CN113309588A - 一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机 - Google Patents
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:包括外壳、蒸汽发生器及蒸汽轮,在所述外壳的内部分别设置有蒸汽发生器及蒸汽轮,所述的蒸汽发生器包括水雾发生单元及气化单元,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动做蒸汽轮做功。本发明既解决了由于高温而影响发动机使用寿命的问题,传统蒸汽轮转换机械能效率低的问题以及燃烧化学燃料涡喷发动机无法自行启动问题,又能很好的利用燃料的热能、电热能、太阳能热能,不仅更加科学的使能量进行转换,还加快了蒸汽的产生速度,大大降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于发动机领域,涉及一种涡喷发动机,特别是一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机。
背景技术
在现有的蒸汽轮发动机中,都是以燃烧化学燃料的方式来加热液态水,使其液化产生高温高压蒸汽,通过产生的高温高压蒸汽推动涡轮,实现热能向机械能的转化。
由于液态水沸点较高,通过沸腾使其气化效率较低,不仅气化时间长,而且还需要燃料的供应。
现有的化学燃料涡喷和涡扇发动机,均是以向燃烧室中通入空气来燃烧的方式,使其燃烧室产生高温高压气体,通过产生的高温高压气体推动涡轮,实现热能向机械能的转换;同时,现有的化学燃料涡喷和涡扇发动机还存在需要外力助动的情况,否则将无法自动运转。
但是,由于涡盘扇叶呈轴流风扇形状,且涡盘扇叶之间存在一定的间距,为了保证有足够高的压力气体来推动涡轮,燃烧室就必须加大燃料的燃烧,来保证产生足够的蒸汽对涡轮做功,这便造成了大量燃料的消耗,增加了成本;同时,现有的结构不仅热效率非常低,还要配合价格高昂的稀有合金来解决涡轮叶片和发动机整体耐高温的问题,成本较高,发动机工作寿命也相对较短。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种结构设计科学合理、节能降耗、降低成本、延长使用寿命、热效率高、易于实现的高频能量转换蒸汽涡喷发动机。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:包括外壳、蒸汽发生器及蒸汽轮,在所述外壳的内部分别设置有蒸汽发生器及蒸汽轮,所述的蒸汽发生器包括水雾发生单元及气化单元,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动做蒸汽轮做功。
优选的,所述的蒸汽发生器设置在一内壳内,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元。
优选的,所述的水雾发生单元包括进水管及高频水雾发生器,所述高频水雾发生器包括密封壳体及陶瓷雾化片,在密封壳体的上端面间隔均布雾化孔,在雾化孔下方设置陶瓷雾化片,该陶瓷雾化片通过导线与其外部的高频雾化模块连接,所述的进水管设置在高频水雾发生器的底部。
优选的,在所述密封壳体的上端面或侧壁或底面上还间隔均布有调压孔,在各调压孔处密封安装有橡胶调压膜。该橡胶调压膜起到缓解压力的作用,即高频水雾发生器内部及外部的压力,避免雾化片因变形而造成损坏。
优选的,所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,所述的加热机构为燃料加热机构,其包括环形燃烧器、脉冲点火器、燃料进口管及进气管;
所述的T形安装托由双层T形筒体嵌套而成,所述的T形筒体由竖直筒部及在竖直筒部上端向外水平翻边的水平部构成,两T形筒体同轴设置且二者之间留有间隙,该间隙形成燃烧室,在两水平部的间隙外圈封挡有围边;
