專(zhuān)利名稱(chēng)：堯式二型低品位燃?xì)馔鉄崾綔u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及堯式二型低品位燃?xì)馔鉄崾綔u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
低品位燃料，本發(fā)明只是指某種可燃?xì)怏w或多種可燃?xì)怏w，與其它氣體混合在一起，并且所占的比例很小，小到已經(jīng)失去了商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，所以低品位燃料是稀薄的、分散的、不穩(wěn)定的。低品位燃料一般很難點(diǎn)燃，即使點(diǎn)燃，也會(huì)自動(dòng)熄火即使持續(xù)燃燒，溫度也很低。在煤礦、油田等企業(yè)在開(kāi)采和提煉過(guò)程中，如果將這些低品位燃料直接排放到大氣中，會(huì)產(chǎn)生空氣污染，加以?xún)艋幚碛忠某杀尽?br>

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1和圖2是蕘式二型低品位燃?xì)馔鉄崾綔u輪發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖示圖。圖中l(wèi).特種燃燒系統(tǒng)，2.堯式二型螺殼渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，3.儲(chǔ)氣罐，4.防回火器，5.空燃比調(diào)節(jié)器，6.氣體增壓器，7.電熱絲網(wǎng)燃燒室，8.渦輪，9.渦輪軸，IO.第一級(jí)增壓泵輪,ll.第二級(jí)增壓泵輪，12.導(dǎo)輪，13.發(fā)電機(jī)，14.膨脹室殼體，15.鐘型整流罩，16.進(jìn)風(fēng)架，
統(tǒng)程輪電制此統(tǒng)熱體以
系過(guò)泵和上過(guò)系換殼
燒煉壓器體通燒過(guò)的罩
燃提增壓殼氣燃通造流
種采級(jí)增室熱種氣制整
特開(kāi)兩體脹的特?zé)狍w型
和田、氣膨出用的 一鐘
機(jī)油軸、，噴采出 體置
動(dòng)礦輪器通統(tǒng)者噴殼設(shè)
」發(fā)煤渦節(jié)連系或統(tǒng)室方
g輪括、調(diào)相燒系脹下
^渦包輪比端燃他燒 膨的
^型氣渦燃下種激燃機(jī)輪
嫩二燃；s空體特微種。動(dòng)渦
g式位機(jī)、殼從誠(chéng)特他發(fā)在
試亮品動(dòng)器室L浙從^輪或
熱用低發(fā)火脹道位，能渦§
外。輪回膨流品通械型g
氣是機(jī)渦防與氣高連機(jī)二
燃案動(dòng)型、口熱成相位式g
位方發(fā)二罐出殼換器品堯g
品術(shù)輪式氣的螺轉(zhuǎn)熱髙和g
低技渦堯儲(chǔ)統(tǒng)形并換成用g
型的式。由系圓熱的換采置
二取熱物統(tǒng)燒半換接轉(zhuǎn)i
式采外合系燃的體連并進(jìn)方
害擁"大爐
有，怵大種
些源！以各
這能壓可、
的的增以廠(chǎng)
組體膨并
種殼?！?br> 十室加能
和脹增動(dòng)
構(gòu)膨大加
生貴體所鐵出結(jié)使大流
產(chǎn)寶氣，鋼輸同可率氣
中了制成、能不輪功熱
程約強(qiáng)完廠(chǎng)g種泵的用
過(guò)節(jié)調(diào)能泥l(xiāng)五壓機(jī)^
煉又使就水位有增動(dòng)分
提，再扇、品共級(jí)發(fā)充
柳染不風(fēng)r高i::兩輪以
采污于排電成合用渦可
開(kāi)除由通熱化結(jié)采得道
在解，普合轉(zhuǎn)相機(jī)使流
業(yè)能式用適其機(jī)動(dòng)而氣
企既方使常將動(dòng)發(fā)從熱
等，作需非并發(fā)輪，形
田能工僅也，輪渦力圓
油電的，式熱渦式壓半
、或式內(nèi)制換式熱的的
礦力制室作體熱外髙小。
煤動(dòng)器脹工氣換氣更縮態(tài)
將出熱膨種的或燃輪漸狀
可輸換的此內(nèi)殼位泵逐佳
為體壓。機(jī)螺品壓面最
務(wù)析氣亂燒種小jj^阻敝改上
