涡旋燃气蒸汽轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102562300102562300B(45)授权公告日2014.08.13(21)申请号201010592393.1(56)对比文件JP2005-344704A,2005.12.15,(22)申请日2010.12.14CN101907019A,2010.12.08,(73)专利权人杜臣US5471832A,1995.12.05,地址156100黑龙江省富锦市铁路机务折返US5161367A,1992.11.10,所CN101699046A,2010.04.28,(72)发明人杜臣审查员张祥(51)Int.Cl.F02C3/04(2006.01)F02C3/14(2006.01)F02C7/36(2006.01)F02C7/277(2006.01)F02C7/057(2006.01)F02C9/18(2006.01)F02C6/06(2006.01)F02C7/00(2006.01)权权利要求书8页利要求书8页说明书23页说明书23页附图9页附图9页(54)发明名称涡旋燃气蒸汽轮机(57)摘要本发明涉及一种涡旋燃气蒸汽轮机，属热机领域。本发明旨在解决定压燃烧吸热燃气轮机有效焓降低，限制了燃气轮机效率提高及蒸汽轮机锅炉换热效率和速率低问题。所述涡旋燃气蒸汽轮机的压气机和燃烧室间，燃烧室和高压透平间，高、中、低压透平间各串联多级涡旋增压器，所述涡旋增压器和燃烧室进、排气通道上各串联设置一个楔形体调控装置；高压透平轴通过超越离合器与压气机轴传动连接；中压透平和低压透平轴由差速联轴器差速连接一轴输出动力。本发明实现了多变状态下的燃烧吸热和闪蒸混合换热，介质内能到动能，动能到位能转变，使介质压力高出平均吸热温度对应压比，实现深度焓降；可用于航空、车船、输油输气管道增压、供电和活动电站等场合。CN102562300BCN102563BCN102562300B权利要求书1/8页1.一种涡旋燃气蒸汽轮机，所述涡旋燃气蒸汽轮机包括启动机(55)、启动机离合器(56)、压气机(1)、燃烧室、棘轮式超越离合器(57)、套轴式差速联轴器(10)、高压透平(7)、中压透平(8)和低压透平(14)；其特征在于：所述涡旋燃气蒸汽轮机还包括涡旋增压器、涡旋排气装置(53)、固液体分离装置、楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在压气机(1)与燃烧室间的第一组串联的多级涡旋增压器和燃烧室与高压透平(7)间设置的第二组串联的多级涡旋增压器、高压透平(7)与中压透平(8)间设置的第三组串联的多级涡旋增压器、中压透平(8)与低压透平(14)间设置的第四组串联的多级涡旋增压器组成；所述涡旋增压器和燃烧室的进、排气通道上分别设置有一个楔形体调控装置，每组串联的多级涡旋增压器中的第一级涡旋增压器及涡旋排气装置(53)各设置有一个固液体分离装置；固液体分离装置分别是第一固液体分离装置(121)、第二固液体分离装置(131)和第三固液体分离装置(141)，且第一固液体分离装置(121)、第二固液体分离装置(131)和第三固液体分离装置(141)结构相同；启动机(55)的启动机输出轴(65)通过启动机离合器(56)与压气机(1)的压气机轴(58)的一端传动连接，高压透平(7)的高压透平轴(6)的一端通过棘轮式超越离合器(57)与压气机(1)的压气机轴(58)的另一端传动连接；中压透平(8)的中压透平轴(9)和低压透平(14)的套轴式低压透平轴(13)分别与套轴式差速联轴器(10)的两个锥形主动齿轮(24)固接，动力由套轴式差速联轴器(10)的中介轴(16)输出；压气机(1)的环形排气通道与第一组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第一组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与燃烧室的环形进气通道相接连通，燃烧室的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与高压透平(7)的环形进气通道相接连通，高压透平(7)的环形排气通道与第三组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与中压透平(8)的环形进气通道相接连通，中压透平(8)的环形排气通道与第四组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第四组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与低压透平(14)的环形进气通道相接连通，低压透平(14)的环形排气通道与涡旋排气装置(53)的环形进气通道相接连通，涡旋排气装置(53)的排气口与大气连通；在燃烧室的混合燃烧段空气与燃料在定常连续涡旋流的多变状态下燃烧；在燃烧室混合排气段在同样的多变状态下，高温燃气空气混合物与适量的高压雾化洁净水细小液滴表面直接接触闪蒸蒸发混合换热；在所述涡旋增压器、涡旋