專利名稱：斗型聚光太陽能汽動機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是ー種以產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽轉(zhuǎn)換成機械動カ的裝置，是利用凸透鏡聚集太陽光作用于液態(tài)水的斗型聚光太陽能汽動機組。
背景技術(shù)：
目前，公知的汽動機(如利用蒸汽產(chǎn)生動カ的蒸汽機、汽輪機等)是采用油、煤等能量源，大量消耗能源、污染環(huán)境，有很大的缺點，不適于社會發(fā)展的需要。實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有汽動機大量消耗能源，污染環(huán)境的不足，本實用新型提供ー種斗型聚光太陽能汽動機組，利用大型的和中空的凸透鏡聚集太陽光作用于液態(tài)水，從而產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，然后轉(zhuǎn)換成機械動カ。本實用新型所采用地技術(shù)方案是由兩個以上的單機并聯(lián)，單機的組成部分有供熱、供水、蒸汽、動カ轉(zhuǎn)換和操控裝置，在供熱裝置中，直徑2米以上大型的凸透鏡與密閉隔熱的斗型集熱艙連接，在供水裝置中，伸縮式注水腔里設(shè)置有注水活門、注水彈簧和注水栓，在蒸汽裝置中，集熱芯塊的加熱底板的圓心部分是集熱圓芯，在動カ轉(zhuǎn)換裝置中，汽動葉輪的組成有主輪盤、方槽式輪葉和半徑式出汽管，在縱向日光跟蹤裝置中，設(shè)置有主支架、縱向減速機和縱向齒輪軌，在橫向日光跟蹤裝置中，設(shè)置有橫向減速機和橫向齒輪軌， 在操控裝置中，各并聯(lián)的縱向日光跟蹤電路、橫向日光跟蹤電路、變速器控制電路均設(shè)有可調(diào)電阻式雙向分開關(guān)和總開關(guān)，并聯(lián)的供水管路設(shè)有分截斷閥和總截斷閥，平移式斜沖變速器設(shè)置有斜沖管、平移軌板和平移滑槽。本實用新型的有益效果是節(jié)能環(huán)保，動カ性強，可靠性高，操控簡便。


圖I是斗型聚光太陽能汽動機組的單機基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是集熱芯塊 的基本結(jié)構(gòu)(縱剖面)示意圖。圖3是伸縮式注水腔@的基本結(jié)構(gòu)(縱剖面)示意圖。圖4是汽動葉輪 的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)側(cè)面半圖和正平面圖。圖中，①凸透鏡②集熱艙框架③集熱艙軸④活門式溢汽孔⑤主支架主軸⑥主支架 ⑦方向腳輪⑧斗型集熱艙⑨電路控制箱⑩橫向齒輪軌◎前軟彎管◎前軟彎汽管◎中接管 中接汽管◎橫向齒輪 橫向減速機 橫向電機 汽動葉輪 平移齒輪 平移減速機@平移電機 高臺 平移滑槽 平移軌板 斜沖管 汽動葉輪主軸 半徑式出汽管 溢流孔活門 分截斷閥@后軟管汽管， 后軟彎管 軌架接點 縱向齒輪軌 縱向電機 縱向減速機 縱向齒輪 集熱芯塊@伸縮式注水腔 供水彎頭 加熱底板 集熱圓芯 出汽彎頭 中接環(huán)墊 注水活門 后注水腔 圓環(huán)隔板 注水栓桿 注水栓 對接法蘭 十字圓托架0)注水彈簧 前注水腔 注水栓外沿 主輪盤 方槽式輪葉 方形汽槽 驅(qū)動軸具體實施方式
