專(zhuān)利名稱(chēng)：堯式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及堯式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(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>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供堯式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是用堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和供氣系
統(tǒng)組成一臺(tái)務(wù)式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。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。供氣系統(tǒng)由儲(chǔ)氣罐和防回火器組成。從供氣系統(tǒng)輸 入的低品位燃?xì)膺M(jìn)入堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹室殼體內(nèi)燃燒升溫膨脹并轉(zhuǎn)換成高 品位機(jī)械能輸出。殼式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)由兩級(jí)渦輪、兩個(gè)渦輪軸、兩級(jí)增壓泵輪、 行星動(dòng)力匯流升速器和膨脹室殼體組成。第一級(jí)渦輪與與第二級(jí)增壓泵輪和內(nèi)齒圈連接 第二級(jí)渦輪與行星架和第一級(jí)增壓泵輪連接，行星架上均布有三個(gè)行星輪。內(nèi)齒圈、行星 架、三個(gè)行星輪和太陽(yáng)輪一起構(gòu)成一個(gè)行星動(dòng)力匯流升速器，太陽(yáng)輪作為行星動(dòng)力匯流升 速器的輸出端連接渦輪發(fā)電機(jī)。在膨脹室殼體內(nèi)下端含有均布的電熱絲網(wǎng)助燃裝置，膨脹 室殼體在增壓泵輪以下均布多個(gè)低品位燃?xì)膺M(jìn)氣端口和多路空氣調(diào)節(jié)閥。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)在第二級(jí)增壓泵輪上方設(shè)置鐘型整流罩和/或在第一級(jí) 渦輪下方設(shè)置鐘型整流罩采用兩級(jí)渦輪通過(guò)一個(gè)具有兩個(gè)同心安裝旋轉(zhuǎn)方向相反的輸入 端和一個(gè)輸出端的行星動(dòng)力匯流升速器形成動(dòng)力匯流對(duì)膨脹室殼體釆用絕熱層。
本發(fā)明的有益效果包括可將煤礦、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，擁 有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)共有五種不同結(jié)構(gòu)和組合方式，堯式五 型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)采用兩級(jí)增壓泵輪和兩級(jí)動(dòng)力渦輪的工作制式，可使膨脹室殼體內(nèi)的氣體獲 得比只用一級(jí)增壓泵輪更高的壓力，從而使得渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大大增加。釆用兩級(jí)動(dòng)力 渦輪可進(jìn)一步提髙發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。此種工作制式雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但可以獲得最優(yōu)秀的 動(dòng)力性能。采用無(wú)外殼的行星動(dòng)力匯流升速器不僅使兩級(jí)渦輪具有自適應(yīng)能力，更重要的 是達(dá)到了兩級(jí)渦輪動(dòng)力匯流的目的。


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是堯式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖示圖。 圖中l(wèi).堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，2.供氣系統(tǒng)，3.儲(chǔ)氣罐，4.防回火器，5.第一級(jí)
渦輪，6.第二級(jí)渦輪，7.第一渦輪軸，8.第二渦輪軸，9.第一級(jí)增壓泵輪，IO.第二級(jí)增 壓泵輪，ll.膨脹室殼體，12.內(nèi)齒圈，13.行星架，14.行星輪，15.太陽(yáng)輪，16.發(fā)電機(jī)， 17.鐘型整流罩，18.進(jìn)風(fēng)架，19.電熱絲網(wǎng)助燃裝置，20.進(jìn)氣端口， 21.空氣調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)1和供氣系統(tǒng)2組成一臺(tái)堯式五型低品位燃?xì)?內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。供氣系統(tǒng)2由儲(chǔ)氣罐3和防回火器4組成。堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng) 機(jī)2由第一級(jí)渦輪5、第二級(jí)渦輪6、第一渦輪軸7、第二渦輪軸8、第一級(jí)增壓泵輪9、 第二級(jí)增壓泵輪10和膨脹室殼體11組成。第一節(jié)渦輪5通過(guò)第一渦輪軸7與內(nèi)齒圈12 連接，第二級(jí)渦輪6通過(guò)第二渦輪軸8與行星架13和第一級(jí)增壓泵輪9連接?！晷羌?3 上均布有三個(gè)行星輪14。內(nèi)齒圏12、行星架13、三個(gè)行星輪14和太陽(yáng)輪15—起構(gòu)成一 個(gè)具有兩個(gè)同心安裝旋轉(zhuǎn)方向相反的輸入端和一個(gè)輸出端的行星動(dòng)力匯流升速器。太陽(yáng)輪
15作為行星動(dòng)力匯流升速器的輸出端連接渦輪發(fā)電機(jī)16。在第二級(jí)增壓泵輪10上方和第 一級(jí)渦輪5下方各有一個(gè)鐘型整流罩17。兩級(jí)增壓泵輪的旋轉(zhuǎn)方向相反在膨脹室殼體 11下方有一個(gè)進(jìn)風(fēng)架18，在膨脹室殼體12內(nèi)下端含有均布的電熱絲網(wǎng)助燃裝置19:膨脹 室殼體12在第一級(jí)增壓泵輪9以下均布多個(gè)低品位燃?xì)膺M(jìn)氣端口 20和多路空氣調(diào)節(jié)閥 21。膨脹室殼體12帶有絕熱層以減少熱損。
