CN102705017A

CN102705017A - 汽轮机

Info

Publication number: CN102705017A
Application number: CN2012101793887A
Authority: CN
Inventors: 高宏亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: CN102705017B

Abstract

本发明公开一种汽轮机，至少包括进气仓、汽缸缸体以及排气仓，其中；所述汽缸缸体包括汽缸和汽轮，所述汽缸由圆状缸筒以及置于该缸筒两端的缸盖构成，所述缸筒两端底面外圆环间设有进气室和排气室，所述进气室一端开口，开口为进气口；所述排气室一端开口，开口为排气口；所述进气室与缸筒连结的公共壁体上设有进气门，所述排气室与缸筒连结的公共壁体上设有排气门；两缸盖的圆心内外两侧均设有轴承，两轴承架设有转轴，转轴上设有汽轮；所述汽轮由圆形轮体以及轮体外壁上均匀分布的多个轮板构成；汽缸缸体两端设有进气仓和排气仓。汽轮机是由进气、做功、排气完成做功过程的。本发明解决了现有汽轮机机械效率低的问题。

Description

汽轮机

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种汽轮机。

背景技术

汽轮机在现实生活当中充当一个重要角色，汽轮机做功可以用来发电，由机械能转化为电能。现有汽轮机采用高压缸、中压缸、低压缸三缸同轴设置，由于三个汽缸内气压不同，每个汽缸内产生的机械能必定不同；三个汽缸动叶栅的形状大小不同，每个汽缸内汽轮的转速必定不同，因此所做的功也必定不同。三个汽缸同轴使得每个汽轮产生的功互相消减，降低了整体机械能。

现有汽轮机高压缸、中压缸、低压缸三缸内气压压差小，其机械效率低。

现有汽轮机的工作过程是把高热高压蒸气注入到高压缸，做功后进入到中压缸，再进入到低压缸，做功后经排气口排出，是利用气流流速冲击分布在主轴上形状大小不同的动叶栅做功的，整个做功过程都是风车原理，它和风力机一样是利用气流流速做功的，汽缸和汽轮严密性差，蒸气损耗量大，机械效率低。

现有汽轮机体积庞大，运输和安装极为不方便，其结构工艺复杂，制造难度大，工期长，成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种汽轮机，解决了现有汽轮机风车原理技术中，汽缸与动叶栅紧密性差、机械效率低的问题。

为达到上述目的，本发明所述一种汽轮机，至少包括进气仓、汽缸缸体以及排气仓，其中；

所述汽缸缸体包括汽缸和汽轮，所述汽缸由圆状缸筒以及置于该缸筒两端的缸盖构成，所述缸筒两端均设有底面外圆环，其中一个底面外圆环上设有进气口，另一底面外圆环上设有排气口；所述缸筒外围且置于两个底面外圆环内侧之间连有个数为双数的气室，所述气室包括进气室和排气室，且进气室和排气室相间分布；所述进气室一端开口，开口为进气口；所述排气室一端开口，开口为排气口；所述进气室与缸筒连结的公共壁体上设有进气门，且进气门在缸筒内壁的切线方向上；所述排气室与缸筒连结的公共壁体上设有排气门，且排气门在缸筒内壁的切线方向上；所述缸筒一端的缸盖上设有与进气口对应的进气圆孔，所述缸筒另一端的缸盖上设有与排气口对应的排气圆孔；所述两缸盖的圆心内外两侧均设有轴承，两轴承架设有转轴，所述转轴上设有汽轮；

所述汽缸缸体的进气端设有进气仓，所述汽缸缸体的排气端设有排气仓。

优选地，所述缸筒进气一端设有的缸盖为进气缸盖，所述进气缸盖上靠近边缘处设有与进气口个数相同大小相同且一一对应的进气圆孔；所述缸筒排气一端设有的缸盖为排气缸盖，所述排气缸盖上靠近边缘处设有与排气口个数相同大小相同且一一对应的排气圆孔。