在水平部周向间隔设置有气孔,在各气孔处插装有传热管,各传热管在内壳的顶部穿出,所述传热管、内壳顶部与水平部所围成的空间形成气化室;
所述的环形燃烧器安装在两个竖直筒部的下端间隙处,在环形燃烧器的外壁上连通安装有燃料进口管及进气管,在进气管处安装有节气门,在环形燃烧器上安装有脉冲点火器,该脉冲点火器的外端由外层T形筒体上伸出;
所述的高频水雾发生器安装在内部T形筒体的内壁上,在内部T形筒体的底面上密封设置有封底,在封底的中部插装有进水管,所述内部T形筒体的竖直筒部形成水槽,在水槽内设置有液位传感器以及由T形筒体向上伸出的水雾传感器,通过置于水槽内高频水雾发生器的作用,将水转换为水雾,液位传感器用于感应水槽内的水位以触发陶瓷雾化片产生水雾,同时触发进水管处的阀门上水,水雾传感器用于感应水雾并触发化学燃料进口阀门和点火系统,环形燃烧器开始燃烧。
优选的,所述的燃料加热机构还包括辅助加热机构,该辅助加热机构主要由电磁感应加热管构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁感应加热管,该电磁感应加热管通过导线与外部的电源连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
优选的,所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,在内壳内T形安装托之上的空间形成气化室,所述的加热机构为电加热机构,该电加热机构主要由电磁感应加热管构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁加热管,该电磁加热管通过导线与高频加热模块连接,或者通过导线与脉冲发生器模块连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
优选的,所述的电磁感应加热管为管体呈波浪形的环形结构。
优选的,所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,在内壳内T形安装托之上的空间形成气化室,所述的加热机构为太阳能加热机构,该太阳能加热机构由凸透镜焦点加热器构成,所述的T形安装托为一单层T形筒体构成,所述的T形筒体由竖直筒部及在竖直筒部上端向外水平翻边的水平部构成,
在所述水平部的上部内壳的侧壁上间隔均布有一圈凸透镜焦点加热器,所述的凸透镜焦点加热器由圆锥形的聚光筒、凸透镜、金属头及散热片构成,在聚光筒的较大开口一端镶装有凸透镜,在聚光筒的较小开口一端安装有金属头,在金属头上设置有散热片;所述凸透镜焦点加热器的金属头部分插装在内壳的内部,所述凸透镜焦点加热器的凸透镜部分在外壳的外部伸出。
优选的,所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片及喷射环,气化室内产生的蒸汽输入到喷射环内,喷射环内的蒸汽再由其上的喷射孔喷射到密封喷射腔的涡槽上,通过作用力或反作用力的作用,实现密封喷射腔或密封环片的转动。
密封腔转动喷射:
优选的,所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片及喷射环,所述的密封喷射腔由喷射上槽环、喷射下槽环及主轴构成,所述喷射上槽环与喷射下槽环的槽口上下相对设置,在喷射上槽环或喷射下槽环的中部设置有与其一体的主轴,该主轴由外壳的顶部穿出,在喷射上槽环与喷射下槽环之间的外圈转动设置有密封环片,在密封喷射腔的内圈喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环,在密封环片的外圈同轴设置有固定环,在固定环上间隔安装有喷射环进气分管,各喷射环进气分管的两端分别与气化室以及喷射环连接;在所述密封喷射腔的上端同轴安装有排气收集圈,在喷射环上通过间隔设置的喷射环排气分管连接至排气收集圈上,在排气收集圈上设置有伸出外壳外的排气主管。
