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循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机制造技术

技术编号:4167208 阅读:224 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用循环式一泵两级内热式涡轮发动机和供气系统组成一台循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机。循环式一泵两级内热式涡轮发动机由两级涡轮、两个涡轮轴、增压泵轮和膨胀室壳体组成;在膨胀室壳体内下端含有均布的电热丝网助燃装置;膨胀室壳体在增压泵轮以下均布多个低品位燃气进气端口和多路空气调节阀。本发明专利技术的有益效果包括:可将煤矿、油田等企业在开采和提炼过程中产生的这些有害气体用低廉的成本方式转化为输出动力或电能,既能解除污染,又节约了宝贵的能源,拥有极高的经济价值。低品位燃气内热式涡轮发动机共有五种不同结构和组合方式,本发明专利技术给出采用一个采用增压泵轮、两级涡轮和行星动力汇流升速器的实施例。

Circulating pump type two stage low grade gas internal heat type turbine engine

A circulating pump and two grade low grade gas internal heat turbine engine is composed of a circulating pump, a two stage internal heat turbine engine and an air supply system. A circulating pump two level heat type turbine engine consists of two stage turbine, two turbine shaft, booster pump wheel and an expansion chamber shell; the electric wire inside the expansion chamber shell is arranged at the lower end of the combustion device containing uniform; the expansion chamber shell in the booster pump wheel are uniformly distributed with a plurality of low grade gas into the gas control valve port and multiple air. The beneficial effect of the invention includes: the harmful gas enterprises like coal and oil produced in the mining and refining process with low cost and converted into output power or power, both can relieve pollution and save energy resource, has high economic value. The utility model relates to an internal heat turbine engine with low grade gas, which has five different structures and combinations, and presents an embodiment of adopting a booster pump wheel, a two stage turbine and a planetary power flow accelerating device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机
技术介绍
低品位燃料,本专利技术只是指某种可燃气体或多种可燃气体,与其它气体'混合在一起, 并且所占的比例很小,小到已经失去了商业应用价值,所以低品位燃料是稀薄的、分散的、 不稳定的。低品位燃料一般很难点燃,即使点燃,也会自动熄火;即使持续'燃烧,温度也 很低。在煤矿、油田等企业在开采和提炼过程中,如果将这些低品位燃料直接排放到大气 中,会产生空气污染,加以净化处理又要消耗成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是用循环式一泵两级内热式纟呙轮发动机和 供气系统组成一台循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机。低品位燃气包括煤矿油 ffl开采提炼过程中产生的稀薄可燃气体及其混合物。供气系统由储气罐和防回火器组成。 从供气系统输入的低品位燃气进入循环式一泵两级内热式涡轮发动机膨胀室壳体内燃烧升 温膨胀并转换成高品位机械能输出。循环式一泵两级内热式涡轮发动机由两级涡轮、两个涡轮轴、增压泵轮和膨胀室壳体组成;第一级涡轮与增压泵轮和内齿圈连接;第二级涡轮 与行星架连接;行星架上均布有三个行星轮;内齿圈、行星架、三个行星轮^]太阳轮一起 构成一个行星动力汇流升速器,太阳轮作为行星动力汇流升速器的输出端连接涡轮发电机, 在膨胀室壳体内下端含有均布的电热丝网助燃装置;膨胀室壳体在增压泵轮以下均布多个 低品位燃气进气端口和多路空气^节阀。作为对上述技术方案的改进采用两级涡轮通过一个具有两个同心安装旋转方向相反 的输入端和一个输出端的行星动力汇流升速器形成动力汇流;在增压泵轮的上方设置钟型 整流罩和/或在第一级涡轮的下方设置钟型整流罩;以及对膨胀室壳体采用绝热层。本专利技术的有益效果包括可将煤矿、油ffl等企业在开采和提炼过程中产生的这些有害 气体用低廉的成本方式转化为输出动力或电能,既能解除污染,又节约了宝贵的能源,拥 有极高的经济价值。低品位燃气内热式涡轮发动机共有五种不同结构和组合方式,本专利技术 循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机采用增压泵轮可使膨胀室壳体内的气体获得 一定的压力,从而使得涡轮发动机的效率得到提升。采用两级涡轮可进一歩提高发动机的 效率。采用无外壳的行星动力汇流升速器还使得两级涡轮具有自适应能力从而使涡轮发电 机组系统始终处于最佳匹配和最高效率状态。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一歩说明。图1是循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机实施例的结构剖示图。 图中l.循环式一泵两级内热式涡轮发动机,2.供气系统,3.储气罐,4.防回火器,5. 第一级涡轮,6.第二级涡轮,7.第一涡轮轴,8.第二涡轮轴,9.增压泵轮,IO.膨胀室壳体, 11.内齿圈,12.行星架,13.行星轮,14.太阳轮,15.发电机,16.钟型整流罩,17.进风架, 18.电热丝网助燃装置,19.进气端口, 20.空气调节阀。具体实施例方式在图1中,循环式一泵两级内热式涡轮发动机1和供气系统2组成一台循环式一泵两 级低品位燃气内热式涡轮发动机。供气系统2由储气罐3和防回火器4组成。循环式一泵 两级内热式涡轮发动机2由第一级涡轮5、第二级涡轮6、第一涡轮轴7、第二涡轮轴8、 增压泵轮9和膨胀室壳体10组成。第一级涡轮5与增压泵轮9和内齿圈11连接;第二级 涡轮6与行星架12连接;行星架12上均布有三个行星轮13;内齿圏ll、,亍星架12、三 个行星轮13和太阳轮14 一起构成一个行星动力汇流升速器,太阳轮14作为《f星动力汇流 升速器的输出端连接发电机15;在增压泵轮9上方和第一级涡轮5的下方各设置一个钟型 整流罩16。在膨胀室壳体10的下方含有一个进风架17,在膨胀室壳体10内—F端含有均布 的电热丝网助燃装置18;膨胀室壳体10在增压泵轮9以下均布多个低品位'燃气进气端口 19和多路空气调节阀20。图1所示实施例的工作原理为储气罐3中的低品位燃气经过防回火器4和各低品位 燃气进气端口 19,被增压泵轮9均匀吸入膨胀室壳体10。同时,控制系统根据低品位燃气 的浓度调节各空气调节阀20来控制进入膨胀室壳体10的空燃比,确保涡轮发动机系统工 作稳定高效。进入膨胀室壳体10的混合气体被电热丝网助燃装置点燃。燃烧产生的热气膨 胀产生势能推动第一级涡轮5转动,并带动增压泵轮9使得从进风架17进入膨胀室壳体 IO的混合气体增压燃烧产生更大的压力,推动第一级涡轮5加速转动。这又f吏得增压泵轮 9的增压作用进一步增强,由此形成雪崩反应,使涡轮发动机迅速达到满功率输出。这些 输出功率通过发电机15转化为电能输出。需要指出第一级涡轮5只吸收了一部分膨胀的能量做功,将剩余的能量留给第二级 涡轮6继续吸收做功。第一级涡轮5所做的功一部分传递给增压泵轮9,另一部分功率传 递给内齿圈11。第二级涡轮6将功率传递给行星架12。这两个涡轮在行星动力汇流升速器 中完成动力汇流并通过太阳轮14传递给发电机15转化为电能输出。行星动力汇流升速器 还使涡轮发动机系统始终处在效率曲线的高位运行。现有的燃气外热式涡轮发动机都设有多级导轮机构,在许多场合它们都具有有益效果。 但经我们研究发现导轮机构的存在同时也使发动机的结构复杂化,而且还影响发动机的 工作效率。如果能够采用可逆性的涡轮和泵轮来取代导轮,既可以简化结构,又能大大提 高工作效率。所以这里不采用导轮。本专利技术的技术要求为当两只旋转方向相反的涡轮均为125转/分时,行星动力汇流升 速器升速比为6:1,带动750转/分的交50赫兹流发电机并网发电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机,由循环式一泵两级内热式涡轮发动机和供气系统组成;低品位燃气包括煤矿油田开采提炼过程中产生的稀薄可燃气体及其混合物;供气系统由储气罐和防回火器组成;从供气系统输入的低品位燃气进入循环式一泵两级内热式涡轮发动机膨胀室壳体内燃烧升温膨胀并转换成高品位机械能输出;循环式一泵两级内热式涡轮发动机由两级涡轮、涡轮轴、增压泵轮和膨胀室壳体组成;第一级涡轮与增压泵轮和内齿圈连接;第二级涡轮与行星架连接;行星架上均布有三个行星轮;内齿圈、行星架、三个行星轮和太阳轮一起构成一个行星动力汇流升速器,太阳轮作为行星动力汇流升速器的输出端连接发电机,其特征在于在膨胀室壳体内下端含有均布的电热丝网助燃装置;膨胀室壳体在增压泵轮以下均布多个低品位燃气进气端口和多路空气调节阀。

【技术特征摘要】
1.循环式一泵两级低品位燃气内热式涡轮发动机,由循环式一泵两级内热式涡轮发动机和供气系统组成;低品位燃气包括煤矿油田开采提炼过程中产生的稀薄可燃气体及其混合物;供气系统由储气罐和防回火器组成;从供气系统输入的低品位燃气进入循环式一泵两级内热式涡轮发动机膨胀室壳体内燃烧升温膨胀并转换成高品位机械能输出;循环式一泵两级内热式涡轮发动机由两级涡轮、涡轮轴、增压泵轮和膨胀室壳体组成;第一级涡轮与增压泵轮和内齿圈连接;第二级涡轮与行星架连接;行星架上均布有三个行星轮;内齿圈、行星架、三个行星轮和太阳轮一起构成一个行星动力汇流升速器,太阳轮作为...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨锡尧
申请(专利权)人:杨锡尧
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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