首先，本機組由兩個以上的單機并聯(lián)組成，單機選用大型的或是大型中空的凸透鏡(其中間是真空或空心的，以減輕整機主體的重量)，凸透鏡的直徑應(yīng)為 2m以上，凸透鏡的整體外形為方形，中間為圓凸形透鏡，便于安裝。根據(jù)凸透鏡大小的不同而確定不同的各技術(shù)規(guī)格，隨著凸透鏡直徑的擴大而適當加大整機的各技術(shù)規(guī)格。從而確定不同的實施例，下面是ー個最基本的實施例。在圖I中，整機的正面面對的是正南方向。在供熱裝置中，凸透鏡①的直徑為2 3m，座在斗型集熱艙⑧的集熱艙主框架②的上方，由集熱艙軸③支承，其邊角處有活門式溢氣孔④，斗型集熱艙的底部為四邊形，邊長為I I. 5m，艙體高度要視凸透鏡的凸起程度而定，凸度(凸度是指凸透鏡兩面凸起最高點之間的距離)越大，焦距越短。凸透鏡直徑與凸度與集熱艙體的高度的比例在本實施例中應(yīng)該是10 : 2 : 10。即本集熱艙體高度應(yīng)該是 2_3m。斗型集熱艙整體為密閉隔熱的(外殼可采用石棉制品)，正面的下半部可設(shè)有拉門式觀察窗，其底部設(shè)有圓盤狀的集熱芯塊 ，(圖2所示)可收集來自凸透鏡的聚焦光圈熱量，產(chǎn)生數(shù)百度以上的高溫，在圖2中，加熱底板 中間的圓心部分是集熱圓芯 為主吸能區(qū)，從而使來自供水彎頭 的水產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽，從出汽彎頭 沖出。集熱芯塊直徑應(yīng)在 40cm,高20cm,加熱底板厚度在5cm,殼體厚度0. 5 Icm,集熱圓芯直徑在20cm左右，出汽彎頭應(yīng)在距加熱底板5cm的位置,供水彎頭應(yīng)在距加熱底板IOcm位置。在供水裝置中,供水管路的內(nèi)徑均為10cm。后軟彎管 連接中接管◎，中接管為金屬材質(zhì)，鎖定在主支架⑥的底架兩根橫梁上，可左右滑動，中接管前面連接前軟彎管 ，再往前斗型集熱艙內(nèi)的管路均為金屬材質(zhì)。前、后軟彎管均為高強度軟管，具有保溫層，確保在零下 度不凍管。斗型集熱艙內(nèi)有一段管，是伸縮式注水腔@ (圖3所示)，先連接部分為墊接的中接環(huán)墊 ，當有水壓時，水流推開注水活門@ (其打開角度限定為60°角)，進入后注水腔 ，再通過十字圓托架 上面的空隙和圓環(huán)隔板 進入前注水腔 ,再推動喇叭形的注水栓 前伸，從而使注水栓桿 帯動十字圓托架壓縮注水彈簧◎，水流最后從注水栓外沿 與腔體外壁之間的縫隙噴出(間隙應(yīng)為I. 5cm左右)進入集熱芯塊內(nèi)。伸縮式注水腔的兩端為對接法蘭 。伸縮式注水腔內(nèi)徑為10cm，長30cm，當有高壓蒸汽產(chǎn)生，從集熱芯塊內(nèi)過來推動注水栓回縮靠緊圓環(huán)隔板，使蒸汽不能進入后注水腔，從而使注水活門在水流回推下關(guān)閉。當蒸汽管路當中的汽壓減小而小于水壓時，注水栓再度打開，如此周而復(fù)始，連續(xù)運轉(zhuǎn)。在單機的主支架中，采用寬8 IOcm的角鋼做材料，支承斗型集熱艙的主支架為三角形，主支架底架為正方形，邊長是3 4m，四角安有萬向腳輪⑦，主底架的后邊架安有主支架主軸⑤，也可安裝在主底架正中，用角鋼“十”字型與主底架的四邊牢固連接，要能抵抗住12級風(fēng)。單機的主體應(yīng)設(shè)在水泥平臺上，主支架主軸直徑應(yīng)在20cm左右，牢牢固定于水泥平臺中。