优选的,所述喷射上槽环及喷射下槽环均由环形槽体以及在环形槽体内壁上设置的喷射涡槽构成,各喷射涡槽在环形槽体内壁上间隔均布,喷射上槽环与喷射下槽环相对后上下的喷射涡槽形成一端口径小另一端口径大的喇叭状结构。
优选的,在所述喷射环的上下内外四个方向上均间隔均布有斜向45度开孔的喷射孔,各喷射开孔与喷射涡槽垂直设置。
优选的,所述的喷射环为一多级喷射环,该多级喷射环由喷射环体、U形进气分管构成,各所述的喷射环体上下同轴设置,各喷射环体之间通过U形进气分管连通,最下方的喷射环体通过喷射环进气分管与气化室连接,最上方的喷射环体通过喷射环排气分管连接至排气收集圈上,在所述的喷射环进气分管上安装有调压阀,该调压阀与安装在气化室内的温度传感器及压力传感器控制连接。
密封环片转动喷射:
优选的,所述的蒸汽轮包括轮壳、密封喷射腔、密封环片、喷射环、蒸汽进气管、排气收集器及进气收集器,在所述外壳的内部上端同轴设置有轮壳,在轮壳的中部从下至上依次同轴设置有排气收集器及进气收集器,在排气收集器及进气收集器上穿装有主轴,该主轴的一端由外壳的顶部穿出,主轴的另一端伸进气化室内,该主轴为一中空的管体结构,在中空的管体结构上对应排气收集器及进气收集器腔体的位置设置有排气孔及进气孔,排气孔与进气孔之间的管体中部不连通,在排气收集器的外壁上间隔设置有喷射环进气分管,该喷射环进气分管穿过密封环片连接在喷射环上,喷射环通过喷射环排气分管连接至进气收集器;
在轮壳内壁上固装有密封喷射腔,所述的密封喷射腔包括喷射上槽环及喷射下槽环,所述喷射上槽环与喷射下槽环的槽口上下相对设置,在喷射上槽环与喷射下槽环之间的内圈转动设置有密封环片,在密封环片的外圈喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环;
所述喷射上槽环及喷射下槽环均由环形槽体以及在环形槽体内壁上设置的喷射涡槽构成,各喷射涡槽在环形槽体内壁上间隔均布,喷射上槽环与喷射下槽环相对后上下的喷射涡槽形成一端口径小另一端口径大的喇叭状结构;
优选的,在所述喷射环的上下内外四个方向上均间隔均布有斜向45度开孔的喷射孔,各喷射开孔与喷射涡槽垂直设置。
优选的,在轮壳的底部设有蒸汽接口,所述的主轴通过密封圈对接在该蒸汽接口的上端,在蒸汽接口的下端通过密封圈设有与外壳一体的T形连接嘴,T形连接嘴的水平盘部与外壳连接,T形连接嘴的竖直管部伸入进气室内用于接入蒸汽。
优选的,在各所述的喷射环进气分管上安装有调压阀,该调压阀与安装在气化室内的温度传感器及压力传感器控制连接。
所述的喷射环为一多级喷射环,该多级喷射环由喷射环体、U形进气分管构成,各所述的喷射环体上下同轴设置,各喷射环体之间通过U形进气分管连通,最下方的喷射环体通过喷射环进气分管与排气收集器连接,最上方的喷射环体通过喷射环排气分管连接至进气收集器上,在各所述喷射环体的外部均包裹有密封喷射腔。
密封喷射腔带动外壳转动的喷射:
优选的,所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片、喷射环、蒸汽进气管及进气收集器,在所述气化室的上部设置有进气收集器,所述的主轴为一中空的管体结构,该中空的管体结构连接在进气收集器的顶部,在气化室的四周通过间隔设置的喷射环进气分管与喷射环连接,喷射环内多余的蒸汽经喷射环排气分管排至进气收集器内,再经主轴的上部排出,所述的喷射环包裹在密封喷射腔内,密封喷射腔固装在外壳上,工作时,主轴固定不动,该外壳的两端分别绕着主轴以及水雾发生单元底部设置的轴体转动;
在外壳内壁上固装有密封喷射腔,所述的密封喷射腔包括喷射上槽环及喷射下槽环,在喷射上槽环及喷射下槽环上均设置有喷射涡槽,所述喷射上槽环与喷射下槽环的槽口上下相对设置,在喷射上槽环与喷射下槽环之间的内圈转动设置有密封环片,在密封环片的外圈喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环;
在各所述的喷射环进气分管上安装有调压阀,该调压阀与安装在气化室内的温度传感器及压力传感器控制连接。