优选地，所述进气仓内设有保温桶，所述保温桶外壁与进气仓内壁围成气道空间；所述保温桶底面外圆环与进气仓底面内圆环以同底连结，同底连结的底面圆环上设有与所述进气口个数相同大小相同的进气仓圆孔，该进气仓圆孔连通气道空间；所述气道空间的另一开口端设为注气口；所述保温桶内设有保温垫。

优选地，所述气道空间内设有加强筋，所述加强筋一端连接在进气仓内壁上，另一端连接在保温桶外壁上。

优选地，所述保温桶外壁上设有多个电热棒，所述电热棒的接线端与保温桶内壁密封连通；所述进气仓外壁与保温桶内壁密封连通设有电源进线筒，所述电热棒与电源进线筒内的电源线串连连接，且与电热棒的连接线上设有温控装置。

优选地，所述排气仓内设有保温桶，所述保温桶外壁与排气仓内壁围成气道空间；所述排气仓的一个底面内圆环与保温桶的一个底面外圆环以同底连结，同底连结的底面圆环上设有与所述排气口个数相同大小相同且一一对应的排气仓圆孔，该排气仓圆孔连通气道空间；排气仓外壁上设有乏气排气口；所述保温桶另一底面与排气仓另一底面同底连结，同底连结的底面圆心设有轴心孔，所述轴心孔伸出转轴的输出端；所述保温桶内设有保温垫。

优选地，所述汽轮由圆形轮体以及轮体外壁上均匀分布的多个轮板构成，且轮板外圆弧度与缸筒内壁圆弧度相同，所述汽轮的轮板与汽缸内侧贴近。

优选地，所述轮体半径与轮板高度的比例范围为80∶1-50∶1。

优选地，所述缸盖圆心上设有轴心孔，轴心孔内外两侧设有轴承，所述缸盖上半圆壁体内设有进油道，且进油道与内侧轴承连通，所述缸盖下半圆壁体内设有排油道，所述排油道与外侧轴承连通；所述排油道和进油道连通构成一个循环油道，在该循环油道上设有循环泵和润滑油散热箱。

本发明的有益效果为：

1、本发明所述的汽轮机只有一个汽缸，进气与排气压差大，使得机械效率高；

2、本发明所述的汽轮机只有一个汽缸，汽缸内设有汽轮，汽缸和汽轮构成均匀分布的多个工作缸，汽轮机机械效率等于各工作缸产生的机械效率的总和；

3、本发明所述的汽轮机采用汽缸原理，汽轮机缸体由汽缸、汽轮、进气口、进气室、进气门、做功缸、滑翔缸、排气门、排气室及排气口构成，做功缸是由进气、做功、排气完成做功过程的，滑翔缸不进气则不做功，汽缸和汽轮间的严密性强，缸内蒸气损耗小，汽轮机的机械效率高；

4、汽缸内设有汽轮，汽轮是由轮体和轮体外壁上均匀分布的多个轮板构成，所述轮体半径与轮板高度的比例范围为80∶1-50∶1，使得做功缸的容积最小，汽轮的有效力矩最大，其机械效率高；

