双动力汽轮机制造技术

本实用新型专利技术提供一种双动力汽轮机，由汽轮机和燃料发动机构成，在所述燃料发动机外壳上或发动机歧管上或发动机汽缸外部或发动机尾气出口的任意部位设置热交换器，将发动机余热转化为高压蒸汽；所述汽轮机进气口连接所述热交换器的高压蒸汽出口和所述燃料发动机排气口，构成双动力汽轮机。本实用新型专利技术使燃料发动机热效率提高到60％以上、节约燃油20％以上、尾气排放污染降低60％以上；不但适用于地面发动机也适用于海、空发动机；从根本上解决燃料发动机效率低、油耗高、污染严重的问题；使燃料发动机成为节能、环保的发动机。

Double power turbine

【技术实现步骤摘要】
双动力汽轮机
本技术属于燃料发动机
，尤其是涉及一种双动力汽轮机。
技术介绍
现有的燃料发动机包括燃油发动机和燃气发动机，可以分为爆燃驱动和气流驱动发动机。爆燃驱动发动机以活塞发动机和转子发动机为主。气流驱动发动机以燃气轮机和蒸汽轮机为主。现有汽轮机都是燃气或者蒸汽单一气体驱动的。其不足之处是：爆燃驱动发动机只利用了燃料爆燃的压力驱动发动机。大量的热量没有做功就被排放掉了，效率很低，浪费和污染严重。燃气轮机只利用了燃料燃烧产生的高速气流驱动发动机转动。燃料爆燃的压力和热量没有得到充分利用。大量的热量没有做功就被排放掉了，效率很低，浪费和污染严重。这些都是亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术旨在解决现有燃料发动机效率很低，浪费和污染严重等等问题，提出一种双动力汽轮机，充分利用发动机排放的余热，产生蒸汽为发动机提供二次动力。提高热效率、节约燃料、减少污染。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案为：本技术由汽轮机和燃料发动机构成。燃料发动机主要是燃油发动机和燃气发电机。其特征在于：在所述发动机外壳上或发动机歧管上或发动机尾气出口的任意部位或发动机汽缸外部设置热交换器，将发动机余热转化为高压蒸汽。所述汽轮机进气口，连接所述热交换器的高压蒸汽出口和所述发动机排气出口，构成双动力汽轮机。优选是：将所述热交换器的换热器部件或换热装置设置在可以吸收燃料发动机余热的任意部位。还包括：所述热交换器或换热器部件设置在涡轮增压器外壳上的。所述热交换器包括：盘管结构或锅炉结构或燃气热水器结构或内热结构或外热结构或水套炉结构。所述热交换器设置在燃料发动机产生高温的任意位置，所述热交换器吸收发动机余热，产生高压蒸汽，为本技术的双动力汽轮机提供新的动力。对于燃气轮机，将燃烧室作为燃料发动机。也可以采用高速转子发动机或高速活塞发动机作为燃料发动机，为其提供高速气流。所述热交换器换热器部件设置在尾喷口内部或者外部或者机体内部或者外部任意可以吸收余热的位置，产生高压蒸汽。再将高压蒸汽喷入汽轮机进气口，与燃烧室排气口排出的高温高压燃气形成燃气和蒸汽双动力推动的汽轮机。对于爆燃发动机，所述汽轮机进气口，同时连接热交换器的高压蒸汽出口和燃料发动机尾气出口，两种气体混合后进入汽轮机，或者是分别连接所述两个出口，两种气体进入汽轮机后再混合。形成燃气和蒸汽双动力推动的汽轮机。两种气体混合后降低了排气的温度，消除高温了对汽轮机的损坏，降低了对涡轮机材质要求，有效延长汽轮机寿命。混合排出的水蒸气遇冷凝结成水，可以大大降低排放污染。进一步：所述汽轮机是独立的或与所述燃料发动机连轴的。所述独立的汽轮机还包括发动机涡轮增压器。将涡轮增压器设计为独立的双气驱动汽轮机。利用涡轮增压器外壳热量或者进出口热量产生高压蒸汽，再输入到其涡轮机形成二次动力。提高涡轮机的输出动力，增加压缩机输出排量和压力，为发动机提供充足的进气流量和压力。将换热器部件设置在涡轮增压器上，还可以降低涡轮增压器温度，消除其自燃的风险，延长涡轮增压器寿命。从根本上消除现有涡轮增压器存在的缺陷。所述汽轮机与燃料发动机连轴的，包括：两个轴之间是直接连接或通过离合器连接或变速机构连接或自动控制机构连接。进一步，所述汽轮机是涡轮机结构、叶轮机结构、蒸汽轮机结构、燃气轮机结构、转子发动机结构、罗茨流量计结构、气动马达结构的其中一种。进一步，所述燃料发动机是活塞发动机、喷气发动机、涡扇发动机、涡轴发动机、燃气轮机、转子发动机的一种。进一步，所述热交换器的高压蒸汽出口，同时连接所述汽轮机进气口和涡轮增压器进气口，或者单独连接所述汽轮机进气口或涡轮增压器进气口。对于涡轮增压器发动机，高压蒸汽出口同时连接所述汽轮机进气口和涡轮增压器进气口，可以同时为所述汽轮机和涡轮增压器增加动力。通过自动控制器，可以将蒸汽动力合理分配到汽轮机和涡轮增压器上，提高效率。