專利名稱：自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種熱動(dòng)力泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有流體輸送，一般采用泵和風(fēng)機(jī)等具有運(yùn)動(dòng)副的機(jī)械，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，機(jī)動(dòng)性好應(yīng)用方便。其技術(shù)上的不足在于只能以高品位的能源為動(dòng)力，不能直接應(yīng)用于高溫高壓的場(chǎng)合。
現(xiàn)有的換熱器被廣泛應(yīng)用于機(jī)械電力化工等領(lǐng)域。換熱器具有回?zé)峁δ?，如余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器、省煤器等換熱器可回收和利用余熱，降低能耗。其技術(shù)上的不足在于無(wú)增壓功能，不能將熱源的熱量直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)量。
現(xiàn)有的熱動(dòng)力泵如太陽(yáng)能熱動(dòng)力泵，是一種以新能源—太陽(yáng)能為能源的節(jié)能裝置，其使用的是可再生的能源，其應(yīng)用范圍具有擴(kuò)大的趨勢(shì)。其技術(shù)上的不足之處在于無(wú)附加動(dòng)力的太陽(yáng)能熱動(dòng)力泵循環(huán)動(dòng)力小、循環(huán)動(dòng)力僅為一定高度的冷熱流體的重度差；無(wú)強(qiáng)化換熱增壓功能，其使用范圍狹窄，目前主要用于生活水的加熱。
現(xiàn)有各種鍋爐是真正意義上技術(shù)完善的熱動(dòng)力泵，能通過(guò)工質(zhì)將熱源的熱量進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送，能將熱源的熱能轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的動(dòng)能，因而具有廣泛的用途。其技術(shù)上的不足在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜需使用多種輔機(jī)，其增壓主要是通過(guò)工質(zhì)的相變方式實(shí)現(xiàn)的，不能單獨(dú)用于對(duì)單相流體進(jìn)行增壓。
上述技術(shù)共同的不足之處在于將物體當(dāng)作只能被某種外力推動(dòng)的被動(dòng)的死物體，未能認(rèn)識(shí)任何物體都具有改變自身狀態(tài)使之與環(huán)境(即所受作用)保持平衡的自適應(yīng)能力。未能揭示物體的狀態(tài)差異對(duì)流體自適應(yīng)平衡狀態(tài)的作用，未能將形狀控制—流體的自適應(yīng)平衡定態(tài)控制方式應(yīng)用于流體輸送和熱動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域，因而迄今為止尚無(wú)一種能對(duì)單相流體進(jìn)行增熱增壓的機(jī)械裝置發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供的具有流體自適應(yīng)平衡狀態(tài)定態(tài)控制結(jié)構(gòu)，具有回?zé)嵩鰤汗δ芸蓮V泛應(yīng)用于電力、機(jī)械動(dòng)力、新能源開(kāi)發(fā)、余熱利用、溫差利用等技術(shù)領(lǐng)域的自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，由集熱中間體、流體輸出口、流體輸入口組成的單體串接組合而成，其中集熱中間體內(nèi)設(shè)腔體，腔體由大集熱比結(jié)構(gòu)、流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和阻差結(jié)構(gòu)組成，大集熱比結(jié)構(gòu)系指以集熱中間體內(nèi)部腔體面積為集熱面積，以連接流體輸出口和流體輸入口所形成的虛擬旋轉(zhuǎn)體的面積為過(guò)流面積，其中 流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)腔體沿軸向兩端具有開(kāi)口、腔體的母線是一條朝向軸線一側(cè)開(kāi)口、斜槽狀的曲線，過(guò)腔體縱向剖面對(duì)稱的兩條素線上部端點(diǎn)作切線、兩切線相交所成的夾角為輸出導(dǎo)向角和下部端點(diǎn)切線相交的為輸入導(dǎo)向角，輸出導(dǎo)向角、輸入導(dǎo)向角開(kāi)口方向相同，輸出導(dǎo)向角、輸入導(dǎo)向角＜160°的腔體結(jié)構(gòu)；阻差結(jié)構(gòu)系指由腔體至流體輸出口具有漸縮形狀，流體正向由腔體向流體輸出口流動(dòng)具有正向局部阻力系數(shù)ξc；從流體輸入口至腔體具有插入形狀，流體反向由腔體7向流體輸入口流動(dòng)具有反向局部阻力系數(shù)ξf，在流速相同的條件下，由集熱中間體內(nèi)部腔體兩端與流體輸出口和流體輸入口連接方式不同、形狀不同使正向阻力系數(shù)ξc＜反向阻力系數(shù)ξf導(dǎo)致兩端具有阻差的結(jié)構(gòu)。