所述的喷射环为一多级喷射环,该多级喷射环由喷射环体、U形进气分管构成,各所述的喷射环体上下同轴设置,各喷射环体之间通过U形进气分管连通,在所述进气收集器的外圈设置有包裹在密封喷射腔内的二级喷射环,二级喷射环与进气收集器之间通过间隔设置的喷射环排气分管连通。
优选的,所述的燃料加热机构还包括补气单元,在所述蒸汽轮的上端盖装有盖板,所述的各传热管由该盖板处伸出,在该盖板的四周设在有围板,在围板的内壁上盖板的上端设置有安装环,在该安装环处设置有补气单元,所述的补气单元为一离心叶轮,该离心叶轮同轴穿装在主轴上,离心叶轮下部到盖板的空间形成补气室,所述的主轴带动离心叶轮转动,通过离心叶轮的转动,顺着传热管向T形燃烧室内补入空气,使燃烧更加充分,起到助燃的目的。
优选的,还包括燃烧废气排出结构,该燃烧废气排出结构由废气收集圈、废气进气管及废气排出管构成,所述安装环与外壳顶部之间的空间形成排气室,在排气室的外圈设置有废气收集圈,该废气收集圈的内圈壁通过间隔均布的废气进气管与排气室的内部连通,废气收集圈的外圈壁通过间隔均布的废气排出管与外壳的外部连通。
优选的,在所述的废气排出管上设置有感应开关,该感应开关用于感应废气排出管处是否有废气排出,进而判断离心叶轮是否转动,当判断离心叶轮转动后,关闭辅助加热机构,离心叶轮向燃烧室补充氧气,帮助燃料燃烧,此时,由燃料加热机构单独工作。
本发明的优点和积极效果是:
本高频能量转换蒸汽涡喷发动机,通过高频水雾发生器将液态水打散成细小的雾珠,气态的雾珠在通过气化单元快速得到高温高压的蒸汽,该蒸汽用于对蒸汽轮做功。本发明既解决了由于高温而影响使用寿命的问题,又能很好的利用燃料热能做功,大大降低了成本,提高了热蒸汽的产生效率。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图;
图2为本发明实施例1的剖视图;
图3为本发明实施例1中水雾发生单元、气化单元的结构示意图;
图4为本发明实施例2的剖视图;
图5为本发明实施例2蒸汽轮及补气单元的结构示意图;
图6为本发明实施例3的结构示意图;
图7为本发明实施例4的结构示意图;
图8为本发明实施例5的剖视图;
图9为本发明实施例6的结构示意图;
图10为本发明实施例6凸透镜焦点加热器的结构示意图;
图11为本发明喷射环的结构示意图;
图12为本发明喷射环另一种实施方式的结构示意图;
图13为本发明密封喷射腔喷射中槽环的结构示意图。
附图标记说明
1-主轴、2-外壳、3-进水管、4-燃料进口管、5-排气主管、6-废气排出管、7-内壳、8-传热管、9-节气门、10-废气进气管、11-补气单元、12-二级喷射环、13-一级喷射环、14-喷射环进气分管、15-U形进气分管、16-气化室、17-电磁感应加热管、18-T形安装托、19-进气管、20-气化单元、21-脉冲点火器、22-橡胶调压膜、23-密封壳体、24-陶瓷雾化片、25-环形燃烧器、26-水槽、27-排气收集器、28-进气孔、29-排气孔、30-进气收集器、31-喷射环排气分管、32-调压阀、33-密封喷射腔、34-喷射环进气分管、35-喷射下槽环、36-喷射中槽环、37-喷射上槽环、38-废气收集圈、39-补气室、40-密封圈、41-T形连接嘴、42-固定环、43-排气收集圈、44-密封环片、45-轴体、46-水雾发生单元、47-凸透镜焦点加热器、48-散热片、49-聚光筒、50-凸透镜、51-弧形分体、52-阻力片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述:
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处主要在于增加了水雾单元,水雾单元中产生的水雾通过气化单元中加热机构的作用,能够在减少能源耗费的情况下,快速的产生热蒸汽,从而提高做功效率。
为了实现上述技术方案,本发明提出了三种加热形式来使雾化水转化为热蒸汽:
1、燃料加热与电加热辅助加热的形式;
2、电加热单独加热的形式;
3、由凸透镜焦点加热器加热的形式。
