组合旋涡式余热发电装置.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(10)申请公布号CNCN103498718103498718A(43)申请公布日2014.01.08(21)申请号201310459399.5(22)申请日2013.10.08(71)申请人陈勇地址221700江苏省徐州市丰县林苑小区E楼3单元302室申请人张朝刚(72)发明人陈勇张朝刚(51)Int.Cl.F01N5/02(2006.01)F01K27/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称组合旋涡式余热发电装置(57)摘要本发明涉及一种组合旋涡式余热发电装置，包括余热排气管，以及分别与余热排气管连接的一级发电系统和二级发电系统，所述一级发电系统有一个进气管Ⅰ，进气管Ⅰ的中部设有中轴Ⅰ；所述中轴Ⅰ上旋转连接有涡轮风扇Ⅰ和发电风扇Ⅰ；进气管Ⅰ的排气口与余热排气管连接；所述二级发电系统设有穿过余热排气管管体的筒状进气管Ⅱ，进气管Ⅱ与进气管Ⅰ平行设置；进气管Ⅱ外部旋转连接涡轮风扇Ⅱ和发电风扇Ⅱ；进气管Ⅱ内设有中轴Ⅱ，中轴Ⅱ的轴体上旋转连接涡轮风扇Ⅲ和发电风扇Ⅲ，该装置解决了内燃机、发电厂等在工作过程中产生的废气、热能无法有效利用的问题，并且该装置能够多次利用废气热能，使废气的热能被利用的更充分，以产生更大的经济效益。CN103498718ACN1034987ACN103498718A权利要求书1/1页1.一种组合旋涡式余热发电装置，其特征是：包括余热排气管（3），以及分别与余热排气管（3）连接的一级发电系统（2）和二级发电系统（4），所述一级发电系统（2）有一个穿过废气排气管（1）腔体的筒状进气管Ⅰ（2-1），所述进气管Ⅰ（2-1）的中部设有中轴Ⅰ（2-4），所述中轴Ⅰ（2-4）由支撑杆Ⅰ（2-2）与进气管Ⅰ（2-1）的管壁固定连接；所述中轴Ⅰ（2-4）位于进气口的一端旋转连接有涡轮风扇Ⅰ（2-5），中轴Ⅰ（2-4）位于排气口的一端旋转连接有发电风扇Ⅰ（2-3）；所述进气管Ⅰ（2-1）的排气口与余热排气管（3）连接；所述二级发电系统（4）设有穿过余热排气管（3）管体的筒状进气管Ⅱ（4-1），所述进气管Ⅱ（4-1）与进气管Ⅰ（2-1）平行设置，并由支撑杆Ⅱ（4-2）与余热排气管（3）内壁连接；所述进气管Ⅱ（4-1）靠近排气口端的管壁外部旋转连接涡轮风扇Ⅱ（4-4），进气管Ⅱ（4-1）靠近排气口端的管壁外部旋转连接发电风扇Ⅱ（4-3）；所述进气管Ⅱ（4-1）内由支撑杆Ⅲ（4-8）固定连接中轴Ⅱ（4-5），所述中轴Ⅱ（4-5）位于进气管Ⅱ（4-1）进气口端的轴体上旋转连接涡轮风扇Ⅲ（4-6），中轴Ⅱ（4-5）位于进气管Ⅱ排气口端的轴体上旋转连接发电风扇Ⅲ（4-7）。2.根据权利要求1所述一种组合旋涡式余热发电装置，其特征是：所述余热排气管（3）由绝热材料制作而成；进气管Ⅰ（2-1）的管壁位于涡轮风扇Ⅰ（2-5）和发电风扇Ⅰ（2-3）之间的部位由导热材料制作；所述进气管Ⅱ（4-1）与余热排气管（3）之间留有气流通道，进气管Ⅱ（4-1）的管壁位于涡轮风扇Ⅲ（4-6）和发电风扇Ⅲ（4-7）之间的部位由导热材料制作，其余部分由绝热材料制作。3.根据权利要求1一种组合旋涡式余热发电装置，其特征是：本发明所述涡轮风扇均连接涡轮电机的电机轴，所述发电风扇均连接发电机的电机轴，所述涡轮电机和发电机均安装在相应的中轴内。4.根据权利要求1一种组合旋涡式余热发电装置，其特征是：所述一级发电系统（2）的进气口与废气排气管（1）的排气方向相反，实现进气管Ⅰ（2-1）内的空气逐渐加温的过程；所述二级发电系统（4）的进气口与余热排气管（3）的排气方向相反，实现进气管Ⅱ（4-1）内的空气逐渐加温的过程。5.根据权利要求1一种组合旋涡式余热发电装置，其特征是：本发明的工作原理是：各涡轮风扇转动产生气流旋涡，带动发电风扇旋转，内燃机的余热通过排气管道（1）排出，其热量由进气管Ⅰ的导热部位传递到涡轮风扇Ⅰ（2-5）所产生的气流旋涡外部，对其外部气流加热，加大旋涡内外温差，使气流旋涡旋转的更快，带动发电风扇Ⅰ（2-3）转动发电，提高发电效率，从而完成第一级余热发电过程；一级发电系统（2）工作中产生的热量进入余热排气管（3）内，余热排气管（3）内的温度增高，并且由于进气管Ⅱ（4-1）内部进入潮湿气体，使二级发电系统（4）中的涡轮风扇Ⅱ（4-4）转动所产生的旋涡气流的内部温度降低，使其内外温差加大，使发电风扇Ⅱ旋转发电；并且由于进气管Ⅱ（4-1）的导热部分能够将余热排气管（3）内的高温气体传给涡轮风扇Ⅲ（4-6）旋转所产生的旋涡气流的外部，使旋涡气流旋转加快，从而使发电风扇Ⅲ（4-7）转动发电。2CN10