上述的自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，其中在其外圍設(shè)有夾套，夾套的套管兩端設(shè)有高溫?zé)崃黧w輸入口、流體輸出口。
本發(fā)明的自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由以上技術(shù)方案可知，具有流體自適應(yīng)平衡狀態(tài)定態(tài)控制結(jié)構(gòu)之間協(xié)同的強(qiáng)化換熱方式、定向增壓方式，具有自動(dòng)回?zé)嵩鰤汗δ?，可廣泛應(yīng)用于各種換熱領(lǐng)域。為新能源開(kāi)發(fā)和節(jié)能、環(huán)保領(lǐng)域提供了一種新型的基礎(chǔ)原件，為節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)業(yè)開(kāi)創(chuàng)了一條新路。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記1、集熱中間體；2、夾套；3、套管；4、高溫?zé)崃黧w輸入口；5、流體輸出口；6、輸出導(dǎo)向角；7、腔體；8、低溫尾氣輸出口；9、輸入導(dǎo)向角；10、流體輸入口。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
實(shí)施例1參見(jiàn)圖1，輻射傳導(dǎo)型自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，由集熱中間體1、流體輸出口5、流體輸入口10組成的單體串接組合而成，其中集熱中間體1內(nèi)設(shè)腔體7，腔體7由大集熱比結(jié)構(gòu)、流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和阻差結(jié)構(gòu)組成，大集熱比結(jié)構(gòu)系指以集熱中間體內(nèi)部腔體面積為集熱面積，以連接流體輸出口5和流體輸入口10所形成的虛擬旋轉(zhuǎn)體的面積為過(guò)流面積，其中 流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)腔體7沿軸向兩端具有開(kāi)口、腔體7的母線是一條朝向軸線一側(cè)開(kāi)口、斜槽狀的曲線，過(guò)腔體7縱向剖面對(duì)稱的兩條素線上部端點(diǎn)作切線、兩切線相交所成的夾角為輸出導(dǎo)向角和下部端點(diǎn)切線相交的為輸入導(dǎo)向角，輸出導(dǎo)向角6、輸入導(dǎo)向角9開(kāi)口方向相同，輸出導(dǎo)向角6、輸入導(dǎo)向角9＜160°的腔體結(jié)構(gòu)；阻差結(jié)構(gòu)系指由腔體7至流體輸出口5具有漸縮形狀，流體正向由腔體向流體輸出口5流動(dòng)具有正向局部阻力系數(shù)ξc；從流體輸入口10至腔體7具有插入形狀，流體反向由腔體7向流體輸入口10流動(dòng)具有反向局部阻力系數(shù)ξf，在流速相同的條件下，由集熱中間體內(nèi)部腔體7兩端與流體輸出口5和流體輸入口10連接方式不同、形狀不同使正向阻力系數(shù)ξc＜反向阻力系數(shù)ξf導(dǎo)致兩端具有阻差的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例2參見(jiàn)圖2，對(duì)流型自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，由集熱中間體1、流體輸出口5、流體輸入口10組成的單體串接組合而成，其中集熱中間體1內(nèi)設(shè)腔體7，腔體7由大集熱比結(jié)構(gòu)、流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和阻差結(jié)構(gòu)組成，大集熱比結(jié)構(gòu)系指以集熱中間體內(nèi)部腔體面積為集熱面積，以連接流體輸出口5和流體輸入口10所形成的虛擬旋轉(zhuǎn)體的面積為過(guò)流面積，其中 流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)腔體7沿軸向兩端具有開(kāi)口、腔體7的母線是一條朝向軸線一例開(kāi)口、斜槽狀的曲線，過(guò)腔體7縱向剖面對(duì)稱的兩條素線上部端點(diǎn)作切線、兩切線相交所成的夾角為輸出導(dǎo)向角和下部端點(diǎn)切線相交的為輸入導(dǎo)向角，輸出導(dǎo)向角6、輸入導(dǎo)向角9開(kāi)口方向相同，輸出導(dǎo)向角6、輸入導(dǎo)向角9＜160°的腔體結(jié)構(gòu)；
阻差結(jié)構(gòu)系指由腔體7至流體輸出口5具有漸縮形狀，流體正向由腔體向流體輸出口5流動(dòng)具有正向局部阻力系數(shù)ξc；從流體輸入口10至腔體7具有插入形狀，流體反向由腔體7向流體輸入口10流動(dòng)具有反向局部阻力系數(shù)ξf，在流速相同的條件下，由集熱中間體內(nèi)部腔體7兩端與流體輸出口5和流體輸入口10連接方式不同、形狀不同使正向阻力系數(shù)ξc＜反向阻力系數(shù)ξf導(dǎo)致兩端具有阻差的結(jié)構(gòu)。
集熱中間體1、流體輸出口5、流體輸入口10組成的單體串接組合，在其外圍設(shè)有夾套2，夾套2的套管3兩端設(shè)有高溫?zé)崃黧w輸入口4、流體輸出口5。