其所产生的蒸汽不仅限于驱动蒸汽轮,还可以驱动气缸类,通过蒸汽本身压力大小的变化产生驱动缸杆及隔膜泵的往复运动。
提出了三种蒸汽轮做功的形式:
1、密封喷射腔固定喷射,该种喷射方式,密封环片密封安装在密封喷射腔的外圈,喷射环与密封环片固定,密封喷射腔转动,输送蒸汽的喷射环进气分管穿过密封环片后连接在喷射环上,喷射环喷射出的蒸汽作用在其外部包裹的密封喷射腔的涡槽上,通过蒸汽的喷射力推动密封喷射腔的转动;该形式蒸汽由气化室的四周喷射环进气分管进入到喷射环内;
2、密封环片转动喷射:该种喷射方式,在密封喷射腔的内圈密封安装密封环片,密封喷射腔固定,喷射环与密封环片转动,输送蒸汽的喷射环进气分管穿过密封环片后连接在喷射环上,喷射环喷射出的蒸汽作用在其外部包裹的密封喷射腔涡槽上,通过反作用力推动密封环片的转动;该形式蒸汽由气化室的中部进入排气收集器,再由排气收集器处连通的喷射环进气分管进入到喷射环内;做功后多余的蒸汽可经喷射环排气分管进入排气收集器上方的进气收集器,最后由主轴排出;
3、密封喷射腔带动外壳转动的喷射,密封喷射腔固定在外壳上,主轴固定,喷射环上喷出的蒸汽通过推动密封喷射腔做功从而推动外壳绕着主轴旋转。
由于该种方式的主轴为固定不动的形式,相对于密封环片转动喷射的形式结构上更简单,主轴可以不用密封圈,扭矩相较于密封环片转动喷射的形式也有所增加。
本发明具体的技术方案为:
实施例1,燃料加热与电加热辅助加热、密封腔转动多级涡喷方式
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处在于:包括外壳2、内壳7、水雾发生单元46、气化单元20及蒸汽轮,所述的外壳及内壳均由圆筒形的壳壁、壳顶及壳底构成,在所述壳壁的顶部及底部分别设置有壳顶及壳底,在所述外壳的内部靠下的位置套装有与其同轴设置的内壳,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元,在内壳的上端设置有蒸汽轮,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
所述的水雾发生单元主要由进水管3及高频水雾发生器构成,所述高频水雾发生器包括密封壳体23及陶瓷雾化片24,在密封壳体的上端面间隔均布雾化孔,在雾化孔下方设置陶瓷雾化片,该陶瓷雾化片通过导线与其外部的高频雾化模块连接,所述的进水管设置在高频水雾发生器的底部。
在所述密封壳体的上端面或侧壁或底面上还间隔均布有调压孔,在各调压孔处密封安装有橡胶调压膜22。该橡胶调压膜起到缓解压力的作用,即环节高频水雾发生器内部及外部的压力,避免因压力使雾化片变形,致使其损坏,影响水雾产生的问题。
所述的气化单元包括T形安装托18及加热机构,所述的加热机构为燃料加热机构,其包括环形燃烧器25、脉冲点火器21、燃料进口管4及进气管19;
所述的T形安装托由双层T形筒体嵌套而成,所述的T形筒体由竖直筒部及在竖直筒部上端向外水平翻边的水平部构成,两T形筒体同轴设置且二者之间留有间隙,该间隙形成燃烧室,在两水平部的间隙外圈封挡有围边;
在水平部上周向间隔设置有气孔,在各气孔处插装有传热管8,各传热管在内壳的顶部穿出,所述传热管、内壳顶部与水平部所围成的空间形成气化室16;
所述的环形燃烧器安装在两个竖直筒部的下端间隙处,在环形燃烧器的外壁上连通安装有燃料进口管及进气管,在进气管处安装有节气门9,在环形燃烧器上安装有脉冲点火器,该脉冲点火器的外端由外层T形筒体上伸出,用于为通入的燃料点火,使其燃烧;
所述的高频水雾发生器安装在内部T形筒体的内壁上,在内部T形筒体的底面上密封设置有封底,在封底的中部插装有进水管,所述内部T形筒体的竖直筒部形成水槽26,在水槽内设置有液位传感器以及由T形筒体向上伸出的水雾传感器,通过置于水槽内高频水雾发生器的作用,将水转换为水雾,液位传感器用于感应水槽内的水位以触发陶瓷雾化片产生水雾,同时触发进水管处的阀门上水,水雾传感器用于感应水雾并触发化学燃料进口阀门和点火系统,环形燃烧器开始燃烧。
