CN104179574A - 一种涡轮发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮发电机，包括：内燃机，传动系统，发电装置，内燃机包括进气系统、燃烧室，燃烧室包括进气口、排气口，进气系统还包括增压泵、回热器；所述传动系统包括涡轮、传动轴，涡轮设置在排气口处，传动轴一端与所述涡轮相连，另一端与所述增压泵相连；所述发电装置包括转子，所述转子设置在所述传动轴上，且位于所述增压泵与涡轮之间。将发电装置设置在增压泵与涡轮之间，发电装置的转子负载紧邻动力输出的涡轮，动力传递距离更小，涡轮的动力更直接地传递给负载，提高了动力的利用率，整个结构也更加紧凑，有利于设备整体配重平衡。

Description

一种涡轮发电机

技术领域

本发明涉及发电机领域，特别是一种涡轮发电机。

背景技术

如图1所示，现有的涡轮发电机包括依次并排设置的发电装置6、增压泵1、涡轮3、环形燃烧室5、回热器4，其中发电装置6与涡轮3设置于同一个传动轴2上，这种方式的设置使得发电装置与涡轮之间的传动距离过大，从而导致传动轴的配重不均匀，从而影响传动轴的传动效率。同时由于各部件间呈并排设置，也使得整个涡轮发电机的体积过于庞大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种涡轮发电机，将发电装置置于所述增压泵与涡轮之间，使得发电装置与涡轮相邻，减小了传动轴的传动距离，使得整个传动轴的配重更加合理。

为实现上述目的，具体方案为：

一种涡轮发电机，包括：内燃机，所述内燃机包括进气系统、燃烧室，所述燃烧室包括进气口、排气口；所述进气系统还包括增压泵、回热器；所述回热器包括空气通道、废气通道，所述进气口与所述空气通道相连；所述空气通道与所述增压泵相连；传动系统，所述传动系统包括涡轮、传动轴，所述涡轮设置在所述排气口处，所述传动轴一端与所述涡轮相连，另一端与所述增压泵相连；所述排气口与所述废气通道相连，所述排气口排除的高温高压气体流经涡轮后由所述废气通道排出；发电装置，所述发电装置包括转子，所述转子设置在所述传动轴上，且位于所述增压泵与涡轮之间。将发电装置设置在增压泵与涡轮之间，发电装置的转子负载紧邻动力输出的涡轮，动力传递距离更小，涡轮的动力更直接地传递给负载，提高了动力的利用率，整个结构也更加紧凑，有利于设备整体配重平衡。

作为上述方案的优选，所述燃烧室为环形燃烧室。

作为上述方案的优选，所述回热器为两个及以上，中心对称地设置在所述环形燃烧室的周围。

作为上述方案的优选，所述进气口与所述回热器个数相同，所述进气口周向地设置在所述环形燃烧室上。

作为上述方案的优选，所述增压泵为叶轮泵，所述空气通道与所述叶轮泵之间设置有进气管一，所述进气管一与所述叶轮泵相切。

作为上述方案的优选，所述进气口与所述空气通道之间设置有进气管二，所述进气管二与所述环形燃烧室相切。

附图说明

图1为现有技术的涡轮发电机的原理结构示意图；

图2为本发明提供的涡轮发电机的立体结构图；

图3为图2的主视图；

图4为图2的右视图；

图5为图1中叶轮泵、发电机及涡轮连接关系的剖视图；

图6为图1中的涡轮发电机的原理结构示意图。

其中，1、叶轮泵；2、传动轴；3、涡轮；4、回热器；41、回热器一；42、回热器二；5、环形燃烧室；6、发电装置中的转子；7、进气管一；71、上进气管一；72、下进气管一；8、进气管二；81、上进气管二；82、下进气管二；9、喷嘴

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2－图5所示，本发明提供一种涡轮发电机，包括：

(1)内燃机，所述内燃机包括进气系统、燃烧室，所述燃烧室包括进气口、排气口，所述燃烧室为环形燃烧室5；所述进气系统还包括增压泵、回热器4，；所述回热器包括空气通道、废气通道，所述进气口与所述空气通道相连；所述空气通道与所述增压泵相连；