對(duì)流型自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵工作原理如下當(dāng)以高溫流體為熱源時(shí)，將高溫?zé)崃黧w輸入口4與熱源接通，高溫?zé)崃黧w由高溫?zé)崃黧w輸入口4進(jìn)入夾套2、降溫后由低溫尾氣輸出口8排出，低溫氣體從流體輸入口10進(jìn)入腔體7經(jīng)增溫增壓后由流體輸出口5流出，兩路流體以集熱中間體1為耦合中間體進(jìn)行熱交換。
本發(fā)明采用了大集熱比結(jié)構(gòu)，使集熱面積大于過(guò)流面積，強(qiáng)化了換熱；同時(shí)，集熱中間體1內(nèi)部的腔體7與流體輸出口5和流體輸入口10連接形成的、三種定態(tài)控制結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的形狀，使由流體輸入口10進(jìn)入腔體7的氣體至流體輸出口5輸出的過(guò)程中，必須經(jīng)過(guò)一個(gè)由腔體7的特殊漸擴(kuò)形狀導(dǎo)至的渦旋區(qū)，氣體在腔體7內(nèi)的渦旋湍動(dòng)亦強(qiáng)化了換熱。由于集熱中間體1內(nèi)部具有固定的統(tǒng)一形狀，由流體輸入口10進(jìn)入腔體7至流體輸出口5輸出的氣體，溫度上升后，其自適應(yīng)平衡狀態(tài)的一種變化—體積膨脹變化受到了定態(tài)結(jié)構(gòu)的約束，故只能以自適應(yīng)平衡狀態(tài)的另一種變化—壓力增加的方式與所受作用保持平衡。
本發(fā)明采用了具有輸出導(dǎo)向角6、輸入導(dǎo)向角9＜160°的腔體7作流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，氣體受熱膨脹后向中心流動(dòng)時(shí)具有朝向流體輸出口5方向的軸向推力；采用了正向阻力系數(shù)ξc＜反向阻力系數(shù)ξf導(dǎo)致兩端具有阻差的結(jié)構(gòu)、使流體正向流阻小于反向流阻；阻差結(jié)構(gòu)與流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體自適應(yīng)平衡狀態(tài)變化的定態(tài)控制；故本發(fā)明較好地解決了在熱源作用下，自動(dòng)將由流體輸入口10進(jìn)入腔體7經(jīng)流體輸出口5的流體增壓輸出的自適應(yīng)平衡定向增壓?jiǎn)栴}。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，其特征在于由集熱中間體(1)、流體輸出口(5)、流體輸入口(10)組成的單體串接組合而成，其中集熱中間體(1)內(nèi)設(shè)腔體(7)，腔體(7)由大集熱比結(jié)構(gòu)、流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和阻差結(jié)構(gòu)組成，大集熱比結(jié)構(gòu)系指以集熱中間體內(nèi)部腔體面積為集熱面積，以連接流體輸出口(5)和流體輸入口(10)所形成的虛擬旋轉(zhuǎn)體的面積為過(guò)流面積，其中 流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)腔體(7)沿軸向兩端具有開(kāi)口、腔體(7)的母線是一條朝向軸線一側(cè)開(kāi)口、斜槽狀的曲線，過(guò)腔體(7)縱向剖面對(duì)稱的兩條素線上部端點(diǎn)作切線、兩切線相交所成的夾角為輸出導(dǎo)向角和下部端點(diǎn)切線相交的為輸入導(dǎo)向角，輸出導(dǎo)向角(6)、輸入導(dǎo)向角(9)開(kāi)口方向相同，輸出導(dǎo)向角(6)、輸入導(dǎo)向角(9)＜160°的腔體結(jié)構(gòu)；阻差結(jié)構(gòu)系指由腔體(7)至流體輸出口(5)具有漸縮形狀，從流體輸入口(10)至腔體(7)具有插入形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，其特征在于在其外圍設(shè)有夾套(2)，夾套(2)的套管(3)兩端設(shè)有高溫?zé)崃黧w輸入口(4)、流體輸出口(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)平衡式熱動(dòng)力泵，屬于熱動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域，由集熱中間體(1)、流體輸出口(5)、流體輸入口(10)組成的單體串接組合而成，其中集熱中間體(1)內(nèi)設(shè)腔體(7)，腔體(7)由大集熱比結(jié)構(gòu)、流體膨脹導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和阻差結(jié)構(gòu)組成，由腔體(7)至流體輸出口(5)具有漸縮形狀，從流體輸入口(10)至腔體(7)具有插入形狀。具有流體自適應(yīng)平衡狀態(tài)定態(tài)控制結(jié)構(gòu)，具有回?zé)嵩鰤汗δ芸蓮V泛應(yīng)用于電力、機(jī)械動(dòng)力、新能源開(kāi)發(fā)、余熱利用、溫差利用等技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F04B37/06GK101042127SQ200710077740
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者保廷榮 申請(qǐng)人:保廷榮