供題燃k燃特^的柳膨的輪層私化殼低耗動(dòng)位^徵敏于
提問(wèn)位及種用漸內(nèi)低溫案泵熱包轉(zhuǎn)用定能發(fā)品型級(jí)且處
要術(shù)品體特采逐室體升方壓絕果式利一大輪低二 一并熱
是技低氣。。面脹殼體術(shù)增用效方。有巨渦與式用升加
的其型燃成成截膨室氣技級(jí)采益本值到的與統(tǒng)蕘只上的
目決二可組組且與脹的述二體有成價(jià)入身熱系明比旋氣
的解式薄體室并道膨內(nèi)上第殼的的濟(jì)灌自地?zé)l(fā)得螺空
明明堯稀殼燒升流和室對(duì)在室明廉經(jīng)接機(jī)和燃本獲用對(duì)
容發(fā)發(fā)臺(tái)的室燃上氣與脹為脹發(fā)低的直動(dòng)熱種，體采流
內(nèi)本本一 生脹網(wǎng)旋熱口膨作器膨本用高氣發(fā)廢特式氣內(nèi)氣
明 成產(chǎn)膨絲螺殼出使熱對(duì)體極熱低的方的室熱
發(fā) 組中和熱有嫘的器換及氣有將降窯合內(nèi)脹使17.蠊殼熱氣流道，18.堯式二型換熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，19.殼體換熱器，20.換熱器出口。
在圖i中，特種燃燒系統(tǒng)i和務(wù)式二型螺殼渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)2組成一臺(tái)堯式二型低品位燃
氣螺殼渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。特種燃燒系統(tǒng)1由儲(chǔ)氣罐3、防回火器4、空燃比調(diào)節(jié)器5、氣體增壓器6和電熱絲網(wǎng)燃燒室7組成。務(wù)式二型蠊殼渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)2由渦輪8、渦輪軸9、第一級(jí)增壓泵輪IO、第二級(jí)增壓泵輪ll、導(dǎo)輪12和膨脹室殼體13組成。渦輪8連接第一級(jí)增壓泵輪10、第二級(jí)增壓泵輪11和發(fā)電機(jī)13:導(dǎo)輪12固定安裝在第一級(jí)增壓泵輪10和第二級(jí)增壓泵輪11中間的膨脹室殼體14的內(nèi)壁。在第二級(jí)增壓泵輪11上方和渦輪8的下方各有一個(gè)鐘型整流罩15。在膨脹室殼體14的下方含有一個(gè)進(jìn)風(fēng)架16。膨脹室殼體14上制有螺旋上升并且截面逐漸縮小的半圓形螺殼熱氣流道17。特種燃燒系統(tǒng)1的電熱絲網(wǎng)燃燒室7的出口與膨脹室殼體14的下端相連通。膨脹室殼體14帶有絕熱層以減少熱損。
圖1實(shí)施例工作原理為儲(chǔ)氣罐3中的低品位燃?xì)饨?jīng)過(guò)防回火器4,被氣體增壓器6泵送進(jìn)電熱絲網(wǎng)燃燒室7?？杖急日{(diào)節(jié)器5通過(guò)控制空氣的流入量來(lái)調(diào)節(jié)燃?xì)獾臐舛龋_保渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)工作穩(wěn)定髙效。進(jìn)入電熱絲網(wǎng)燃燒室7的混合氣體被電熱絲網(wǎng)點(diǎn)燃。燃燒產(chǎn)生的熱氣進(jìn)入螺殼熱氣流道17。這些熱氣具有熱能和動(dòng)能，而蠊殼熱氣流道17為充分利用其動(dòng)能提供了條件。在螺殼熱氣流道17附近，熱氣與從進(jìn)風(fēng)架16進(jìn)入膨脹室殼體14的增壓空氣充分換熱并使空氣膨脹產(chǎn)生勢(shì)能。這些勢(shì)能和動(dòng)能共同推動(dòng)渦輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)渦輪軸9帶動(dòng)第一級(jí)增壓泵輪10和第二級(jí)增壓泵輪11使得從進(jìn)風(fēng)架16進(jìn)入膨脹室殼體14的空氣增壓。增壓的空氣經(jīng)熱氣加熱產(chǎn)生更大的壓力，推動(dòng)渦輪8加速轉(zhuǎn)動(dòng)。這又使得兩級(jí)增壓泵輪的增壓作用進(jìn)一步增強(qiáng)，由此形成雪崩反應(yīng)，使渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)迅速達(dá)到滿(mǎn)功率輸出并通過(guò)發(fā)電機(jī)13轉(zhuǎn)化為電能輸出。