集熱芯塊固定在斗型集熱艙底部，下面有帶螺栓的托架調(diào)節(jié)其高度，以校正接收來自凸透鏡的聚焦光圈的大小。汽動葉輪部分應(yīng)設(shè)在比單機主體地面高的高臺 上，高臺高度應(yīng)在0.5 Im之間。從出汽彎頭沖出的蒸汽經(jīng)前軟彎汽管◎和中接汽管@、后軟彎汽管 、斜沖管 進入汽動葉輪 。中接汽管為鐵制，可左右滑動。蒸汽管路均為高強度耐高壓材質(zhì)，加有保溫層。斜沖管為長方體形，與汽動葉輪的連接傾斜角度為20°，長50cm，出汽管ロ為豎長方形，寬8cm，高16cm。在圖4中，是汽動葉輪內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)，主輪盤@的一面(沒連接驅(qū)動軸的那一面)附著牢固的ー圈方槽式輪葉 ，輪葉是一個ー個排列著的方形汽槽 組成的， 靠近主輪盤外緣的汽槽姆個長8cm,寬4cm,高4cm,輪葉間距為4cm。主輪盤直徑Im,中心是葉輪主軸及驅(qū)動軸 ，主軸直徑為8 20cm之間，旁邊一體的驅(qū)動軸直徑在6 12cm之間， 汽動葉輪外殼與輪葉的間距為0. 3 Icm之間。蒸汽最后從汽動葉輪主軸 下面的長方體形的半徑式出汽管 沖出，半徑式出汽管長度就是汽動葉輪的半徑，其與汽動葉輪殼體接合的一面為對接ロ，以利輪內(nèi)蒸汽較快排出。半徑式出汽管的下面管路與位置較高的斜沖管下面管路連通，連通接ロ處有帶壓カ彈簧的溢流孔活門 。各半徑式出汽管都連接通往總冷卻水池的總輸汽管。供水系統(tǒng)中可設(shè)高位水塔。在縱向日光跟蹤裝置中，呈90°角半圓形的縱向齒輪軌 ，以集熱艙軸③為圓心， 與集熱艙框架連接，寬度應(yīng)在10cm，齒槽深度為1cm。三項的雙向運轉(zhuǎn)的I I. 5千瓦的縱向電機0固定在于在單機主支架連接的平板上，I 200 300規(guī)格的縱向減速機驅(qū)動縱向齒輪 ，使斗型集熱艙可呈90°角作縱向旋轉(zhuǎn)往復(fù)運動。各單機中都設(shè)縱向移動電路，連接部件有縱向電機和可調(diào)電阻式雙向開關(guān)，且各電路并聯(lián)并設(shè)可調(diào)電阻式雙向總開關(guān)，便于調(diào)控。在橫向日光跟蹤裝置中，橫向齒輪軌⑩呈220°角展開在各軌架接點 與主支架底架連接，總體為半圓形，是以主支架主軸為圓心，軌寬12cm，三項的I 1. 5千瓦的雙向運轉(zhuǎn)橫向電機◎帶動規(guī)格為I : 200 300的橫向減速機 驅(qū)動橫向齒輪0使單機主體做橫向旋轉(zhuǎn)往復(fù)運動。各單機中都設(shè)有橫向移動電路，連接部件有橫向電機和可調(diào)電阻式雙向開關(guān)， 且各電路并聯(lián)并設(shè)可調(diào)電阻式雙向總開關(guān)。在操控裝置中，平移式斜沖變速器由0. 5 I千瓦的平移電機Q)和I : 50的平移減速機 、平移齒輪 、平移軌板O、平移滑槽 組成，平移軌板的一半為齒輪軌，另一半為平板，總體為長方形嵌在平移滑槽中與相對應(yīng)的同樣大小的汽動葉輪外殼接ロ相結(jié)合，可左右平移。平移軌板長120cm，寬20cm，平移滑槽的寬度為2cm，長度等同葉輪殼體的直徑。 各單機中都設(shè)有變速器控制電路，連接部件有平移電機和可調(diào)電阻式雙向開關(guān)，且各控制電路并聯(lián)并設(shè)有可調(diào)電阻式雙向總開關(guān)。