CN102536341A - 一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽能发电机组技术领域，特指一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，包括有蒸发器、冷凝器及设置在冷凝器内的反冲动能发动机，反冲动能发动机包括有动力机及动力轴，动力机的进汽口与蒸发器的出汽端连通，反冲动能发动机的动力轴从冷凝器壳体上的轴孔伸出冷凝器壳体外，与发电机连接的动力轴与冷凝器之间设置有轴承，冷凝器的出液口通过工质泵与蒸发器的进液口连通，本发明可充分利用热电厂等废热进行发电，降低了使用成本，变废为宝，更好地实现节能减排；热效率高，可达99％以上，利用循环水可节约水资源；适用于蒸汽发电的场合。

Description

一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组

技术领域：

本发明属于汽能发电机组技术领域，特指一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组。 

背景技术：

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。现有的汽轮机的结构，一般采用在壳体内装一转子，转子的主轴上装有叶片，壳体上的喷嘴向壳体内喷射高压气体吹动叶片，从而带动转子转动。一般的汽轮机的热效率一般在40％左右，效率低。目前，热电厂既发电又供热，锅炉的容量大于同规模的火电厂。因此，热电厂通常在发电、供热后还会存在有250℃左右的热量。这些热量不能得到很好的利用，通常以蒸汽的方式直接排入大气中，造成了热量及能源的浪费。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种效率高、结构紧凑的由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组。 

本发明是这样实现的： 

一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，包括有蒸发器、冷凝器及设置在冷凝器内的反冲动能发动机，反冲动能发动机包括有动力机及动力轴，动力机的进汽口与蒸发器的出汽端连通，反冲动能发动机的动力轴从冷凝器壳体 上的轴孔伸出冷凝器壳体外，与发电机连接的动力轴与冷凝器之间设置有轴承，冷凝器的出液口通过工质泵与蒸发器的进液口连通。 

上述的轴承外圈上设置有法兰盘，法兰盘与冷凝器壳体固定连接。 

上述的动力机为：在基体的外圆柱面上周向均布有两根以上呈放射形设置的动力臂，在每个动力臂外端周向同向的一侧设置有喷汽孔，喷汽孔的轴线在同一基准面上，动力臂内设置有一端与基体内腔连通、另一端与喷汽孔连通的通道，在基体的一侧面上设置有与进汽管连接的接口，另一侧面上设置有动力轴安装位。 

上述的基体为：中空圆柱体的外圆柱面上周向均布有两个以上的螺纹通孔，中空圆柱体的两侧面分别设置有盖板，在一侧的盖板上向外依次连接有与中空圆柱体内腔连通的且与中空圆柱体同轴线的第一导向柱及与进汽管连接的第二导向柱，在第二导向柱的外端设置有轴承、内端与第一导向柱连接；在另一侧盖板上设置有与中空圆柱体内腔连通且同轴的导向柱，该导向柱的内端设置有可防止漏汽的密封挡板。 

上述的第一导向柱与第二导向柱的结合处设置有密封圈。 

上述的另一侧盖板上的导向柱的内圆柱面上设置有键槽。 

上述的动力臂为：中空圆柱体的一端设置有与中空圆柱体螺接的外螺纹，另一端设置有堵头，在堵头上设置有喷汽孔；或所述的动力臂为：一端设置有与中空圆柱体螺接的外螺纹、另一端封闭的中空圆柱体的侧壁上设置有喷液孔或喷汽孔。 

上述的动力轴的两端设置有分别与设置在另一侧盖板上的导向柱及发电机转轴连接用的键槽，动力轴与动力机通过键连接。 

上述的冷凝器为：壳体内分隔形成三个并排设置的、独立的腔体，在中部的腔体内水平均匀分布有若干根导管，导管的两端分别连通左、右两侧的腔体，在导管外的中部的腔体的下部设置有进液口、上部设置有出液口，右侧腔体的下部设置有与蒸发器的进液口连接的出液口，左端壳体上设置有反冲动力发动机安装孔，反冲动力发动机通过法兰盘固定在冷凝器壳体上。 

上述的蒸发器为在封闭的罐体通过隔板分隔成上、中、下三部分，下部罐体的底部设置有出液口，出液口连接竖直设置的出液管，中部罐体下部的一侧设置有进液口，进液口通过管道及工质泵与冷凝器上的出液口连接，中部罐体上部的一侧设置有出汽口，出汽口通过管道与冷凝器内的动力机连接，且出汽口的高度高于动力机的高度，在管道上设置有阀门及气压表，在上部罐体的顶部设置有热源进口，若干根换热管的上下端分别与上部罐体及下部罐体连通，换热管通过固定支架固定在罐体内，在中部罐体上设置有向外的凸起。 