为了使燃烧更加充分,在蒸汽轮的上方设置了补气单元11。在蒸汽轮的上端盖装有盖板,所述的各传热管由该盖板处伸出,在该盖板上扣装有安装环盖,在该安装环盖中部的圆环处设置有补气单元,所述的补气单元为一离心叶轮,该离心叶轮同轴穿装在主轴1上,离心叶轮下部到盖板的空间形成补气室39,所述的主轴带动离心叶轮转动,通过离心叶轮的转动,顺着传热管向T形燃烧室内补入空气,使燃烧更加充分,起到助燃的目的。
为了方便离心叶轮离心出的废气的排放,还设计了燃烧废气排出单元,该燃烧废气排出单元由废气收集圈38、废气进气管10及废气排出管6构成,所述安装环与外壳顶部之间的空间形成排气室,在排气室的外圈设置有废气收集圈,该废气收集圈的内圈壁通过间隔均布的废气进气管与排气室的内部连通,废气收集圈的外圈壁通过间隔均布的废气排出管与外壳的外部连通。
如果单纯依靠燃烧燃料的方式产生热量,驱动离心叶轮转动,那么本发明的启动效率会受到影响,为了提高蒸汽的产生效率,设计了辅助加热机构,该辅助加热机构可以为电磁感应加热或者脉冲电弧加热的形式,本实施方式的电加热主要由电磁感应加热管17构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁加热管,该电磁加热管通过导线与外部的电源连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。为了增大散热面积,所述的电磁加热管为管体呈波浪形的圈形结构。
在所述的废气排出管上设置有感应开关,该感应开关用于感应废气排出管处是否有废气排出,进而判断离心叶轮是否转动,当判断离心叶轮转动后,关闭辅助加热机构,离心叶轮向燃烧室补充氧气,帮助燃料燃烧,此时,由燃料加热机构单独工作。
蒸汽轮部分采用密封腔转动多级涡喷的方式:
所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片及喷射环,喷射环包括一级喷射环13及二级喷射环12,密封喷射腔为上下两部分扣装而成的结构,为了适应两级的喷射环结构,将密封喷射腔设计为由喷射上槽环、喷射中槽环、喷射下槽环及主轴构成的结构,喷射中槽环为一上下端面均设置喷射涡槽的结构,在喷射中槽环的上下两端均相对设置有喷射上槽环及喷射下槽环,喷射中槽环上部与喷射上槽环所形成的空间为二级喷射腔,喷射中槽环下部与喷射下槽环所形成的空间为一级喷射腔,在喷射上槽环及喷射下槽环上均设置有喷射涡槽,在喷射中槽环的内圈上下两端均设有连接板,在连接板的中部设置有与密封喷射腔联动的主轴,该主轴由外壳的顶部穿出,在一级喷射腔及二级喷射腔的外圈均通过密封条转动设置有密封环片,该密封环片将一级喷射腔及二级喷射腔密封成一个密闭的腔体,避免在蒸汽喷射过程中蒸汽的散失,该密封环片为一截面为矩形的环形结构,在密封环片的内圈一级喷射腔及二级喷射腔内分别设置有一级喷射环及二级喷射环,在一级喷射腔及二级喷射腔相对的外圈均设置有固定环42,在下端的固定环上间隔安装有喷射环进气分管14,各喷射环进气分管的两端分别与气化室以及一级喷射环连接,在上端的固定环上间隔均布有U形进气分管15,该U形进气分管用于连接一级喷射环及二级喷射环;在所述的各喷射环进气分管上安装有调压阀。在所述的气化室内安装有温度传感器及压力传感器,当感应到的温度及压力达到设定值后,通过调压阀的开闭来实现对蒸汽供应量的调节,从而达到对本发动机做功大小的调节目的。
在二级喷射环的外壁上间隔均布有喷射环排气分管31,各喷射环排气分管连接至二级喷射腔外圈所设的排气收集圈43上,在排气收集圈上设置有伸出外壳外的排气主管5。
所述喷射上槽环、喷射中槽环36及喷射下槽环均由环形槽体以及在环形槽体内壁上设置的喷射涡槽构成,所述的喷射涡槽为阻力片52,各阻力片在环形槽体内壁上间隔均布,喷射上槽环与喷射下槽环在喷射中槽环上相对后,上下的阻力片形成一端口径小另一端口径大的喇叭状结构。
在所述一级喷射环及二级喷射环的上下内外四个方向上均间隔均布有斜向45度开孔的喷射孔,各喷射开孔与喷射涡槽垂直设置。
工作原理:
