CN102444559A - 斗型聚光太阳能汽动机组 - Google Patents

斗型聚光太阳能汽动机组 Download PDF

Info

Publication number
CN102444559A
CN102444559A CN2011104573009A CN201110457300A CN102444559A CN 102444559 A CN102444559 A CN 102444559A CN 2011104573009 A CN2011104573009 A CN 2011104573009A CN 201110457300 A CN201110457300 A CN 201110457300A CN 102444559 A CN102444559 A CN 102444559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
arrest
thermal
water
bucket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011104573009A
Other languages
English (en)
Inventor
丛者辉
Original Assignee
由玉香
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 由玉香 filed Critical 由玉香
Priority to CN2011104573009A priority Critical patent/CN102444559A/zh
Publication of CN102444559A publication Critical patent/CN102444559A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

本发明是一种以产生的高温高压蒸汽转换成机械动力的装置，是利用凸透镜聚集太阳光作用于液态水的斗型聚光太阳能汽动机组，来解决目前汽动机大量消耗能源、污染环境的问题。其技术方案的要点是：单机采用直径2米以上大型的凸透镜，与密闭隔热的斗型集热舱连接，在供水装置中设置伸缩式注水腔，在蒸汽装置中设置集热芯块，在操控装置中各并联电路设置可调电阻式双向分开关和总开关，汽动叶轮上设置平移式斜冲变速器。整个装置节能环保、动力性强、可靠性高、操控简便，可用于发电等动力需求设备。