本发明相比现有技术突出的优点是： 

1、本发明可充分利用热电厂等废热进行发电，降低了使用成本，变废为宝，更好地实现节能减排； 

2、本发明的热效率高，可达99％以上； 

3、本发明可将蒸汽冷凝成冷凝水进行循环利用，最大程度地利用了水资源，并节约了水资源； 

4、本发明适用于蒸汽发电的场合。 

附图说明：

图1是本发明的结构示意简图； 

图2是本发明的动力机的示意图； 

图3是本发明的动力机的剖视图； 

图4是本发明的动力轴的示意图； 

图5是本发明的反冲动能发动机的剖视图； 

图6是本发明的蒸发器的示意图； 

图7是本发明的蒸发器内的换热管的排列示意图； 

图8是本发明的冷凝器内的冷凝管的排列示意图。 

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-8： 

一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，包括有蒸发器10、冷凝器20及设置在冷凝器20内的反冲动能发动机30，反冲动能发动机30包括有动力机40及动力轴50，动力机40的进汽口418与蒸发器10的出汽端60连通，反冲动能发动机30的动力轴50从冷凝器壳体70上的轴孔伸出冷凝器壳体70外，与发电机连接的动力轴50与冷凝器壳体70之间设置有轴承240，冷凝器20的出液口80通过工质泵170与蒸发器10的进液口90连通。 

上述的轴承240外圈上设置有法兰盘250，法兰盘250与冷凝器壳体70固定连接。 

上述的动力机40为：在基体的外圆柱面上周向均布有两根以上呈放射形设置的动力臂401，在每个动力臂401外端周向同向的一侧设置有喷汽孔402，喷汽孔402的轴线在同一基准面上，动力臂401内设置有一端与基体内腔连通、另一端与喷汽孔402连通的通道403，在基体的一侧面上设置有与进汽管417连接的接口，也就是进汽口418，另一侧面上设置有动力轴50安装位。 

上述的基体为：中空的圆柱体404的外圆柱面上周向均布有两个以上的螺纹通孔，中空的圆柱体404两侧面分别设置有左、右盖板405、406，左、右盖 板405、406通过螺栓415及螺母414连接固定在中空的圆柱体404的两侧，在右盖板406上依次连接有与基体内腔连通的、且与中空的圆柱体404同轴线的第一导向柱407及与进汽管417连接的第二导向柱408，在第二导向柱408的外端设置有轴承409，轴承409设置在第二导向柱408的外端的内圆柱面上或外圆柱面上，进汽管417与轴承409内圈或外圈连接，动力机40转动的时候，进汽管417不动；在左盖板405上与基体同轴设置有导向柱410，该导向柱410的内端设置有可防止漏汽的密封挡板411。 

上述的第一导向柱407与第二导向柱408的结合处设置有密封圈412。 

上述的左盖板405上的导向柱411的内圆柱面上设置有键槽413。 

上述的动力臂401为：中空的圆柱体4011的一端设置有与基体上的螺纹通孔螺接的外螺纹，另一端设置有堵头4012，在堵头4012上设置有喷汽孔402，或是所述的动力臂为：一端设置有与基体上的螺纹通孔螺接的外螺纹，另一端封闭的中空圆柱体的外圆柱面上设置有喷汽孔。 

上述的动力轴50的两端设置有分别与设置在左侧盖板405上的导向柱410及发电机转轴连接用的键槽501，动力轴50与动力机40及发电机转轴均通过键260连接。 

上述的冷凝器20为：壳体70内分隔形成三个并排设置的、独立的腔体，在中部的腔体内水平均匀分布有若干根导管100，导管100的两端分别连通左、右两侧的腔体，在导管100外的中部的腔体的下部设置有进液口110、上部设置有出液口120，进液口110通过管道及水泵130将水送入冷凝器20内并充满导管100之间，右侧腔体的下部设置有与蒸发器10的进液口90连接的出液口80，左端壳体上设置有反冲动力发动机安装孔，反冲动力发动机通过法兰盘250固 定在冷凝器壳体70上。在冷凝器壳体70的上部设置有维修用的两个窗口230。 

上述的蒸发器10为在封闭的罐体150通过隔板220分隔成上、中、下三部分，下部罐体的底部设置有出液口140，出液口140连接竖直设置的出液管160，通过罐体150内上下的压差可将罐体150内的水通过出液管160排出，排出的水可送回锅炉进行加热，同时出液管160内有水还具有保温的效果，中部罐体下部的一侧设置有进液口90，进液口90通过管道及工质泵170与冷凝器20上的出液口80连接，中部罐体上部的一侧设置有出汽口60，出汽口60通过管道与冷凝器20内的动力机40连接，且出汽口60的高度高于动力机40的高度，在管道上设置有阀门及气压表，气压表便于观察压力的大小，在上部罐体的顶部设置有热源进口180，若干根换热管190的上下端分别与上部罐体及下部罐体连通，换热管190通过固定支架200固定在罐体150内，在中部罐体上设置有向外的凸起210，可防止罐体150内压力过大而撑坏罐体150。 