各單機的電路開關(guān)都裝在電路控制箱⑨中，由于平移式斜沖變速器的存在，汽動葉輪的直接可適當增加為2m。最后是關(guān)于本機組的操作使用。當早晨太陽光照開始強時，打開并聯(lián)縱向和并聯(lián)橫向移動電路的可調(diào)電阻式雙向總開關(guān)，調(diào)校太陽聚焦光圈在集熱芯塊上的位置，稍后打開各并聯(lián)供水管路的分截斷閥 ，完后打開供水總管路上的總截斷閥，蒸汽產(chǎn)生，機組開始工作，控制總截斷閥的大小以調(diào)節(jié)機組運轉(zhuǎn)狀態(tài)。起動時平移變速器的斜沖管ロ一定要在葉輪外邊緣處，實現(xiàn)大功率啟動，再通過調(diào)節(jié)并聯(lián)的變速器控制電路的可調(diào)電阻式雙向總開關(guān)使斜沖管逐漸向葉輪軸心處移動而達到變速，以實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)，日光不足要退到最低速檔。晚間關(guān)閉供水總管路的總截斷閥。
權(quán)利要求1.ー種斗型聚光太陽能汽動機組，由兩個以上的單機并聯(lián)，單機的組成部分有供熱、 供水、蒸汽、動カ轉(zhuǎn)換和操控裝置，其特征是在供熱裝置中，直徑2米以上大型的凸透鏡 (①)與密閉隔熱的斗型集熱艙(⑧)連接，在供水裝置中，伸縮式注水腔( )里設(shè)置有注水活門( )、注水彈簧( )和注水栓( )，在蒸汽裝置中，集熱芯塊( )的加熱底板( ) 的圓心部分是集熱圓芯(@)，在動カ轉(zhuǎn)換裝置中，汽動葉輪( )的組成有主輪盤(54)、方槽式輪葉( )和半徑式出汽管( )，在縱向日光跟蹤裝置中，設(shè)置有主支架(⑥)、縱向減速機( )和縱向齒輪軌( )，在橫向日光跟蹤裝置中，設(shè)置有橫向減速機( )和橫向齒輪軌 (⑩)，在操控裝置中，各并聯(lián)的縱向日光跟蹤電路、橫向日光跟蹤電路、變速器控制電路均設(shè)有可調(diào)電阻式雙向分開關(guān)和總開關(guān)，并聯(lián)的供水管路設(shè)有分截斷閥( )和總截斷閥，平移式斜沖變速器設(shè)置有斜沖管( )、平移軌板(& )和平移滑槽( )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斗型聚光太陽能汽動機組，其特征是與斗型集熱艙連接的凸透鏡是中空的。
專利摘要本實用新型是一種以產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽轉(zhuǎn)換成機械動力的裝置，是利用凸透鏡聚集太陽光作用于液態(tài)水的斗型聚光太陽能汽動機組，來解決目前汽動機大量消耗能源、污染環(huán)境的問題。其技術(shù)方案的要點是單機采用直徑2米以上大型的凸透鏡，與密閉隔熱的斗型集熱艙連接，在供水裝置中設(shè)置伸縮式注水腔，在蒸汽裝置中設(shè)置集熱芯塊，在操控裝置中各并聯(lián)電路設(shè)置可調(diào)電阻式雙向分開關(guān)和總開關(guān)，汽動葉輪上設(shè)置平移式斜沖變速器。整個裝置節(jié)能環(huán)保、動力性強、可靠性高、操控簡便，可用于發(fā)電等動力需求設(shè)備。
文檔編號F03G6/06GK202348596SQ20112057935
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者叢者輝 申請人:由玉香