Description

斗型聚光太阳能汽动机组
技术领域    本发明是一种以产生的高温高压蒸汽转换成机械动力的装置，是利用凸透镜聚集太阳光作用于液态水的斗型聚光太阳能汽动机组。
背景技术    目前，公知的汽动机(如利用蒸汽产生动力的蒸汽机、汽轮机等)是采用油、煤等能量源，大量消耗能源、污染环境，有很大的缺点，不适于社会发展的需要。
发明内容    为了克服现有汽动机大量消耗能源，污染环境的不足，本发明提供一种斗型聚光太阳能汽动机组，利用大型的和中空的凸透镜聚集太阳光作用于液态水，从而产生高温高压蒸汽，然后转换成机械动力。
本发明所采用地技术方案是：由两个以上的单机并联，单机的组成部分有供热、供水、蒸汽、动力转换和操控装置，在供热装置中，直径2米以上大型的凸透镜与密闭隔热的斗型集热舱连接，在供水装置中，伸缩式注水腔里设置有注水活门、注水弹簧和注水栓，在蒸汽装置中，集热芯块的加热底板的圆心部分是集热圆芯，在动力转换装置中，汽动叶轮的组成有主轮盘、方槽式轮叶和半径式出汽管，在纵向日光跟踪装置中，设置有主支架、纵向减速机和纵向齿轮轨，在横向日光跟踪装置中，设置有横向减速机和横向齿轮轨，在操控装置中，各并联的纵向日光跟踪电路、横向日光跟踪电路、变速器控制电路均设有可调电阻式双向分开关和总开关，并联的供水管路设有分截断阀和总截断阀，平移式斜冲变速器设置有斜冲管、平移轨板和平移滑槽。
本发明的有益效果是：节能环保，动力性强，可靠性高，操控简便。
附图说明    图1是斗型聚光太阳能汽动机组的单机基本结构示意图。
图2是集热芯块
Figure BSA00000648960800011
的基本结构(纵剖面)示意图。
图3是伸缩式注水腔
Figure BSA00000648960800012
的基本结构(纵剖面)示意图。
图4是汽动叶轮
Figure BSA00000648960800013
的内部基本结构侧面半图和正平面图。
图中，①凸透镜②集热舱框架③集热舱轴④活门式溢汽孔⑤主支架主轴⑥主支架⑦方向脚轮⑧斗型集热舱⑨电路控制箱⑩横向齿轮轨
Figure BSA00000648960800014
前软弯管
Figure BSA00000648960800015
前软弯汽管
Figure BSA00000648960800016
中接管
Figure BSA00000648960800017
中接汽管
Figure BSA00000648960800018
横向齿轮
Figure BSA00000648960800019
横向减速机
Figure BSA000006489608000110
横向电机汽动叶轮
Figure BSA000006489608000112
平移齿轮
Figure BSA000006489608000113
平移减速机平移电机
Figure BSA000006489608000115
高台
Figure BSA000006489608000116
平移滑槽
Figure BSA000006489608000117
平移轨板
Figure BSA000006489608000118
斜冲管
Figure BSA000006489608000119
汽动叶轮主轴
Figure BSA000006489608000120
半径式出汽管
Figure BSA000006489608000121
溢流孔活门
Figure BSA000006489608000122
分截断阀
Figure BSA000006489608000123
后软管汽管，后软弯管
Figure BSA000006489608000125
轨架接点
Figure BSA000006489608000126
纵向齿轮轨
Figure BSA000006489608000127
纵向电机
Figure BSA000006489608000128
纵向减速机
Figure BSA000006489608000129
纵向齿轮
Figure BSA000006489608000130
集热芯块
Figure BSA000006489608000131
伸缩式注水腔供水弯头
Figure BSA000006489608000133
加热底板
Figure BSA000006489608000134
集热圆芯
Figure BSA000006489608000135
出汽弯头中接环垫
Figure BSA000006489608000137
注水活门
Figure BSA000006489608000138
后注水腔
Figure BSA000006489608000139
圆环隔板
Figure BSA000006489608000140
注水栓杆
Figure BSA000006489608000141
注水栓对接法兰十字圆托架
Figure BSA000006489608000144
注水弹簧
Figure BSA000006489608000145
前注水腔
Figure BSA000006489608000146
注水栓外沿主轮盘
Figure BSA000006489608000148
方槽式轮叶
Figure BSA000006489608000149
方形汽槽驱动轴
具体实施方式    首先，本机组由两个以上的单机并联组成，单机选用大型的或是大型中空的凸透镜(其中间是真空或空心的，以减轻整机主体的重量)，凸透镜的直径应为2m以上，凸透镜的整体外形为方形，中间为圆凸形透镜，便于安装。根据凸透镜大小的不同而确定不同的各技术规格，随着凸透镜直径的扩大而适当加大整机的各技术规格。从而确定不同的实施例，下面是一个最基本的实施例。
在图1中，整机的正面面对的是正南方向。在供热装置中，凸透镜①的直径为2～3m，座在斗型集热舱⑧的集热舱主框架②的上方，由集热舱轴③支承，其边角处有活门式溢气孔④，斗型集热舱的底部为四边形，边长为1～1.5m，舱体高度要视凸透镜的凸起程度而定，凸度(凸度是指凸透镜两面凸起最高点之间的距离)越大，焦距越短。凸透镜直径与凸度与集热舱体的高度的比例在本实施例中应该是10∶2∶10。即本集热舱体高度应该是2-3m。斗型集热舱整体为密闭隔热的(外壳可采用石棉制品)，正面的下半部可设有拉门式观察窗，其底部设有圆盘状的集热芯块
Figure BSA00000648960800021
(图2所示)可收集来自凸透镜的聚焦光圈热量，产生数百度以上的高温，在图2中，加热底板
Figure BSA00000648960800022
中间的圆心部分是集热圆芯
Figure BSA00000648960800023
为主吸能区，从而使来自供水弯头
Figure BSA00000648960800024
的水产生高温、高压蒸汽，从出汽弯头
Figure BSA00000648960800025
冲出。集热芯块直径应在40cm，高20cm，加热底板厚度在5cm，壳体厚度0.5～1cm，集热圆芯直径在20cm左右，出汽弯头应在距加热底板5cm的位置，供水弯头应在距加热底板10cm位置。
在供水装置中，供水管路的内径均为10cm。后软弯管
Figure BSA00000648960800026
