本發(fā)明涉及熱能動力裝置，具體來說閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)熱能動力裝置分為內(nèi)燃和外燃兩種，如活塞式內(nèi)燃機和開環(huán)的燃氣輪機裝置就采用了內(nèi)燃加熱方式，斯特林發(fā)動機和閉環(huán)的燃氣輪機裝置就采用了外燃加熱方式。閉式燃氣輪機裝置的氣輪機有報道用于商業(yè)發(fā)電，而斯特林發(fā)動機有多方面技術(shù)問題至今未能解決，未有實用商業(yè)價值。采用外部加熱方式，能適用多種燃料特別是劣質(zhì)燃料，還可以利用核能，所以其最大優(yōu)點是能把任何外來熱能轉(zhuǎn)換為機械功。

閉式燃氣輪機裝置的氣輪機，由包括壓氣機、氣輪機、加熱器、冷卻器等組成，壓氣機與氣輪機動力連接，常以氦氣為工質(zhì)。工作時，氦氣在壓氣機中壓縮升壓后，送至加熱器在定壓條件下從外部進行加熱，使氦氣的溫度達到所需高溫。接著，高溫氦氣在氣輪機中進行絕熱膨脹，推動葉輪輸出軸功。最后把膨脹作功后的低壓氦氣送入冷卻器定壓放熱而完成整個閉環(huán)式熱力循環(huán)。

但由于使用了葉片式渦輪，排出的乏氣溫度比較高，需要使用大量的冷卻水來冷卻，所以其最大缺點是循環(huán)熱效率比較低。壓氣機采用了軸流式或離心式壓氣機，體積比較大，且不能移動和調(diào)速轉(zhuǎn)動，目前只作固定式商業(yè)發(fā)電裝置使用。上述缺點限制了閉式燃氣輪機裝置的氣輪機發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢在其它方面用途。

在專利申請?zhí)?01410415779.3一種提高渦輪發(fā)動機效率的方法及其裝置、專利申請?zhí)?01610813636.7一種螺管轉(zhuǎn)子及其發(fā)動機等相關(guān)專利申請中，都使用了螺管轉(zhuǎn)子代替現(xiàn)有技術(shù)燃氣渦輪發(fā)動機的葉片式渦輪轉(zhuǎn)子來提高循環(huán)熱效率把熱能轉(zhuǎn)換為機械功，構(gòu)成了以空氣為工質(zhì)，工作于開環(huán)式熱力循環(huán)的燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機，它們必須從內(nèi)部燃燒方式對工質(zhì)進行加熱，對熱能的來源燃料選擇有一定限制。如何把閉式燃氣輪機裝置的技術(shù)優(yōu)勢與燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機的技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合發(fā)揮出來，構(gòu)成一種能克服上述技術(shù)問題的閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置是本發(fā)明要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：一是提供一種能提高閉式燃氣輪機裝置循環(huán)熱效率的閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置；二是在此基礎(chǔ)上一步步對它進行改進，擴大它的用途。

本發(fā)明一提供高效率的閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置，包括閉式燃氣輪機裝置的氣輪機，用螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機代替氣輪機把熱能轉(zhuǎn)換為機械功。

本發(fā)明二提供效率的閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

壓氣機是變?nèi)莘e式壓氣機。

冷卻器是用風冷卻。

調(diào)速電機裝置與變?nèi)莘e式壓氣機動力連接、與市電電連接并能調(diào)速輸出功率驅(qū)動變?nèi)莘e式壓氣機，螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機與負載動力連接并輸出功率驅(qū)動負載。

發(fā)電機與調(diào)速電機裝置中的控制器電池電連接，調(diào)速電機裝置與變?nèi)莘e式壓氣機動力連接并能調(diào)速輸出功率驅(qū)動變?nèi)莘e式壓氣機，螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機與包括發(fā)電機在內(nèi)的負載動力連接并輸出功率驅(qū)動包括發(fā)電機在內(nèi)的負載。