进一步，所述热交换器由水箱、换热装置和储气罐构成，所述热交换器通过所述储气罐连接所述汽轮机。热交换器是将液体转化为气体的系统。水箱、换热装置和储气罐是构成系统的基本条件。通过储气罐可以将蒸汽存储起来，随时为汽轮机提供动力输出，保障安全、方便控制。进一步，所述热交换器连接自动控制器，所述换热装置、水箱、储气罐上分别设置压力、温度、液位、流量传感器连接所述自动控制器，所述换热装置、水箱、储气罐的汽、液压力、温度、液位和流量由自动控制器控制。进一步，所述自动控制器还连接所述汽轮机进气口或热交换器出气口，所述自动控制器通过压力信号或流量信号或转速信号或油门信号，控制所述汽轮机进气流量和转速。所述自动控制器通过流量控制器，连接所述汽轮机进气口或热交换器出气口的。所述自动控制器，通过热交换器蒸汽压力信号、蒸汽流量信号、燃料发动机或所述汽轮机转速信号、节气门传感器或油门传感器信号控制所述汽轮机进气流量和转速。还包括连接涡轮增压器进气口的流量控制器。所述自动控制器，通过燃料发动机进气流量、进气压力、发动机转速信号、节气门传感器或油门传感器信号控制所述涡轮增压器进气流量、转速和空气输出流量。进一步，所述热交换器上设置低温自动放水装置或者手动放水装置。冬季结冰危害发动机安全。必须保证所述热交换器内部存水在0度及时排空，防止结冰。还包括：将所述热交换器设计为防冻裂结构的，或所述换热器设置有防冻装置或安全阀。进一步，所述汽轮机输出轴上连接鼓风机、压缩机、排风扇、空气增压器、发电机、水泵、矿山机械、钻机、运输设备的一种或几种。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术使燃料发动机热效率提高到60％以上、节约燃油20％以上、尾气排放污染降低60％以上；不但适用于地面发动机也适用于海、空发动机；从根本上解决燃料发动机效率低、油耗高、污染严重的问题；使燃料发动机成为节能、环保的发动机。本技术利用燃料发动机尾气作为汽轮机一次动力；利用发动机高温或尾气高温，把冷水加热转化为高压蒸汽，做为汽轮机提供二次动力。高压蒸汽和发动机排气共同为汽轮机提供混合动力，构成双气驱动汽轮机。相当于在原燃料发动机不增加能耗条件下，增加了一台新的发动机。双气驱动汽轮机可以单独工作驱动其他设备，也可以与所述燃料发动机连轴工作，增大燃料发动机输出动力，大大提高燃料发动机热效率。两种气体混合后降低了排气的温度，消除了高温对汽轮机的损坏，降低了对汽轮机材质要求，有效延长汽轮机寿命。混合排出的水蒸气遇冷凝结成水，可以溶解排气中大量的烟尘、颗粒物、氮氧化物、碳氢化合物等，大大降低排放污染。本技术对于带涡轮增压器的发动机，采用双气驱动涡轮增压器，从根本上消除涡轮增压器存在的高温等一系列缺陷；保证涡轮增压器全程高速旋转有效增大发动机进气量，提高了燃油发动机输出动力和热效率，减少了不完全燃烧产生的废气排放。附图说明图1为本技术实施例所述的双动力汽轮机示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双动力汽轮机，由汽轮机和燃料发动机构成，其特征在于：在所述燃料发动机外壳上或发动机歧管上或发动机汽缸外部或发动机尾气出口的任意部位设置热交换器，将发动机余热转化为高压蒸汽；所述汽轮机进气口连接所述热交换器的高压蒸汽出口和所述燃料发动机排气口，构成双动力汽轮机；所述汽轮机是涡轮机结构或转子发动机结构或罗茨流量计结构或气动马达结构的。/n

【技术特征摘要】
1.一种双动力汽轮机，由汽轮机和燃料发动机构成，其特征在于：在所述燃料发动机外壳上或发动机歧管上或发动机汽缸外部或发动机尾气出口的任意部位设置热交换器，将发动机余热转化为高压蒸汽；所述汽轮机进气口连接所述热交换器的高压蒸汽出口和所述燃料发动机排气口，构成双动力汽轮机；所述汽轮机是涡轮机结构或转子发动机结构或罗茨流量计结构或气动马达结构的。


2.根据权利要求1所述的双动力汽轮机，其特征在于：所述汽轮机是独立的或与所述燃料发动机连轴的。


3.根据权利要求1所述的双动力汽轮机，其特征在于：所述燃料发动机是活塞发动机或喷气发动机或涡扇发动机或涡轴发动机或燃气轮机或转子发动机。


4.根据权利要求1所述的双动力汽轮机，其特征在于：所述热交换器的高压蒸汽出口同时连接所述汽轮机进气口和涡轮增压器进气口，或者单独连接所述汽轮机进气口或涡轮增压器进气口。


5.根据权利要求1或4所述的双动力汽轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂江，
申请(专利权)人：李桂江，
类型：新型
国别省市：天津;12