在圖2中，特種燃燒系統(tǒng)1和堯式二型換熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)18組成一臺(tái)堯式二型低品位燃?xì)鈸Q熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。特種燃燒系統(tǒng)1由儲(chǔ)氣罐3、防回火器4、空燃比調(diào)節(jié)器5、氣體增壓器6和電熱絲網(wǎng)燃燒室7組成。堯式二型換熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)18由渦輪8、渦輪軸9、第一級(jí)增壓泵輪10、第二級(jí)增壓泵輪11、導(dǎo)輪12和膨脹室殼體13組成。渦輪8連接第一級(jí)增壓泵輪10、第二級(jí)增壓泵輪11和發(fā)電機(jī)13，導(dǎo)輪12固定安裝在第一級(jí)增壓泵輪10和第二級(jí)增壓泵輪11中間的膨脹室殼體14的內(nèi)壁。在第二級(jí)增壓泵輪11上方和渦輪8的下方各設(shè)置一個(gè)鐘型整流罩15。在膨脹室殼體14的下方含有一個(gè)進(jìn)風(fēng)架16。殼體換熱器19與膨脹室殼體14 一體制造。特種燃燒系統(tǒng)1的電熱絲網(wǎng)燃燒室7的出口與殼體換熱器19相連通。從電熱絲網(wǎng)燃燒室7的出口噴出的熱氣通過(guò)殼體換熱器19將膨脹室殼體14內(nèi)的空氣加熱，自身冷卻后從換熱器出口20進(jìn)入大氣。轉(zhuǎn)移到膨脹室殼體14內(nèi)空氣中的熱能由堯式二型換熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)18轉(zhuǎn)換成髙品位機(jī)械能輸出。殼體換熱器19帶有絕熱層以減少熱損。
圖2所示實(shí)施例的工作原理為儲(chǔ)氣罐3中的低品位燃?xì)饨?jīng)過(guò)防回火器4，被氣體增壓器6泵送進(jìn)電熱絲網(wǎng)燃燒室7?？杖急日{(diào)節(jié)器5通過(guò)控制空氣的流入量來(lái)調(diào)節(jié)燃?xì)獾臐舛?，使系統(tǒng)工作更穩(wěn)定有效。進(jìn)入電熱絲網(wǎng)燃燒室7的混合氣體被電熱絲網(wǎng)點(diǎn)燃。燃燒產(chǎn)生的熱氣進(jìn)入殼體換熱器19，與從進(jìn)風(fēng)架16進(jìn)入膨脹室殼體14的增壓空氣充分換熱并使空氣膨脹產(chǎn)生勢(shì)能。這些勢(shì)能推動(dòng)渦輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)第一級(jí)增壓泵輪10和第二級(jí)增壓泵輪11使得從進(jìn)風(fēng)架16進(jìn)入膨脹室殼體14的空氣增壓。增壓的空氣經(jīng)換熱產(chǎn)生更大的壓力，推動(dòng)渦輪8加速轉(zhuǎn)動(dòng)。這又使得兩級(jí)增壓泵輪的增壓作用進(jìn)一步增強(qiáng)，由此形成雪崩反應(yīng)，使渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)迅速達(dá)到滿(mǎn)功率輸出并通過(guò)發(fā)電機(jī)13轉(zhuǎn)化為電能輸出。
這里要強(qiáng)調(diào)圖1實(shí)施例中由于兩級(jí)增壓泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使膨脹室殼體14內(nèi)的氣體按螺旋曲線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。螺殼熱氣流道17的角度與兩級(jí)增壓泵輪運(yùn)動(dòng)方向相同，從而增強(qiáng)了氣流運(yùn)動(dòng)能量，更有利于兩級(jí)渦輪的動(dòng)能利用。另外，圖1實(shí)施例由于氣體增壓器6耗用的功率很大，將燃?xì)庵苯庸嗳氲脚蛎浭覛んw14內(nèi)的方式，價(jià)值不一定很大。因此也可采用圖2實(shí)施例的方法采用殼體換熱器19為低品位發(fā)動(dòng)機(jī)提供熱能。