当供水阀门打开之后,水由供水管进入水槽,随着水槽内的水位上升,水位传感器感应水位,在关闭供水阀门的同时,触发高频雾化器开关,高频雾化器内的雾化片产生1.7~2.4Mhz的震荡频率,将水打散成极小的雾珠,水雾传感器感应水雾,雾珠触发辅助加热机构,使电磁感应加热管开始工作,雾珠在气化室内加热成高温高压蒸汽后,通过气化室顶部的喷射环进气分管进入一级喷射环,在一级喷射环上设有45°夹角的喷射孔,喷射孔喷射的蒸汽作用在一级喷射腔的喷射涡槽上,由于密封环片固定,蒸汽的喷射力较大,因而能够推动密封喷射腔旋转,从而带动主轴旋转;
一级喷射环内过多的蒸汽经U形进气分管进入二级喷射环内,蒸汽喷射到二级喷射腔的涡槽上做功,做功后的蒸汽经排汽收集圈收集后排出;
推动蒸汽轮转动做功,主轴旋转带动上方离心叶轮转动,产生的离心压力打开燃烧室进气管上的节气门,空气在离心力的作用下进入燃烧室,同时蒸汽轮里做功后的蒸汽,通过蒸汽收集圈上的排气主管排出;同时,排气主管上的气流感应器感应到气流后触发化学燃料进口阀门和脉冲点火器,环形燃烧器开始燃烧,通过T型燃烧室将火焰向外围扩大流向各传热管,各传热管同时对雾珠进行加热气化,当废气排出管上的感应开关感应到离心叶轮工作一段时间以后,将辅助加热机构关闭,由燃料加热机构继续工作;离心叶轮将成周向围绕的各传热管内的废气聚集在补气室内,并在离心出后通过废气排出管排出。
实施例2,燃料加热与电加热辅助加热、密封环片多级涡喷方式
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处在于:包括外壳、内壳、水雾发生单元、气化单元及蒸汽轮,所述的外壳及内壳均由圆筒形的壳壁、壳顶及壳底构成,在所述壳壁的顶部及底部分别设置有壳顶及壳底,在所述外壳的内部靠下的位置套装有与其同轴设置的内壳,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元,在内壳的上端设置有蒸汽轮,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
本实施例2与实施例1的区别之处在于蒸汽轮的结构,其他结构相同,这里不再赘述。
所述的蒸汽轮包括轮壳、密封环片44、密封喷射腔33、喷射环、排气收集器27及进气收集器30,所述的喷射环包括一级喷射环及二级喷射环,密封喷射腔为上下两部分扣装而成的结构,为了适应两级的喷射环结构,将密封喷射腔设计为由喷射上槽环37、喷射中槽环36及喷射下槽环35构成的结构,喷射中槽环为一上下端面均设置喷射涡槽的结构,在喷射中槽环的上下两端均相对设置有喷射上槽环及喷射下槽环,喷射中槽环上部与喷射上槽环下部所围成的空间形成二级喷射腔,喷射中槽环下部与喷射下槽环上部所围成的空间形成一级喷射腔,在喷射上槽环及喷射下槽环上均设置有喷射涡槽,所述的一级喷射环及二级喷射环分别设置在一级喷射腔及二级喷射腔内;在一级喷射腔及二级喷射腔的内圈通过密封圈转动连接有密封环片,该密封环片将一级喷射腔及二级喷射腔密封成一个密闭的腔体,避免在蒸汽喷射过程中蒸汽的散失,该密封环片为一截面为矩形的环形结构;
在所述外壳的内部上端同轴设置有轮壳,在轮壳的中部穿装有主轴,该主轴为一空心的管体结构,主轴的一端连通在气化室内,主轴的另一端由外壳顶部穿出,在主轴上由下至上依次固装有排气收集器及进气收集器,所述的排气收集器及进气收集器均为一内部空心的腔体结构,在主轴上对应排气收集器及进气收集器的腔体位置依次设置有排气孔29及进气孔28,排气孔与进气孔之间的管体中部不连通,所述的主轴与进气收集器及排气收集器联动;
在排气收集器的外壁上间隔设置有喷射环进气分管34,该喷射环进气分管穿过密封环片连接在一级喷射环上,一级喷射环通过U形进气分管与二级喷射环连通,二级喷射环通过其内圈间隔均布的喷射环排气分管31与进气收集器连接;
在轮壳的底部设有蒸汽接口,所述的主轴通过密封圈40对接在该蒸汽接口的上端,在蒸汽接口的下端通过密封圈设有与外壳一体的T形连接嘴41,T形连接嘴的水平盘部与外壳连接,T形连接嘴的竖直管部伸入进气化室内用于接入蒸汽。该结构有效防止了主轴在旋转时蒸汽的外溢。
