軸流式熱電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提供電源和熱源的輔助能源裝置，具體是以渦輪式燃燒器為微燃機(jī)、具有發(fā)電和供熱功能的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，燃燒器是由電動(dòng)風(fēng)機(jī)、燃燒室、點(diǎn)火器等組成，國(guó)內(nèi)外的其它燃油、燃?xì)馊紵骰旧隙际切枰碾姷模旧聿⒉话l(fā)電，工作用電要靠外部電源提供，其中，燃燒器風(fēng)機(jī)需要耗電幾千瓦到幾十千瓦不等，包含了風(fēng)機(jī)、旋流板、燃燒室、點(diǎn)火器等。車輛的渦輪增壓器本體雖然就是一個(gè)燃燒器，但它的啟動(dòng)主要采用專用的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由于造價(jià)較高，又無其它功能，所以，一直沒有廣泛地應(yīng)用在其他領(lǐng)域。
[0003]另外，渦輪增壓器有史以來一直是作為發(fā)動(dòng)的附機(jī)生產(chǎn)的，是一種精密機(jī)加工產(chǎn)品，加工精度高，人們都認(rèn)為就是附機(jī)，所以一直沒應(yīng)用到主機(jī)位置，沒有廣泛地應(yīng)用在其他領(lǐng)域。
[0004]就是改造后的航空微型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器，經(jīng)改造作為燃燒器用于鍋爐、爐窯、化工加熱、直燃制冷機(jī)組、也可用在應(yīng)急發(fā)電、采暖時(shí)獨(dú)立使用?，F(xiàn)有的利用渦輪燃燒器的熱電裝置，雖然能源利用較充分，但在相對(duì)封閉狹小空間內(nèi)仍有如下不足之處:航空微型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法配置更大功率的發(fā)電機(jī)，熱電轉(zhuǎn)換效率有限，約束了其性能發(fā)揮。
[0005]發(fā)明的內(nèi)容
[0006]針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種軸流式熱電裝置，采用航空微型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器改造為渦輪式微燃燒器、加裝動(dòng)力渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的方式，旨在提供一種制作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、提高能效、兼有供熱和發(fā)電功能的熱電聯(lián)供裝置，為相對(duì)狹小空間內(nèi)或野外作業(yè)提供熱源和電源。
[0007]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0008]一種軸流式熱電裝置，包括含有壓氣機(jī)、燃燒室、微燃機(jī)渦輪、轉(zhuǎn)軸的渦輪式燃燒器和啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子、定子線圈與壓氣機(jī)葉輪以轉(zhuǎn)軸為軸同軸安裝，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的定子線圈固定在壓氣機(jī)殼體上，其特征在于，還包括換熱器，換熱器的進(jìn)氣口與渦輪式燃燒器的出氣口連通；所述渦輪式燃燒器的燃燒室和微燃機(jī)渦輪進(jìn)氣口通過火焰導(dǎo)管連通，燃燒室、火焰導(dǎo)管和微燃機(jī)渦輪的渦殼外有水套；所述換熱器有水套；燃燒室、火焰導(dǎo)管、微燃機(jī)渦輪的渦殼和換熱器的水套相互連通，水套設(shè)有進(jìn)水口和出水/汽口。
[0009]在上述方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，
[0010]所述換熱器為雙層換熱器，內(nèi)換熱層置于外換熱層的內(nèi)部空腔內(nèi)，內(nèi)換熱層也設(shè)有水套并與外換熱層的水套連通。
[0011]軸流式熱電裝置還包括動(dòng)力渦輪和發(fā)電機(jī)，動(dòng)力渦輪設(shè)置于換熱器的進(jìn)氣口處內(nèi)換熱層的端部，發(fā)電機(jī)置于內(nèi)換熱層的中空腔內(nèi)由動(dòng)力渦輪通過其轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)。
[0012]火焰導(dǎo)管為波紋導(dǎo)管。
[0013]渦輪式燃燒器的轉(zhuǎn)軸采用油浮式軸承。
[0014]啟動(dòng)發(fā)電機(jī)為柱式結(jié)構(gòu)電機(jī)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)置于渦輪式燃燒器的進(jìn)氣口處。
[0015]啟動(dòng)發(fā)電機(jī)為盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子固定在壓氣機(jī)葉輪的內(nèi)側(cè)隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述葉輪內(nèi)側(cè)設(shè)有與啟動(dòng)發(fā)電機(jī)永磁轉(zhuǎn)子形狀相適應(yīng)的凹槽，所述永磁轉(zhuǎn)子置于凹槽嵌入葉輪內(nèi)；啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的定子線圈固定在與壓氣機(jī)葉輪內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)的壓氣機(jī)殼體內(nèi)，所述與壓氣機(jī)葉輪內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)的壓氣機(jī)殼體設(shè)有與啟動(dòng)發(fā)電機(jī)定子線圈形狀相適應(yīng)的凹槽，所述定子線圈置于凹槽嵌入壓氣機(jī)殼體。
