣熱量，提高水溫。
[0008]技術效果
[0009]由於採用了上技術措施，能收到下述技術效果:
[0010]1、能大幅提高燃氣渦輪發動機、燃氣螺管轉子發動機用於對外作功的動力輸出功率。因為要把佔3/4?3/5的壓縮空氣工質流量改由水噴霧裝置提供，把水壓力提高到與壓縮空氣相等的壓力和流量進入火焰筒工作，因各自工質不同，水噴霧裝置所消耗的功率遠比壓氣機小得多，這是提高燃氣發動機用於對外作功的動力輸出功率的原理所在。
[0011]2、用單位時間產氣量相對小的壓氣機，能造出大功率發動機。
[0012]3、節能環保、減輕重量和製造成本。
【具體實施方式】
[0013]下面對本發明作進一步說明。
[0014]一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法，把燃氣渦輪發動機、燃氣螺管轉子發動機所需的工質流量分成兩部分提供，由壓氣機提供佔1/4?2/5工質流量的壓縮空氣進入火焰筒前部，與噴嘴噴出來的燃油混合形成油氣混合氣，經點火裝置點火後燃燒；另佔3/4?3/5的工質流量由水噴霧裝置提供，水霧從火焰筒與外套間流過，受熱氣化對火焰筒壁面進行冷卻，然後進入火焰筒與高溫燃氣摻混，使燃氣溫度降低，達到渦輪和螺管轉子所要求的溫度。
[0015]把水噴霧裝置的多個水霧噴嘴均勻布置固定在火焰筒外套(或稱機匣)圓周上，加壓水泵把噴霧的水加壓到至少大於壓縮空氣壓力以上，使噴入的水霧從火焰筒與外套間流過。
[0016]用水噴霧裝置的水通過換熱器去回收渦輪和螺管轉子所排廢氣熱量，提高水溫。就是在燃氣渦輪發動機、燃氣螺管轉子發動機的排氣端設換熱器，由從儲水箱流入的水先吸收廢氣所含的熱量，再由加壓水泵加壓噴霧，達到回熱節能目的。
【權利要求】
1.一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法，把燃氣渦輪發動機、燃氣螺管轉子發動機所需的工質流量分成兩部分提供，由壓氣機提供佔1/4?2/5工質流量的壓縮空氣進入火焰筒前部，與噴嘴噴出來的燃油混合形成油氣混合氣，經點火裝置點火後燃燒；另佔3/4?3/5的工質流量由水噴霧裝置提供，水霧從火焰筒與外套間流過，受熱氣化對火焰筒壁面進行冷卻，然後進入火焰筒與高溫燃氣摻混，使燃氣溫度降低，達到渦輪和螺管轉子所要求的溫度。
2.根據權利要求1所述的一種提高燃氣發動機動力輸出功率的方法，其特徵在於:用水噴霧裝置的水通過換熱器去回收渦輪和螺管轉子所排廢氣熱量，提高水溫。
【文檔編號】F02C7/22GK104454174SQ201410555682
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】羅顯平 申請人:羅顯平