连接中接管
Figure BSA00000648960800027
中接管为金属材质，锁定在主支架⑥的底架两根横梁上，可左右滑动，中接管前面连接前软弯管
Figure BSA00000648960800028
再往前斗型集热舱内的管路均为金属材质。前、后软弯管均为高强度软管，具有保温层，确保在零下
Figure BSA00000648960800029
度不冻管。斗型集热舱内有一段管，是伸缩式注水腔
Figure BSA000006489608000210
(图3所示)，先连接部分为垫接的中接环垫当有水压时，水流推开注水活门
Figure BSA000006489608000212
(其打开角度限定为60°角)，进入后注水腔再通过十字圆托架
Figure BSA000006489608000214
上面的空隙和圆环隔板
Figure BSA000006489608000215
进入前注水腔
Figure BSA000006489608000216
再推动喇叭形的注水栓
Figure BSA000006489608000217
前伸，从而使注水栓杆
Figure BSA000006489608000218
带动十字圆托架压缩注水弹簧
Figure BSA000006489608000219
水流最后从注水栓外沿
Figure BSA000006489608000220
与腔体外壁之间的缝隙喷出(间隙应为1.5cm左右)进入集热芯块内。伸缩式注水腔的两端为对接法兰
Figure BSA000006489608000221
伸缩式注水腔内径为10cm，长30cm，当有高压蒸汽产生，从集热芯块内过来推动注水栓回缩靠紧圆环隔板，使蒸汽不能进入后注水腔，从而使注水活门在水流回推下关闭。当蒸汽管路当中的汽压减小而小于水压时，注水栓再度打开，如此周而复始，连续运转。
在单机的主支架中，采用宽8～10cm的角钢做材料，支承斗型集热舱的主支架为三角形，主支架底架为正方形，边长是3～4m，四角安有万向脚轮⑦，主底架的后边架安有主支架主轴⑤，也可安装在主底架正中，用角钢“十”字型与主底架的四边牢固连接，要能抵抗住12级风。单机的主体应设在水泥平台上，主支架主轴直径应在20cm左右，牢牢固定于水泥平台中。集热芯块固定在斗型集热舱底部，下面有带螺栓的托架调节其高度，以校正接收来自凸透镜的聚焦光圈的大小。汽动叶轮部分应设在比单机主体地面高的高台
Figure BSA000006489608000222
上，高台高度应在0.5～1m之间。
从出汽弯头冲出的蒸汽经前软弯汽管和中接汽管
Figure BSA000006489608000224
后软弯汽管
Figure BSA000006489608000225
斜冲管进入汽动叶轮中接汽管为铁制，可左右滑动。蒸汽管路均为高强度耐高压材质，加有保温层。斜冲管为长方体形，与汽动叶轮的连接倾斜角度为20°，长50cm，出汽管口为竖长方形，宽8cm，高16cm。在图4中，是汽动叶轮内部的基本结构，主轮盘
Figure BSA00000648960800031
的一面(没连接驱动轴的那一面)附着牢固的一圈方槽式轮叶
Figure BSA00000648960800032
轮叶是一个一个排列着的方形汽槽
Figure BSA00000648960800033
组成的，靠近主轮盘外缘的汽槽每个长8cm，宽4cm，高4cm，轮叶间距为4cm。主轮盘直径1m，中心是叶轮主轴及驱动轴
Figure BSA00000648960800034
主轴直径为8～20cm之间，旁边一体的驱动轴直径在6～12cm之间，汽动叶轮外壳与轮叶的间距为0.3～1cm之间。蒸汽最后从汽动叶轮主轴
Figure BSA00000648960800035
下面的长方体形的半径式出汽管
Figure BSA00000648960800036
冲出，半径式出汽管长度就是汽动叶轮的半径，其与汽动叶轮壳体接合的一面为对接口，以利轮内蒸汽较快排出。半径式出汽管的下面管路与位置较高的斜冲管下面管路连通，连通接口处有带压力弹簧的溢流孔活门
Figure BSA00000648960800037
各半径式出汽管都连接通往总冷却水池的总输汽管。供水系统中可设高位水塔。
在纵向日光跟踪装置中，呈90°角半圆形的纵向齿轮轨
Figure BSA00000648960800038
以集热舱轴③为圆心，与集热舱框架连接，宽度应在10cm，齿槽深度为1cm。三项的双向运转的1～1.5千瓦的纵向电机固定在于在单机主支架连接的平板上，1∶200～300规格的纵向减速机驱动纵向齿轮
Figure BSA000006489608000310
使斗型集热舱可呈90°角作纵向旋转往复运动。各单机中都设纵向移动电路，连接部件有纵向电机和可调电阻式双向开关，且各电路并联并设可调电阻式双向总开关，便于调控。在横向日光跟踪装置中，横向齿轮轨
Figure BSA000006489608000311
呈220°角展开在各轨架接点
Figure BSA000006489608000312
与主支架底架连接，总体为半圆形，是以主支架主轴为圆心，轨宽12cm，三项的1～1.5千瓦的双向运转横向电机
Figure BSA000006489608000313
带动规格为1∶200～300的横向减速机
Figure BSA000006489608000314
驱动横向齿轮使单机主体做横向旋转往复运动。各单机中都设有横向移动电路，连接部件有横向电机和可调电阻式双向开关，且各电路并联并设可调电阻式双向总开关。
在操控装置中，平移式斜冲变速器由0.5～1千瓦的平移电机
Figure BSA000006489608000316
和1∶50的平移减速机
Figure BSA000006489608000317
平移齿轮
Figure BSA000006489608000318
平移轨板
Figure BSA000006489608000319
平移滑槽
Figure BSA000006489608000320
组成，平移轨板的一半为齿轮轨，另一半为平板，总体为长方形嵌在平移滑槽中与相对应的同样大小的汽动叶轮外壳接口相结合，可左右平移。平移轨板长120cm，宽20cm，平移滑槽的宽度为2cm，长度等同叶轮壳体的直径。各单机中都设有变速器控制电路，连接部件有平移电机和可调电阻式双向开关，且各控制电路并联并设有可调电阻式双向总开关。各单机的电路开关都装在电路控制箱⑨中，由于平移式斜冲变速器的存在，汽动叶轮的直接可适当增加为2m。
最后是关于本机组的操作使用。当早晨太阳光照开始强时，打开并联纵向和并联横向移动电路的可调电阻式双向总开关，调校太阳聚焦光圈在集热芯块上的位置，稍后打开各并联供水管路的分截断阀完后打开供水总管路上的总截断阀，蒸汽产生，机组开始工作，控制总截断阀的大小以调节机组运转状态。起动时平移变速器的斜冲管口一定要在叶轮外边缘处，实现大功率启动，再通过调节并联的变速器控制电路的可调电阻式双向总开关使斜冲管逐渐向叶轮轴心处移动而达到变速，以实现高速运转，日光不足要退到最低速档。晚间关闭供水总管路的总截断阀。