(2)传动系统，所述传动系统包括涡轮3、传动轴2，所述涡轮设置在所述排气口处，所述传动轴一端与所述涡轮相连，另一端与所述增压泵相连；所述排气口与所述废气通道相连，所述排气口排除的高温高压气体流经涡轮后由所述废气通道排出；

(3)发电装置，所述发电装置包括转子6，所述转子6设置在所述传动轴2上，且位于所述增压泵与涡轮3之间，所述增压泵为叶轮泵1。

如图6所示，本发明提供的一种涡轮发电机的工作原理为：气流进入叶轮泵1进行加压后进入回热器4的空气通道，由回热器4的废气通道对空气通道中的气流进行加热，经过加热的气流从环形燃烧室5的进气口进入环形燃烧室5中，气流与喷嘴9喷出的燃料进行混合燃烧，燃烧后的膨胀气流从环形燃烧室的排气口排出，排出的气流带动涡轮3旋转从而使传动轴2旋转，进而驱动发电装置6发电。

本发明提供的一种涡轮发电机，将发电装置放置在增压泵与涡轮之间，缩小了传动轴的传动距离，使传动轴的配重更加合理，从而提高了传动效率。

进一步地，所述回热器为两个，分别为回热器一41及回热器二42，中心对称地设置在所述环形燃烧室的周围。中心对称分布的多个回热器，既保证环形燃烧室所需的充足的适温气流，也使整个涡轮发电机的结构更加协调。

优选地，所述进气口与所述回热器个数相同，所述进气口周向地设置在所述环形燃烧室上。进气口设置在环形燃烧室的周向上，减小了整个发电机的体积，使发电机结构更加紧凑。

作为上述方案的优选，所述空气通道与所述叶轮泵之间设置有进气管一7，所述进气管一与所述叶轮泵相切；所述进气口与所述空气通道之间设置有进气管二8，所述进气管二与所述环形燃烧室相切。所述进气管一7包括沿所述叶轮泵的增压叶轮的中心呈中心对称的上进气管一71及下进气管一72，所述进气管二8包括沿所述环形燃烧室的中心呈中心对称的上进气管一81及下进气管二82；所述上进气管一71从所述叶轮泵1的周向延伸到所述回热器一41的空气通道中，所述下进气管二82从所述回热器一41的空气通道延伸到所述环形燃烧室5的进气口、与所述环形燃烧室周向相切，所述下进气管一72从所述叶轮泵的增压叶轮的周向延伸到所述回热器二42的空气通道中，所述上进气管二81从所述回热器一41的空气通道延伸到所述环形燃烧室5的进气口、且与所述环形燃烧室的周向相切。中心对称分布的进气管使气流输送更加平衡及流畅，也使整个涡轮发电机的结构更加稳定和紧凑。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种涡轮发电机，其特征在于，包括：

内燃机，所述内燃机包括进气系统、燃烧室，所述燃烧室包括进气口、排气口；所述进气系统还包括增压泵、回热器；所述回热器包括空气通道、废气通道，所述进气口与所述空气通道相连；所述空气通道与所述增压泵相连；

传动系统，所述传动系统包括涡轮、传动轴，所述涡轮设置在所述排气口处，所述传动轴一端与所述涡轮相连，另一端与所述增压泵相连；所述排气口与所述废气通道相连，所述排气口排除的高温高压气体流经涡轮后由所述废气通道排出；

发电装置，所述发电装置包括转子，所述转子设置在所述传动轴上，且位于所述增压泵与涡轮之间。

2.根据权利要求1所述的涡轮发电机，其特征在于，所述燃烧室为环形燃烧室。

3.根据权利要求2所述的涡轮发电机，其特征在于，所述回热器为两个及以上，中心对称地设置在所述环形燃烧室的周围。

4.根据权利要求3所述的涡轮发电机，其特征在于，所述进气口与所述回热器个数相同，所述进气口周向地设置在所述环形燃烧室上。

5.根据权利要求3所述的涡轮发电机，其特征在于，所述增压泵为叶轮泵，所述空气通道与所述叶轮泵之间设置有进气管一，所述进气管一与所述叶轮泵相切。

6.根据权利要求4所述的涡轮发电机，其特征在于，所述进气口与所述空气通道之间设置有进气管二，所述进气管二与所述环形燃烧室相切。