CN108915784A - 一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • F01D1/026—Impact turbines with buckets, i.e. impulse turbines, e.g. Pelton turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles

Abstract

本发明公开了一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，蒸汽轮机技术领域。本发明包括壳体和转子，转子位于壳体内；转子上沿轴线方向等间距设有若干转动叶片总成；转动叶片总成包括一与转子配合固定安装的固定环，固定环的外周侧均布设有若干叶片，若干叶片上固定有一风环，风环外侧均布设有若干凹槽；固定环的两侧还分别设有一密封壳；壳体上均布设有若干通孔，通孔上安装有喷嘴，喷嘴喷出的气流方向与风环外周侧相切。本发明通过将喷嘴喷出的蒸汽作用在风环上，通过气流垂直冲击在风环的凹槽底面上产生转动驱动力，增加了蒸汽轮机的扭力，减少了气流力的分解，提高了对蒸汽能量转换效率。

Description

一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机
技术领域
本发明属于蒸汽轮机技术领域，特别是涉及一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机。
背景技术
现有的蒸汽轮机在转动时，蒸汽的进气方向与转子的转动方向相垂直，因此是将高温高压蒸汽通过作用在转动叶片上从而带动转子转动实现将化学能转化为机械能；蒸汽的进气方向一般与转动叶片表面成一夹角，此时作用在叶片上的蒸汽推力不可避免的产生力的分解，从而降低了叶片对蒸汽推力的利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，通过将喷嘴喷出的蒸汽作用在风环上，通过气流垂直冲击在风环的凹槽底面上产生转动驱动力，增加了蒸汽轮机的扭力，减少了气流力的分解，提高了对蒸汽能量转换效率。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，包括壳体和转子，所述转子位于壳体内；所述转子上沿轴线方向等间距设有若干转动叶片总成；
所述转动叶片总成包括一与转子配合固定安装的固定环，所述固定环的外周侧均布设有若干叶片，若干所述叶片上固定有一风环，所述风环外侧均布设有若干凹槽；所述固定环的两侧还分别设有一密封壳；
所述壳体上均布设有若干通孔，所述通孔上安装有喷嘴，所述喷嘴喷出的气流方向与风环外周侧相切。
进一步地，所述风环外侧与壳体内侧的间隙为0.1-5cm。
进一步地，所述喷嘴为一高压蒸汽喷嘴。
进一步地，所述凹槽包括第一凹槽底面和第二凹槽底面，所述第一凹槽底面和第二凹槽底面的夹角为85-95°
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过将喷嘴喷出的蒸汽作用在风环上，通过气流垂直冲击在风环的凹槽底面上产生转动驱动力，增加了蒸汽轮机的扭力，减少了气流力的分解，提高了对蒸汽能量转换效率约为25-35％，充分利用了蒸汽动能；本发明通过两密封壳使固定环和风环之间形成密闭空间，减少了蒸汽作用在风环时的力的损失。
2、本发明所采用的转动叶片总成和喷嘴安装方式也可用于涡扇喷气发动机、燃气轮机和涡轴喷气发动机。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明蒸汽轮机结构示意图；
图2为本发明蒸汽轮机侧视图；
图3为图2中A-A处剖面图；
图4为本发明转动叶片总成结构示意图；
图5为本发明转动叶片总成主视图；
图6为图5中B-B处剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。
请参阅图1-6所示，本发明为一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，包括壳体1和转子2，转子2位于壳体1内；转子2上沿轴线方向等间距设有若干转动叶片总成3；
转动叶片总成3包括一与转子2配合固定安装的固定环35，固定环35的外周侧均布设有若干叶片34，若干叶片34上固定有一风环32，风环32外侧均布设有若干凹槽33；固定环35的两侧还分别设有一密封壳31；
壳体1上均布设有若干通孔11，通孔11上安装有喷嘴，喷嘴喷出的气流方向与风环32外周侧相切。
其中，风环32外侧与壳体1内侧的间隙为0.1-5cm。
其中，喷嘴为一高压蒸汽喷嘴。
其中，凹槽33包括第一凹槽底面331和第二凹槽底面332，第一凹槽底面331和第二凹槽底面332的夹角为90°。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，包括壳体(1)和转子(2)，其特征在于：所述转子(2)位于壳体(1)内；所述转子(2)上沿轴线方向等间距设有若干转动叶片总成(3)；
所述转动叶片总成(3)包括一与转子(2)配合固定安装的固定环(35)，所述固定环(35)的外周侧均布设有若干叶片(34)，若干所述叶片(34)上固定有一风环(32)，所述风环(32)外侧均布设有若干凹槽(33)；所述固定环(35)的两侧还分别设有一密封壳(31)；
所述壳体(1)上均布设有若干通孔(11)，所述通孔(11)上安装有喷嘴，所述喷嘴喷出的气流方向与风环(32)外周侧相切。
2.根据权利要求1所述的一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，其特征在于，所述风环(32)外侧与壳体(1)内侧的间隙为0.1-5cm。
3.根据权利要求1所述的一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，其特征在于，所述喷嘴为一高压蒸汽喷嘴。
4.根据权利要求1所述的一种具有高能量转换效率的蒸汽轮机，其特征在于，所述凹槽(33)包括第一凹槽底面(331)和第二凹槽底面(332)，所述第一凹槽底面(331)和第二凹槽底面(332)的夹角为85-95°。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1908378A (zh) * 2006-08-14 2007-02-07 吴法森 聚能脉冲式蒸汽轮机
CN1957177A (zh) * 2004-03-11 2007-05-02 沃尔特·巴斯克斯 压力涡轮
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CN204921047U (zh) * 2015-09-02 2015-12-30 黄敬平 棘轮式气动马达

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