【技术实现步骤摘要】
一种多级涡轮式微型燃气轮机
本专利技术涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种多级涡轮式微型燃气轮机。
技术介绍
微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25～300kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械以及回热循环。现有技术中微型燃气轮机电机组存在如下缺陷：当前微型燃气轮机所采用的总体结构包括单转子与多转子。单转子结构整体只有一根轴，压气机、涡轮全都在这根轴上，结构简单，经济性好。理论上说，单转子结构微型燃气轮机的压气机可以作成任意多的级数以达到一定的增压比。但单转子的结构限制使所有零件都安装在同一根主轴之上，当单转子的转速突然下降时，压气机的高压部分就会因为得不到足够的转速而效率严重下降，同时，压气机低压部分的载荷就会急剧上升。低压压气机部分超载运行时就会引起喘振，在正常运行中，喘振是不被允许的。为解决此问题，通常会在压气机前加装导流叶片或者在压气机的中间级上进行放气，即空放掉一部分被增压的空气来减少压气机低压部分的载荷。此种方式缺点明显，不仅会大大降低效率，而且在高增压比的压气机上的作用也不是十分...
【技术保护点】
1.一种多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，包括高压机与低压机；/n其中，所述高压机包括高压机匣、压气机、高压涡轮组、燃烧室、高压转子系统以及启动电机，所述压气机、高压涡轮组以及高压转子系统设置于高压机匣内，高压机匣套设于燃烧室一端，压气机和高压涡轮组依次同轴安装于高压转子系统上，压气机远离高压涡轮端设置启动电机；/n所述低压机包括低压机匣、低压涡轮组、发电机、低压转子系统以及烟气室，所述低压涡轮组、发电机、低压转子系统设置于低压机匣内，低压涡轮组与发电机依次同轴安装于低压转子系统上；/n所述压气机的进气端与外界连通，压气机的排气端与燃烧室的入口端连通，燃烧室的出口端与高压...
【技术特征摘要】
1.一种多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，包括高压机与低压机；
其中，所述高压机包括高压机匣、压气机、高压涡轮组、燃烧室、高压转子系统以及启动电机，所述压气机、高压涡轮组以及高压转子系统设置于高压机匣内，高压机匣套设于燃烧室一端，压气机和高压涡轮组依次同轴安装于高压转子系统上，压气机远离高压涡轮端设置启动电机；
所述低压机包括低压机匣、低压涡轮组、发电机、低压转子系统以及烟气室，所述低压涡轮组、发电机、低压转子系统设置于低压机匣内，低压涡轮组与发电机依次同轴安装于低压转子系统上；
所述压气机的进气端与外界连通，压气机的排气端与燃烧室的入口端连通，燃烧室的出口端与高压涡轮组的进气端连通，高压涡轮组的排气端与低压涡轮组的进气端连通，低压涡轮组的排气端与烟气室入口连通，烟气室出口与外界连通。
2.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述高压转子系统包括第一转轴、高压轴承组；
其中，所述第一转轴为一体式结构；
启动电机套设在第一转轴上，启动电机包括电机本体和设置于所述电机本体两端的径向轴承，所述径向轴承设置在所述电机本体和所述第一转轴之间。
3.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述高压转子系统包括第一转轴、轴承；
其中，所述第一转轴为分体式结构，包括高压电机轴与高压涡轮轴，高压电机轴和高压涡轮轴之间通过联轴器连接；
启动电机包括电机本体和设置于所述电机本体两端的径向轴承，所述径向轴承设置在所述电机本体和所述电机轴之间。
4.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述高压涡轮组包括向心涡轮和至少一个轴流涡轮，或者仅包括两个以上轴流涡轮；
当包含向心涡轮时，向心涡轮与压气机同轴背向固定安装在高压转子系统上，向心涡轮的落压比小于3，在向心涡轮小端相邻设置轴流涡轮。
5.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述高压机匣内相邻高压涡轮之间的位置相对设置有与高压涡轮组同轴的导叶。
6.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述低压涡轮组包括离心式涡轮和至少一个轴流涡轮，或者向心式涡轮和至少一个轴流涡轮，或者仅包括两个以上轴流涡轮；
当包含离心式涡轮时，离心式涡轮小端与高压机端相邻设置，离心式涡轮大端与轴流涡轮相邻设置；
当包含向心式涡轮时，向心式涡轮大端与高压机端相邻设置，向心式涡轮小端与轴流涡轮相邻设置。
7.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述低压机匣内相邻低压涡轮之间的位置相对设置有与低压涡轮组同轴的导叶。
8.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述燃烧室为回转的回流燃烧室或轴流燃烧室，燃烧室轴心与压气机和高压涡轮组的安装轴同轴，燃烧室设置在高压涡轮组远离压气机的一侧，或者所述燃烧室设置在高压涡轮组和压气机之间。
9.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述启动电机的电机定子上设置有轴向贯穿所述电机定子的多个进气道；
其中，所述电机定子包括定子铁芯和定子绕组；
所述定子铁芯呈圆柱体状，且在圆柱体的中心位置形成有供转轴安装的通孔；
所述定子铁芯的外径侧形成有沿圆柱体的轴向延伸、沿圆柱体的周向均布的多个外线槽，所述定子铁芯的内径侧形成有沿圆柱体的轴向延伸、沿圆柱体周向均布的多个内线槽；
所述定子绕组沿圆柱体的轴向缠绕于所述外线槽和内线槽内，且在内线槽内形成所述进气道。
10.根据权利要求1所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，还包括回热器；
所述回热器具有第一入口、第一出口、第二入口、第二出口；
其中，压气机的排气端与回热器第一入口连通，回热器第一出口与所述燃烧室的入口连通，所述燃烧室的排气端与高压涡轮组的进气端连通，高压涡轮组的排气端与低压涡轮组的进气端连通，低压涡轮组排气端与烟气室入口连通，烟气室出口与回热器第二入口连通，回热器第二出口与外界连通。
11.根据权利要求10所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述回热器还设置有第三入口、第三出口；
所述高压涡轮组的排气端还与回热器第三入口连通，回热器第三出口与低压涡轮组的进气端连通。
12.根据权利要求11所述的多级涡轮式微型燃气轮机，其特征在于，所述回热器环绕设置在燃烧室外；
回热器为环形或者方形箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳普，于宁，
申请(专利权)人：迅玲腾风汽车动力科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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