5、本发明所述的汽轮机体积小、重量轻、且运输、安装、维修十分方便；

6、本发明所述的汽轮机结构及工艺简便、制造容易、工期短、成本低。

附图说明

图1是本发明实施例所述圆状缸筒的立体结构图；

图2是本发明实施例所述圆状缸筒加设缸盖后的立体结构图；

图3是本发明实施例所述汽轮缸体的剖视图；

图4是本发明实施例所述进气仓的立体结构图；

图5是本发明实施例所述进气仓未添加保温垫时的剖视图；

图6是本发明实施例所述进气仓添加保温垫时的剖视图；

图7是本发明实施例所述汽轮机的整体剖视图；

图8是本发明实施例所述缸盖的部分剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

如图1-7所示，本发明实施例所述一种汽轮机，至少包括进气仓1、汽缸缸体2以及排气仓3，其中；

所述汽缸缸体2包括汽缸和汽轮4，所述汽缸由圆状缸筒5以及置于该缸筒两端的缸盖6构成，所述缸筒5两端均设有底面外圆环7，其中一个底面外圆环上设有进气口8，另一底面外圆环上设有排气口9；所述缸筒5外围且置于两个底面外圆环内侧之间连有个数为双数的气室，所述气室包括进气室10和排气室11，且进气室和排气室相间分布；所述进气室一端开口，开口为进气口；所述排气室一端开口，开口为排气口；所述进气室与缸筒连结的公共壁体上设有进气门12，且进气门在缸筒内壁的切线方向上；所述排气室与缸筒连结的公共壁体上设有排气门13，且排气门在缸筒内壁的切线方向上。其中，进气门的朝向与排气门的朝向相对，这样才能保证进气室进入的气体做功后从排气室排出。所述缸筒一端的缸盖上设有与进气口对应的进气圆孔，所述缸筒另一端的缸盖上设有与排气口对应的排气圆孔；所述两缸盖的圆心内外两侧均设有轴承，两轴承架设有转轴，所述转轴上设有汽轮；

所述缸筒进气一端设有的缸盖为进气缸盖，所述进气缸盖上靠近边缘处设有与进气口个数相同大小相同且一一对应的进气圆孔；所述缸筒排气一端设有的缸盖为排气缸盖，所述排气缸盖上靠近边缘处设有与排气口个数相同大小相同且一一对应的排气圆孔。

下面通过具体实施例对进气仓的结构进行解释说明：

如图4-6所示，所述进气仓1内设有保温桶16，所述保温桶外壁与进气仓内壁围成气道空间；所述保温桶底面外圆环与进气仓底面内圆环以同底连结，同底连结的底面圆环17上设有与所述进气口个数相同大小相同的进气仓圆孔18，该进气仓圆孔连通气道空间；所述气道空间的另一开口端设为注气口19；所述保温桶内设有保温垫20，以防止轴承过度受热而损坏。

所述气道空间内设有加强筋21，所述加强筋一端连接在进气仓内壁上，另一端连接在保温桶外壁上。所述加强筋的添加可以增加进气仓的抗压性。

所述保温桶外壁上设有多个电热棒22，所述电热棒的接线端与保温桶内壁密封连通，电热棒的设置，使得热能损耗最小，热能的利用率高。所述进气仓外壁与保温桶内壁密封连通设有电源进线筒23，所述电热棒与电源进线筒内的电源线串连连接，且与电热棒的连接线上设有温控装置。温控装置能够使进气仓的蒸气在规定的气温和气压范围内。

下面以具体实施例对排气仓的结构进行解释说明：

如图7所示为汽轮机整体结构示意图，在该图中的右边结构为排气仓的剖视后的结构示意图。在图中可以看到，所述排气仓3内设有保温桶16，所述保温桶外壁与排气仓内壁围成气道空间；所述排气仓的一个底面内圆环与保温桶的一个底面外圆环为同底连结，同底连结的底面圆环17上设有与所述排气口个数相同大小相同且一一对应的排气仓圆孔，该排气仓圆孔连通气道空间；排气仓外壁上设有乏气排气口24；所述保温桶另一底面与排气仓另一底面连结为同底连结，同底连结的底面圆心设有轴心孔，所述轴心孔伸出转轴的输出端；所述保温桶内设有保温垫，以防止轴承过度受热而损坏。所述排气仓底部的轴心孔直径可大于汽轮机转轴的直径，以便减少摩擦力，增加转轴的使用寿命和提高转轴的机械能利用率。

如图3所示，所述汽轮由中空圆形轮体14以及轮体外壁上均匀分布的多个轮板15构成，且轮板外圆弧度与缸筒内壁圆弧度相同，所述汽轮的轮板与汽缸内侧贴近。所述轮体半径与轮板高度的比例范围为80∶1-50∶1。由于在该范围内，使得轮体的有效力臂最长，功最大，有利于机械能的利用。