權(quán)利要求
1.堯式二型低品位燃?xì)馔鉄崾綔u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，由堯式二型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和特種燃燒系統(tǒng)組成；低品位燃?xì)獍旱V油田開(kāi)采提煉過(guò)程中產(chǎn)生的稀薄可燃?xì)怏w及其混合物；堯式二型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)由渦輪、渦輪軸、兩級(jí)增壓泵輪和膨脹室殼體組成；采用特種燃燒系統(tǒng)的出口與膨脹室殼體下端相連通，膨脹室殼體上制有螺旋上升并且截面逐漸縮小的半圓形螺殼熱氣流道，從特種燃燒系統(tǒng)噴出的熱氣通過(guò)此螺殼熱氣流道進(jìn)入膨脹室殼體并轉(zhuǎn)換成高品位機(jī)械能輸出；或者采用特種燃燒系統(tǒng)的出口與和膨脹室殼體低熱阻連接的換熱器相連通，從特種燃燒系統(tǒng)噴出的熱氣通過(guò)換熱器使膨脹室殼體內(nèi)的氣體升溫膨脹并轉(zhuǎn)換成高品位機(jī)械能輸出，其特征在于含有一個(gè)由儲(chǔ)氣罐、防回火器、空燃比調(diào)節(jié)器、氣體增壓器和電熱絲網(wǎng)燃燒室組成的特種燃燒系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于特種燃燒系統(tǒng)的出口與和膨脹室殼體一體制造的殼體換熱器相連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在第二級(jí)增壓泵輪的上方含有一個(gè)鐘型整流罩和/或在渦輪的下方含有一個(gè)鐘型整流罩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于膨脹室殼體含有絕熱層。全文摘要
用堯式二型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和特種燃燒系統(tǒng)組成一臺(tái)堯式二型低品位燃?xì)馔鉄崾綔u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)由渦輪、渦輪軸、兩級(jí)增壓泵輪和脹室殼體組成。膨脹室殼體的下方有一個(gè)進(jìn)風(fēng)架；在進(jìn)風(fēng)口上方含有固定安裝于渦輪軸上的兩級(jí)增壓泵輪。特種燃燒系統(tǒng)由儲(chǔ)氣罐、防回火器、空燃比調(diào)節(jié)器、氣體增壓器和電熱絲網(wǎng)燃燒室組成，其出口與螺殼渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹室殼體下端相連通或與和換熱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹室殼體低熱阻連接的殼體換熱器相連通，從特種燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的熱氣使膨脹室殼體內(nèi)的氣體升溫膨脹并轉(zhuǎn)換成高品位機(jī)械能輸出。本發(fā)明可將煤礦、油田等企業(yè)在開(kāi)采和提煉過(guò)程中產(chǎn)生的這些有害氣體用低廉的成本方式轉(zhuǎn)化為輸出動(dòng)力或電能，既能解除污染，又節(jié)約了寶貴的能源。
文檔編號(hào)F02C7/236GK101493040SQ20081003313
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者楊錫堯 申請(qǐng)人:楊磊杰