所述的變?nèi)莘e式壓氣機是滑片式壓氣機。

由于采用了上述技術(shù)措施，本發(fā)明一、二與現(xiàn)有技術(shù)相比較能取得如下

技術(shù)效果：

1.排出的乏氣溫度得到大幅降低，使閉式燃氣發(fā)動機的循環(huán)熱效率得到相應(yīng)提高。

2.壓氣機使用變?nèi)莘e式壓氣機，使壓氣機低轉(zhuǎn)速也能輸出相應(yīng)高氣壓力。

3.冷卻器能用風冷卻，使冷卻裝置簡單和機體體積、重量能相應(yīng)縮少、減輕。

4.能造出固定的也能造出移動的閉式燃氣輪機裝置。

5.能調(diào)壓氣機轉(zhuǎn)速來控制工質(zhì)循環(huán)量來控制螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機輸出功率。

6.閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置不僅能用于商業(yè)發(fā)電還能用作汽車、船舶等作發(fā)動機使用。

附圖說明

圖1是用螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機代替氣輪機把熱能轉(zhuǎn)換為機械功的閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置示意圖。

圖中，1.壓氣機，2.空氣，3.燃料，4.加熱器，5.螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機，6.動力輸出端，7.冷卻水，8.冷卻器，9.工質(zhì)循環(huán)管。

圖2是能移動閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置用作如汽車發(fā)動機時的示意圖。

圖中，1.滑片式壓氣機，2.空氣，3.燃料，4.加熱器，5.調(diào)速電機，6.控制器及電池，7.發(fā)電機，8.螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機，9.負載，10.冷卻空氣，11.冷卻器，12.工質(zhì)循環(huán)管。

具體實施方式

下面對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置，包括閉式燃氣輪機裝置的氣輪機，用螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機代替氣輪機把熱能轉(zhuǎn)換為機械功。就是在閉式燃氣輪機裝置的基礎(chǔ)上，用螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機代替氣輪機來把熱能轉(zhuǎn)換為機械功。由于螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機比葉片式氣輪機轉(zhuǎn)換熱能效率高，從而使閉式燃氣發(fā)動機裝置的循環(huán)熱效率得到相應(yīng)提高，排出的乏氣溫度比較低，排出的乏氣可使用冷卻水來冷卻也可使用風冷卻。

壓氣機是變?nèi)莘e式壓氣機。就是用變?nèi)莘e式壓氣機代替軸流式或離心式壓氣機，使輸出的工質(zhì)壓力不會因轉(zhuǎn)速低而失壓，使轉(zhuǎn)速可調(diào)來控制輸出功率。

調(diào)速電機裝置與變?nèi)莘e式壓氣機動力連接、與市電電連接并能調(diào)速輸出功率驅(qū)動變?nèi)莘e式壓氣機，螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機與負載動力連接并輸出功率驅(qū)動負載。這是一種利用市電設(shè)有調(diào)速電機裝置的固定式閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置。

發(fā)電機與調(diào)速電機裝置中的控制器電池電連接，調(diào)速電機裝置與變?nèi)莘e式壓氣機動力連接并能調(diào)速輸出功率驅(qū)動變?nèi)莘e式壓氣機，螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機與包括發(fā)電機在內(nèi)的負載動力連接并輸出功率驅(qū)動包括發(fā)電機在內(nèi)的負載。這是一種利用自身發(fā)電設(shè)有調(diào)速電機裝置的移動式閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置。

變?nèi)莘e式壓氣機最好是用滑片式壓氣機，它節(jié)能、耐用、成本低、能低速輸出壓力。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了閉式燃氣螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝置。在閉式燃氣輪機裝置的基礎(chǔ)上，用螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機代替氣輪機來把熱能轉(zhuǎn)換為機械功。由于螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機比葉片式氣輪機轉(zhuǎn)換熱能效率高，從而使閉式燃氣發(fā)動機的循環(huán)熱效率得到相應(yīng)提高，排出的乏氣溫度比較低，排出的乏氣可使用冷卻水來冷卻也可使用風冷卻。發(fā)電機與調(diào)速電機裝置中的控制器電池電連接，調(diào)速電機裝置與變?nèi)莘e式壓氣機動力連接并能調(diào)速輸出功率驅(qū)動變?nèi)莘e式壓氣機，螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機與包括發(fā)電機在內(nèi)的負載動力連接并輸出功率驅(qū)動包括發(fā)電機在內(nèi)的負載。使移動式閉式燃氣輪機裝置不僅能用于商業(yè)發(fā)電還能用作汽車、船舶等作發(fā)動機使用。

技術(shù)研發(fā)人員：羅顯平
受保護的技術(shù)使用者：羅顯平
技術(shù)研發(fā)日：2016.11.11
技術(shù)公布日：2017.07.14