本发明的工作原理： 

在冷凝器20与蒸发器进液口90之间的管道内设置有工质，在蒸发器10的中部罐体内设置有带有工质的液体，热电厂等的废热通过上部罐体上的热源进口180进入罐体内的若干根换热管190内，由于工质的沸点低，带有工质的液体在吸收换热管190内废热的热量后变成了蒸汽，同时，换热管190内的废热进行了冷凝，变成了冷凝水，通过罐体150内上下的压差可将罐体150内的水通过出液管160排出，排出的水可送回锅炉进行加热，同时出液管160内有水还具有保温的效果。蒸汽通过出汽口60送入到反冲动能发动机的动力机40，由于压力差的作用，蒸汽要从动力机40上的动力臂401的喷汽孔402中喷出，在反冲力的作用下带动动力机40开始转动从而带动动力轴50转动，动力轴50与 发电机连接，进而可以进行发电，而在冷凝器20内排出的蒸汽经过冷凝管100之后变成了冷凝水，通过工质泵170将其送入蒸发器10中进行循环利用，由于经过带有工质的管道后，工质汽体变成了液体。 

上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：包括有蒸发器、冷凝器及设置在冷凝器内的反冲动能发动机，反冲动能发动机包括有动力机及动力轴，动力机的进汽口与蒸发器的出汽端连通，反冲动能发动机的动力轴从冷凝器壳体上的轴孔伸出冷凝器壳体外，与发电机连接的动力轴与冷凝器之间设置有轴承，冷凝器的出液口通过工质泵与蒸发器的进液口连通。

2.根据权利要求1所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的轴承外圈上设置有法兰盘，法兰盘与冷凝器壳体固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的动力机为：在基体的外圆柱面上周向均布有两根以上呈放射形设置的动力臂，在每个动力臂外端周向同向的一侧设置有喷汽孔，喷汽孔的轴线在同一基准面上，动力臂内设置有一端与基体内腔连通、另一端与喷汽孔连通的通道，在基体的一侧面上设置有与进汽管连接的接口，另一侧面上设置有动力轴安装位。

4.根据权利要求3述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的基体为：中空圆柱体的外圆柱面上周向均布有两个以上的螺纹通孔，中空圆柱体的两侧面分别设置有盖板，在一侧的盖板上向外依次连接有与中空圆柱体内腔连通的且与中空圆柱体同轴线的第一导向柱及与进汽管连接的第二导向柱，在第二导向柱的外端设置有轴承、内端与第一导向柱连接；在另一侧盖板上设置有与中空圆柱体内腔连通且同轴的导向柱，该导向柱的内端设置有可防止漏汽的密封挡板。

5.根据权利要求4所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的第一导向柱与第二导向柱的结合处设置有密封圈。

6.根据权利要求4所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的另一侧盖板上的导向柱的内圆柱面上设置有键槽。

7.根据权利要求3所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的动力臂为：中空圆柱体的一端设置有与中空圆柱体螺接的外螺纹，另一端设置有堵头，在堵头上设置有喷汽孔；或所述的动力臂为：一端设置有与中空圆柱体螺接的外螺纹、另一端封闭的中空圆柱体的侧壁上设置有喷汽孔。

8.根据权利要求1所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的动力轴的两端设置有分别与设置在另一侧盖板上的导向柱及发电机转轴连接用的键槽，动力轴与动力机通过键连接。

9.根据权利要求1所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的冷凝器为：壳体内分隔形成三个并排设置的、独立的腔体，在中部的腔体内均匀分布有若干根导管，导管的两端分别连通左、右两侧的腔体，在导管外的中部的腔体的下部设置有进液口、上部设置有出液口，右侧腔体的下部设置有与蒸发器的进液口连接的出液口，左端壳体上设置有反冲动力发动机安装孔，反冲动力发动机通过法兰盘固定在冷凝器壳体上。

10.根据权利要求1所述的一种由反冲动能发动机驱动的汽能发电机组，其特征在于：所述的蒸发器为在封闭的罐体通过隔板分隔成上、中、下三部分，下部罐体的底部设置有出液口，出液口连接竖直设置的出液管，中部罐体下部的一侧设置有进液口，进液口通过管道及工质泵与冷凝器上的出液口连接，中部罐体上部的一侧设置有出汽口，出汽口通过管道与冷凝器内的动力机连接，且出汽口的高度高于动力机的高度，在管道上设置有阀门及气压表，在上部罐体的顶部设置有热源进口，若干根换热管的上下端分别与上部罐体及下部罐体连通，换热管通过固定支架固定在罐体内，在中部罐体上设置有向外的凸起。

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