Claims (2)

1.一种斗型聚光太阳能汽动机组，由两个以上的单机并联，单机的组成部分有供热、供水、蒸汽、动力转换和操控装置，其特征是：在供热装置中，直径2米以上大型的凸透镜(①)与密闭隔热的斗型集热舱(⑧)连接，在供水装置中，伸缩式注水腔
Figure FSA00000648960700011
里设置有注水活门
Figure FSA00000648960700012
注水弹簧
Figure FSA00000648960700013
和注水栓
Figure FSA00000648960700014
在蒸汽装置中，集热芯块的加热底板
Figure FSA00000648960700016
的圆心部分是集热圆芯
Figure FSA00000648960700017
在动力转换装置中，汽动叶轮
Figure FSA00000648960700018
的组成有主轮盘(54)、方槽式轮叶
Figure FSA00000648960700019
和半径式出汽管
Figure FSA000006489607000110
在纵向日光跟踪装置中，设置有主支架(⑥)、纵向减速机
Figure FSA000006489607000111
和纵向齿轮轨在横向日光跟踪装置中，设置有横向减速机和横向齿轮轨(⑩)，在操控装置中，各并联的纵向日光跟踪电路、横向日光跟踪电路、变速器控制电路均设有可调电阻式双向分开关和总开关，并联的供水管路设有分截断阀
Figure FSA000006489607000114
和总截断阀，平移式斜冲变速器设置有斜冲管平移轨板和平移滑槽
Figure FSA000006489607000117
2.根据权利要求1所述的斗型聚光太阳能汽动机组，其特征是：与斗型集热舱连接的凸透镜是中空的。
CN2011104573009A 2011-12-15 2011-12-15 斗型聚光太阳能汽动机组 Pending CN102444559A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104573009A CN102444559A (zh) 2011-12-15 2011-12-15 斗型聚光太阳能汽动机组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104573009A CN102444559A (zh) 2011-12-15 2011-12-15 斗型聚光太阳能汽动机组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102444559A true CN102444559A (zh) 2012-05-09

