内燃式蒸汽机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108104893A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711335761.2(22)申请日2017.12.08(71)申请人王志贵地址751100宁夏回族自治区吴忠市富平小区A14号楼342室(72)发明人王志贵(51)Int.Cl.F01K21/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称内燃式蒸汽机(57)摘要本发明是一种内燃式蒸汽机，通过将燃烧室或燃烧炉和燃料室整体搬入蒸汽发生室，燃烧产生的高温气体由蒸汽发生室的水中喷出，生成的高温高压蒸汽连同燃烧废气一起做功。在该蒸汽机中采用汽轮机组结构对外做功，做功后产生的排气与进气管道进行热交换，利用排气的较高温度将进气预热加温，使得热能回收，减少热能流失。在该蒸汽机外部实行整体全方位保温，彻底将热能封锁在蒸汽机内。该蒸汽机优点是：不同于外燃式蒸汽机，燃烧室产生的高温气体不是通过热传导加热水产生蒸汽，而是直接打入水中产生蒸汽，燃料产生的热能全部用于蒸汽的发生。其中，空气中氮气参与做功和热循环，不直接作为排气，可提高热效率5.5％以上。排气与进气管道的热交换能够节能可提高热效率1.6％以上。CN108104893ACN108104893A权利要求书1/1页1.一种内燃式蒸汽机，其特征在于：通过将燃烧室或燃烧炉和燃料室整体搬入蒸汽发生室，燃烧产生的高温气体由蒸汽发生室的水中喷出，生成的高温高压蒸汽连同燃烧废气一起做功，在该蒸汽机中采用汽轮机结构对外做功，做功后产生的排气与进气管道进行热交换，利用排气的较高温度将进气预热加温，使得热能回收，减少热能流失，在该蒸汽机外部实行整体全方位保温，彻底将热能封锁在蒸汽机内，该蒸汽机优点是：不同于外燃式蒸汽机，燃烧室产生的高温气体不是通过热传导加热水产生蒸汽，而是直接打入水中产生蒸汽，燃料产生的热能全部用于蒸汽的发生。2.如权利要求1所述，该蒸汽机将燃烧室或燃烧炉和燃料室整体搬入蒸汽发生室，燃烧产生的高温气体由蒸汽发生室的水中喷出，生成的高温高压蒸汽连同燃烧废气一起做功。3.如权利要求1所述，该蒸汽机中采用汽轮机结构对外做功，做功后产生的排气与进气管道进行热交换，利用排气的较高温度将进气预热加温，使得热能回收，减少热能流失。4.如权利要求1所述，在该蒸汽机外部实行整体全方位保温，彻底将热能封锁在蒸汽机内。2CN108104893A说明书1/2页内燃式蒸汽机技术领域[0001]本发明涉及一种节省燃料或提高热能效率的蒸汽机，尤其是从燃料完全产生蒸汽、废热回收、等方面入手，有效的提高蒸汽机的热效率，具有简单结构的内燃式蒸汽机。背景技术[0002]众所周知，蒸汽机有三百年以上的发展史，同时也是提高其热效率的发展史。至今蒸汽机的热效率仍然不高，始终屈居于汽油柴油等热机之后，本发明通过阻止热能消耗，增加热能转化的方法来提高热效率，希望对蒸汽机的使用者有所帮助。发明内容[0003]一种内燃式蒸汽机，包括燃料室、燃烧室、蒸汽发生室、汽轮机组、热交换室和外部保温：该蒸汽机提供一种使燃料燃烧产生的热能完全转化为蒸汽的方式，就是将燃烧室和燃料室一同搬入到水中，密封燃料室及进料口，燃料燃烧后产生高温的二氧化碳气体和氮气同时进入到蒸汽发生室的底部，从蒸汽发生管中喷出，产生蒸汽。此时，蒸汽中主要是由水蒸气、二氧化碳、氮气三种气体组成的混合气体，然后进入汽轮机组进行热能转化为动能。混合气体随即进入到热交换室，与进气管道进行热交换，把进气加温预热，最后排出机体外。[0004]在这一热循环和热反应中：如果采用外部加热水得到高温高压的蒸汽，每燃烧1公斤的煤炭，将会有2.667公斤氧气参加反应，同时有10.3公斤氮气伴随，经过蒸汽发生装置，然后以较高的温度排出。煤炭燃烧值为20000千焦耳/公斤时，氮气被加热到高温需要1100千焦耳的热能，最少需要燃烧0.055公斤煤炭，氧气被加热到高温最少需要燃烧0.016公斤煤炭。其中的氮气是低温进入高温排除，白白带走1100千焦耳的热能。[0005]如果采用内燃式的蒸汽机，进入燃烧室的氮气和氧气被排气所加温预热，进气的温度与排气的温度相同便不存在这部分热能的损耗。而且由于燃烧室设在水中，燃烧产生的热能将全部转化为蒸汽，而外燃式的蒸汽机由于多处机体散热热能损耗，并且排气口的温度高于蒸汽的温度，因此是不可能把热能全部转化为蒸汽的。[0006]如上所述的内燃式蒸汽机：燃烧室内产生的高温气体进入到水中的过程是一个降温过程，是水吸收热能转化为蒸汽的过程，燃烧产生的热能完全被水包围，再加上机体外部的全身保温，所以热能被完全封锁，完全产生蒸汽。空气进入燃烧室之前需要鼓风加压，如此才能在蒸汽发生室得到理想的400℃左右的高温高压蒸汽。因此