[0016]燃燒室為微型渦噴環(huán)形燃燒室或電控直噴電子點(diǎn)火，并設(shè)有遙控裝置。
[0017]所述的柱式結(jié)構(gòu)電機(jī)，是指永磁轉(zhuǎn)子及定子線圈為圓柱式，永磁轉(zhuǎn)子被定子線圈包圍；所述的盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)，是指永磁轉(zhuǎn)子及定子線圈為圓盤式，定子線圈的一側(cè)或兩側(cè)有永磁轉(zhuǎn)子。定子線圈兩側(cè)均可以布置導(dǎo)磁體和永磁體。
[0018]該裝置的壓氣機(jī)葉輪和微燃機(jī)渦輪同軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)，由啟動(dòng)發(fā)電機(jī)提供啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)力，帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪和微燃機(jī)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)后，燃燒室產(chǎn)生的火焰和熱氣流推動(dòng)微燃機(jī)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為輔助發(fā)電設(shè)備而發(fā)電供本體裝置使用同時(shí)也與動(dòng)力渦輪帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)一同發(fā)電對(duì)外提供電源。
[0019]本裝置拆除動(dòng)力渦輪既可以獨(dú)立使用也更輕便，加上動(dòng)力渦輪即可以提供更大的電力輸出、渦殼水套又可以提供更大的熱量輸出。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可采用現(xiàn)有產(chǎn)品發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓器或微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)改制、生產(chǎn)成熟、產(chǎn)品本降低，又具有發(fā)電、供熱的功能，提高了能效，應(yīng)用面廣微燃熱電聯(lián)供裝置用于鍋爐、爐窯、化工加熱、直燃制冷機(jī)組、也可用在應(yīng)急發(fā)電、采暖時(shí)獨(dú)立使用。尤其是流動(dòng)的營(yíng)房、邊防哨所、島嶼使用既解決電力問題又解決了供暖問題，更重要的是可以取代現(xiàn)在使用的裝甲車輛的現(xiàn)有加溫鍋，現(xiàn)有裝甲車輛的加溫鍋不僅不發(fā)電而且自耗電很大接近千瓦，其風(fēng)機(jī)170W水泵油泵一體化電機(jī)650W，工作電壓24V，那么工作電流:820W除以24V需要34.16A的電流，那么150AH的蓄電池除以34.16A最多只能保溫潛伏待命4.39小時(shí)，在高寒地區(qū)執(zhí)行任務(wù)或待命時(shí)，僅依靠車載蓄電池供實(shí)際可用時(shí)間約3小時(shí)多，超時(shí)則電量耗盡，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)尚有溫度，但失去了再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)電力，失去戰(zhàn)斗力。由于啟動(dòng)時(shí)是需要最強(qiáng)大的電流的，所以保持車載蓄電池的供電能力，可以大大提高戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。本裝置不僅不耗電而且還可以供電給蓄電池同時(shí)充電，使蓄電池始終保持電力充沛隨時(shí)待命啟動(dòng)，所以說本發(fā)明有重要的推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0020]圖1是實(shí)施例1的剖視示意圖；
[0021]圖2是實(shí)施例2的剖視示意圖；
[0022]圖中標(biāo)記分別表示:
[0023]1-壓氣機(jī)，12-壓氣機(jī)葉輪，13-微燃機(jī)渦輪，14-導(dǎo)流罩，15-潤(rùn)滑油入口，16-潤(rùn)滑油出口，
[0024]2-燃燒室，3-啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，4-轉(zhuǎn)軸，5-波紋導(dǎo)管，
[0025]6-水套，61水套的進(jìn)水口，62水套的出水/汽口，
[0026]7-軸向動(dòng)力渦輪，8-發(fā)電機(jī)，
[0027]9-雙層換熱器，91-內(nèi)換熱層，92-外換熱層，93-換熱器尾排口。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]可用于相對(duì)狹小或封閉的空間內(nèi)，作為熱源和電源，如作為坦