如图8所示，所述缸盖圆心上设有轴心孔，轴心孔内外两侧设有轴承25，所述缸盖上半圆壁体内设有进油道26，且进油道与内侧轴承连通，所述缸盖下半圆壁体内设有排油道27，所述排油道与外侧轴承连通；所述排油道和进油道连通构成一个循环油道，在该循环油道上设有循环泵28和润滑油散热箱29。该循环油道的设计能够降低轴承内润滑油温度，提高轴承的使用寿命。

本发明的工作原理为：通过进气仓的注气口与锅炉气仓密封连通，使得锅炉内的蒸气进入到汽轮机的进气仓内，由于进气仓内设有电热棒，电热棒的发热使得进气仓内的蒸气温度再次升温，使蒸气压强再次提升后，由多个进气口均匀地注入到进气室内，高热高压蒸气经进气门垂直作用于轮板，轮板受力做功，汽轮旋转，当轮板旋转到排气门时，做功后的蒸气经排气门排入到排气室，然后由多个排气口排入到排气仓内，最后由乏气排气口集中排出。汽轮机是由进气、做功、排气完成做功过程的，汽缸缸内形成多个工作缸，汽轮机机械效率等于各工作缸机械效率的总和，经过蒸气连续的对汽轮进行冲击，汽轮转动并带动外部设备工作。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims

1.一种汽轮机，其特征在于，至少包括进气仓、汽缸缸体以及排气仓，其中；

2.根据权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述缸筒进气一端设有的缸盖为进气缸盖，所述进气缸盖上靠近边缘处设有与进气口个数相同大小相同且一一对应的进气圆孔；所述缸筒排气一端设有的缸盖为排气缸盖，所述排气缸盖上靠近边缘处设有与排气口个数相同大小相同且一一对应的排气圆孔。

3.根据权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述进气仓内设有保温桶，所述保温桶外壁与进气仓内壁围成气道空间；所述保温桶底面外圆环与进气仓底面内圆环以同底连结，同底连结的底面圆环上设有与所述进气口个数相同大小相同的进气仓圆孔，该进气仓圆孔连通气道空间；所述气道空间的另一开口端设为注气口；所述保温桶内设有保温垫。

4.根据权利要求3所述的汽轮机，其特征在于，所述气道空间内设有加强筋，所述加强筋一端连接在进气仓内壁上，另一端连接在保温桶外壁上。

5.根据权利要求4所述的汽轮机，其特征在于，所述保温桶外壁上设有多个电热棒，所述电热棒的接线端与保温桶内壁密封连通；所述进气仓外壁与保温桶内壁密封连通设有电源进线筒，所述电热棒与电源进线筒内的电源线串连连接，且与电热棒的连接线上设有温控装置。

6.根据权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述排气仓内设有保温桶，所述保温桶外壁与排气仓内壁围成气道空间；所述排气仓的一个底面内圆环与保温桶的一个底面外圆环以同底连结，同底连结的底面圆环上设有与所述排气口个数相同大小相同且一一对应的排气仓圆孔，该排气仓圆孔连通气道空间；排气仓外壁上设有乏气排气口；所述保温桶另一底面与排气仓另一底面同底连结，同底连结的底面圆心设有轴心孔，所述轴心孔伸出转轴的输出端；所述保温桶内设有保温垫。

7.根据权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述汽轮由圆形轮体以及轮体外壁上均匀分布的多个轮板构成，且轮板外圆弧度与缸筒内壁圆弧度相同，所述汽轮的轮板与汽缸内侧贴近。

8.根据权利要求7所述的汽轮机，其特征在于，所述轮体半径与轮板高度的比例范围为80∶1-50∶1。

9.根据权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述缸盖圆心上设有轴心孔，轴心孔内外两侧设有轴承，所述缸盖上半圆壁体内设有进油道，且进油道与内侧轴承连通，所述缸盖下半圆壁体内设有排油道，所述排油道与外侧轴承连通；所述排油道和进油道连通构成一个循环油道，在该循环油道上设有循环泵和润滑油散热箱。