圖1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和各低品位 燃?xì)膺M(jìn)氣端口 20,被兩級(jí)增壓泵輪均勻吸入膨脹室殼體12。同時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)低品位 燃?xì)獾臐舛茸詣?dòng)調(diào)節(jié)各空氣調(diào)節(jié)阓21來(lái)控制進(jìn)入膨脹室殼體12的空燃比，確保渦輪發(fā)動(dòng) 機(jī)系統(tǒng)工作穩(wěn)定高效。進(jìn)入膨脹室殼體12的混合氣體被電熱絲網(wǎng)助燃裝置19點(diǎn)燃。燃燒 產(chǎn)生的熱氣膨脹產(chǎn)生勢(shì)能推動(dòng)第一級(jí)渦輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)第一渦輪軸7帶動(dòng)第二級(jí)增壓泵 輪10使膨脹室殼體12內(nèi)增壓勢(shì)能進(jìn)一步提高，推動(dòng)第一級(jí)渦輪5加速轉(zhuǎn)動(dòng)。這又使得第 二級(jí)增壓泵輪10的增壓作用進(jìn)一步增強(qiáng)，由此形成雪崩反應(yīng)，使堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā) 動(dòng)機(jī)1迅速達(dá)到滿(mǎn)功率輸出。這些輸出功率通過(guò)發(fā)電機(jī)16轉(zhuǎn)化為電能輸出。
這里要強(qiáng)調(diào)第一級(jí)渦輪5只吸收了一部分膨脹的能量做功，將剩余的能量留給第二 級(jí)渦輪6繼續(xù)吸收做功。第一級(jí)渦輪5所做的功一部分通過(guò)第一渦輪軸7傳遞給第二級(jí)增 壓泵輪10,另一部分功率傳遞給內(nèi)齒圈12。第二級(jí)渦輪6通過(guò)第二級(jí)渦輪軸8將功率傳 遞給行星架13。這兩個(gè)渦輪在行星動(dòng)力匯流升速器中完成動(dòng)力匯流并通過(guò)太陽(yáng)輪15傳遞 給發(fā)電機(jī)16轉(zhuǎn)化為電能輸出。行星動(dòng)力匯流升速器還使渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)始終處在效率曲 線(xiàn)的髙位運(yùn)行。
現(xiàn)有的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)都設(shè)有多級(jí)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)，在許多場(chǎng)合它們都具有有益效果。但經(jīng) 我們研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)的存在同時(shí)也使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且還影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作 效率。如果能夠采用可逆性的渦輪和泵輪來(lái)取代導(dǎo)輪，既可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，又能大大提高工 作效率。所以這里不采用導(dǎo)輪。
本發(fā)明的技術(shù)要求為當(dāng)兩只旋轉(zhuǎn)方向相反的渦輪均為125轉(zhuǎn)/分時(shí)，行星動(dòng)力匯流 升速器升速比為6:1,帶動(dòng)750轉(zhuǎn)/分的50赫茲交流發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電。
權(quán)利要求
1.堯式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，由堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和供氣系統(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；供氣系統(tǒng)由儲(chǔ)氣罐和防回火器組成；從供氣系統(tǒng)輸入的低品位燃?xì)膺M(jìn)入堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹室殼體內(nèi)燃燒升溫膨脹并轉(zhuǎn)換成高品位機(jī)械能輸出；堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)由兩級(jí)渦輪、兩個(gè)渦輪軸、兩級(jí)增壓泵輪、行星動(dòng)力匯流升速器和膨脹室殼體組成；第一級(jí)渦輪與與第二級(jí)增壓泵輪和內(nèi)齒圈連接；第二級(jí)渦輪與行星架和第一級(jí)增壓泵輪連接，行星架上均布有三個(gè)行星輪；內(nèi)齒圈、行星架、三個(gè)行星輪和太陽(yáng)輪一起構(gòu)成一個(gè)行星動(dòng)力匯流升速器，太陽(yáng)輪作為行星動(dòng)力匯流升速器的輸出端連接渦輪發(fā)電機(jī)，其特征在于在膨脹室殼體內(nèi)下端含有均布的電熱絲網(wǎng)助燃裝置；膨脹室殼體在增壓泵輪以下均布多個(gè)低品位燃?xì)膺M(jìn)氣端口和多路空氣調(diào)節(jié)閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1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/或在第一級(jí)渦輪的下方含有一個(gè)鐘型整流罩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于兩級(jí)渦輪通過(guò)一個(gè)具有兩個(gè)同心安裝旋轉(zhuǎn)方向相反的輸入端和一個(gè)輸出端的行星動(dòng)力匯流升速器形成動(dòng)力匯流。
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
用堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和供氣系統(tǒng)組成一臺(tái)堯式五型低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。堯式五型內(nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)由兩級(jí)渦輪、兩級(jí)增壓泵輪和膨脹室殼體組成；在膨脹室殼體內(nèi)下端含有均布的電熱絲網(wǎng)助燃裝置；膨脹室殼體在增壓泵輪以下均布多個(gè)低品位燃?xì)膺M(jìn)氣端口和多路空氣調(diào)節(jié)閥。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。低品位燃?xì)鈨?nèi)熱式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)共有五種不同結(jié)構(gòu)和組合方式，本發(fā)明兩級(jí)增壓泵輪可獲得更高的壓力提高渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)功率；采用兩級(jí)動(dòng)力渦輪可進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。采用無(wú)外殼的行星動(dòng)力匯流升速器使兩級(jí)渦輪具有自適應(yīng)能力并達(dá)到兩級(jí)渦輪動(dòng)力匯流的目的。
文檔編號(hào)F02C7/236GK101493042SQ200810033138
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