Family

ID=46007392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104573009A Pending CN102444559A (zh) 2011-12-15 2011-12-15 斗型聚光太阳能汽动机组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102444559A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5195503A (en) * 1991-06-03 1993-03-23 Ludlow Gilbert T Solar collector
US6062029A (en) * 1998-05-14 2000-05-16 Doe; Charles S. Optical solar electric generator
CN101029779A (zh) * 2006-02-27 2007-09-05 李建民 太阳能光学镜跟踪利用器及其阵列
CN201601627U (zh) * 2009-11-30 2010-10-06 李忠民 太阳能光电光热转换装置
CN102032129A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 杨帮训 交换循环多级太阳能日夜发电装置
CN202348596U (zh) * 2011-12-15 2012-07-25 由玉香 斗型聚光太阳能汽动机组

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5195503A (en) * 1991-06-03 1993-03-23 Ludlow Gilbert T Solar collector
US6062029A (en) * 1998-05-14 2000-05-16 Doe; Charles S. Optical solar electric generator
CN101029779A (zh) * 2006-02-27 2007-09-05 李建民 太阳能光学镜跟踪利用器及其阵列
CN102032129A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 杨帮训 交换循环多级太阳能日夜发电装置
CN201601627U (zh) * 2009-11-30 2010-10-06 李忠民 太阳能光电光热转换装置
CN202348596U (zh) * 2011-12-15 2012-07-25 由玉香 斗型聚光太阳能汽动机组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100408937C (zh) 利用热气流进行发电的装置
CN102606430B (zh) 分体运行太阳能碟式聚光发电系统
CN101060293A (zh) 太阳能封闭介质循环发电的方法及其装置
CN201502478U (zh) 一种水车式水力发电装置
CN200949944Y (zh) 太阳光自动跟踪聚光太阳能利用装置
WO2012024384A2 (en) Revolutionary system for sustaining and storing green solar energy
CN102538233B (zh) 一种双联式太阳能集热器
CN201274455Y (zh) 聚光式太阳能热电联装置
KR101379445B1 (ko) 태양 추적식 트랙커를 구비한 태양광 및 태양열 복합시스템
CN202348596U (zh) 斗型聚光太阳能汽动机组
CN102003359B (zh) 一种太阳能复合电站
CN203491952U (zh) 冷却式太阳能塔
CN201062884Y (zh) 太阳能加热装置
CN202170852U (zh) 一种高效率太阳能光热塔式发电与海水淡化一体化系统
CN102444559A (zh) 斗型聚光太阳能汽动机组
CN203584686U (zh) 一种风能、太阳能、海浪能循环互补发电和海水淡化装置
CN114440471B (zh) 一种光伏太阳能热水器一体化装置
CN201490938U (zh) 无轴自动降温式太阳能发电系统
CN116007204A (zh) 一种内置太阳能热水箱且水平放置的垂直轴风力机装置
CN202501440U (zh) 一种双联式太阳能集热器
CN211011959U (zh) 基于线性菲涅尔透镜的三棱式集热发电综合系统
CN204175342U (zh) 一体化热电淡水联产联供系统
CN208158485U (zh) 一种利用太阳能光伏发电余热及风力制热的温差发电装置
CN101706181A (zh) 一种地源热泵
CN103808029B (zh) 一种太阳能聚光系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 116021 Liaoning province Dalian city Ganjingzi District Hongqi Street 14 elementary school teaching department of Yu room

Applicant after: You Yuxiang

Address before: Ganjingzi District of Dalian City, Liaoning province 116021 birchleafpear Street No. 53 -3-1-1

Applicant before: You Yuxiang

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120509

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication