轴流式热电装置，采用涡轮式燃烧器、换热器和电机，利用燃烧器涡轮自转带动启动发电机、燃烧器热气流推动动力双层换热器内轴向动力涡轮带动发电机；燃烧室、火焰导管和涡壳外、换热器均设有水套与散热器连接提供采暖热源；在涡轮式燃烧器的热气流作用之外，进一步为动力涡轮提供了辅助动力，提高了能源的利用率。可用于相对狭小或封闭的空间内，如作为坦克或装甲车内的加温发电装置等；也可以独立作为发电、取暖设备使用，用于野外宿营、岛屿、边防哨所等；结构简单，生产成本低，有推广价值。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种提供电源和热源的辅助能源装置，具体是以涡轮式燃烧器为微燃机、具有发电和供热功能的装置。
技术介绍
目前，燃烧器是由电动风机、燃烧室、点火器等组成，国内外的其它燃油、燃气燃烧器基本上都是需要耗电的，而本身并不发电，工作用电要靠外部电源提供，其中，燃烧器风机需要耗电几千瓦到几十千瓦不等，包含了风机、旋流板、燃烧室、点火器等。车辆的涡轮增压器本体虽然就是一个燃烧器，但它的启动主要采用专用的启动电动机，由于造价较高，又无其它功能，所以，一直没有广泛地应用在其他领域。另外，涡轮增压器有史以来一直是作为发动的附机生产的，是一种精密机加工产品，加工精度高，人们都认为就是附机，所以一直没应用到主机位置，没有广泛地应用在其他领域。就是改造后的航空微型涡轮喷气发动机和发动机涡轮增压器，经改造作为燃烧器用于锅炉、炉窑、化工加热、直燃制冷机组、也可用在应急发电、采暖时独立使用。现有的利用涡轮燃烧器的热电装置，虽然能源利用较充分，但在相对封闭狭小空间内仍有如下不足之处:航空微型涡轮喷气发动机和发动机涡轮增压器结构内部无法配置更大功率的发电机，热电转换效率有限，约束了其性能发挥。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本技术公开了一种轴流式热电装置，采用航空微型涡轮喷气发动机和发动机涡轮增压器改造为涡轮式微燃烧器、加装动力涡轮机和发电机的方式，旨在提供一种制作简单、运行可靠、提高能效、兼有供热和发电功能的热电联供装置，为相对狭小空间内或野外作业提供热源和电源。本技术采用如下的技术方案:—种轴流式热电装置，包括含有压气机、燃烧室、微燃机涡轮、转轴的涡轮式燃烧器和启动发电机，启动发电机的永磁转子、定子线圈与压气机叶轮以转轴为轴同轴安装，启动发电机的永磁转子随转轴转动，启动发电机的定子线圈固定在压气机壳体上，其特征在于，还包括换热器，换热器的进气口与涡轮式燃烧器的出气口连通；所述涡轮式燃烧器的燃烧室和微燃机涡轮进气口通过火焰导管连通，燃烧室、火焰导管和微燃机涡轮的涡壳外有水套；所述换热器有水套；燃烧室、火焰导管、微燃机涡轮的涡壳和换热器的水套相互连通，水套设有进水口和出水/汽口。在上述方案的基础上，进一步地，所述换热器为双层换热器，内换热层置于外换热层的内部空腔内，内换热层也设有水套并与外换热层的水套连通。轴流式热电装置还包括动力涡轮和发电机，动力涡轮设置于换热器的进气口处内换热层的端部，发电机置于内换热层的中空腔内由动力涡轮通过其转轴驱动。火焰导管为波纹导管。涡轮式燃烧器的转轴采用油浮式轴承。启动发电机为柱式结构电机，启动发电机置于涡轮式燃烧器的进气口处。启动发电机为盘式结构电机，启动发电机的永磁转子固定在压气机叶轮的内侧随转轴转动，所述叶轮内侧设有与启动发电机永磁转子形状相适应的凹槽，所述永磁转子置于凹槽嵌入叶轮内；启动发电机的定子线圈固定在与压气机叶轮内侧对应的压气机壳体内，所述与压气机叶轮内侧对应的压气机壳体设有与启动发电机定子线圈形状相适应的凹槽，所述定子线圈置于凹槽嵌入压气机壳体。燃烧室为微型涡喷环形燃烧室或电控直喷电子点火，并设有遥控装置。所述的柱式结构电机，是指永磁转子及定子线圈为圆柱式，永磁转子被定子线圈包围；所述的盘式结构电机，是指永磁转子及定子线圈为圆盘式，定子线圈的一侧或两侧有永磁转子。定子线圈两侧均可以布置导磁体和永磁体。该装置的压气机叶轮和微燃机涡轮同轴一起转动，启动时，由启动发电机提供启动时的动力，带动压气机叶轮和微燃机涡轮转动，启动后，燃烧室产生的火焰和热气流推动微燃机涡轮转动带动启动发电机永磁转子转动，此时，启动电机启动后自动转换为辅助发电设备而发电供本体装置使用同时也与动力涡轮带动的发电机一同发电对外提供电源。本装置拆除动力涡轮既可以独立使用也更轻便，加上动力涡轮即可以提供更大的电力输出、涡壳水套又可以提供更大的热量输出。由于结构简单、可采用现有产品发动机废气涡轮增压器或微型涡喷发动机改制、生产成熟、产品本降低，又具有发电、供热的功能，提高了能效，应用面广微燃热电联供装置用于锅炉、炉窑、化工加热、直燃制冷机组、也可用在应急发电、采暖时独立使用。尤其是流动的营房、边防哨所、岛屿使用既解决电力问题又解决了供暖问题，更重要的是可以取代现在使用的装甲车辆的现有加温锅，现有装甲车辆的加温锅不仅不发电而且自耗电很大接近千瓦，其风机170W水栗油栗一体化电机650W，工作电压24V，那么工作电流:820W除以24V需要34.16A的电流，那么150AH的蓄电池除以34.16A最多只能保温潜伏待命4.39小时，在高寒地区执行任务或待命时，仅依靠车载蓄电池供实际可用时间约3小时多，超时则电量耗尽，虽然发动机尚有温度，但失去了再次启动发动机电力，失去战斗力。由于启动时是需要最强大的电流的，所以保持车载蓄电池的供电能力，可以大大提高战场生存能力。本装置不仅不耗电而且还可以供电给蓄电池同时充电，使蓄电池始终保持电力充沛随时待命启动，所以说本技术有重要的推广价值。【附图说明】图1是实施例1的剖视示意图；图2是实施例2的剖视示意图；图中标记分别表示:1-压气机，12-压气机叶轮，13-微燃机涡轮，14-导流罩，15-润滑油入口，16-润滑油出口，2-燃烧室，3-启动发电机，4-转轴，5-波纹导管，6-水套，61水套的进水口，62水套的出水/汽口，7-轴向动力涡轮，8-发电机，9-双层换热器，91-内换热层，92-外换热层，93-换热器尾排口。【具体实施方式】下面，结合附图和具体实施例，对本技术作进一步的说明。实施例1可用于相对狭小或封闭的空间内，作为热源和电源，如作为坦克当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴流式热电装置，包括含有压气机、燃烧室、微燃机涡轮、转轴的涡轮式燃烧器和启动发电机，启动发电机的永磁转子、定子线圈与压气机叶轮以转轴为轴同轴安装，启动发电机的永磁转子随转轴转动，启动发电机的定子线圈固定在压气机壳体上，其特征在于，还包括换热器，换热器的进气口与涡轮式燃烧器的出气口连通；所述涡轮式燃烧器的燃烧室和微燃机涡轮进气口通过火焰导管连通，燃烧室、火焰导管和微燃机涡轮的涡壳外有水套；所述换热器有水套；燃烧室、火焰导管、微燃机涡轮的涡壳和换热器的水套相互连通，水套设有进水口和出水/汽口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：佟宪良，陈瑜，
申请(专利权)人：北京良明宇航节能动力装备技术开发中心，
类型：新型
国别省市：北京;11
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