在各所述的喷射环进气分管上安装有调压阀32。
蒸汽的产生与实施例1相同,蒸汽轮部分的工作原理为:
蒸汽顺着T形连接嘴进入主轴,进入主轴后,先由排气孔进入排气收集器,顺着进气分管进入一级喷射环,一级喷射环将蒸汽作用在密封喷射腔的涡槽上,由于密封喷射腔固定,蒸汽的喷射力较大,因此依靠反作用力,推动密封环片转动,从而带动主轴转动;
通过进气分管上设置的调压阀可对进入一级喷射环内的蒸汽量进行调节,避免蒸汽的浪费。该调压阀与气化室内设在的温度传感器及压力传感器电连接。
一级喷射环内剩余的蒸汽顺着U形进气分管进入二级喷射环,二级喷射环剩余的蒸汽经喷射环排气分管进入进气收集器,经进气孔顺着主轴排出。
实施例3,电磁感应加热、密封腔转动多级涡喷方式
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处在于:包括外壳、内壳、水雾发生单元、气化单元及蒸汽轮,所述的外壳及内壳均由圆筒形的壳壁、壳顶及壳底构成,在所述壳壁的顶部及底部分别设置有壳顶及壳底,在所述外壳的内部靠下的位置套装有与其同轴设置的内壳,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元,在内壳的上端设置有蒸汽轮,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
本实施例3与实施例1的区别之处在于气化单元的结构,其他结构相同,这里不再赘述。由于该气化单元采用电磁加热,因此不需要补气单元。
所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,所述的加热机构为电加热机构,该电加热机构主要由电磁感应加热管构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁加热管,该电磁加热管通过导线与外部的电源连接,或者通过导线与高频加热模块连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
所述的电磁感应加热管为管体呈波浪形的环形结构。
实施例4,电磁感应加热、密封环片转动多级涡喷方式
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处在于:包括外壳、内壳、水雾发生单元、气化单元及蒸汽轮,所述的外壳及内壳均由圆筒形的壳壁、壳顶及壳底构成,在所述壳壁的顶部及底部分别设置有壳顶及壳底,在所述外壳的内部靠下的位置套装有与其同轴设置的内壳,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元,在内壳的上端设置有蒸汽轮,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
本实施例4与实施例2的区别之处在于蒸汽轮的结构,其他结构相同,这里不再赘述。由于该气化单元采用电磁感应加热,因此不需要补气单元。
所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,所述的加热机构为电加热机构,该电加热机构主要由电磁感应加热管构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁加热管,该电磁感应加热管通过导线与外部的电源连接,或者通过导线与高频加热模块连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
所述的电磁感应加热管为管体呈波浪形的环形结构。
实施例5,电磁感应加热,密封喷射腔带动外壳转动
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处在于:包括外壳、内壳、水雾发生单元、气化单元及蒸汽轮,所述的外壳及内壳均由圆筒形的壳壁、壳顶及壳底构成,在所述壳壁的顶部及底部分别设置有壳顶及壳底,在所述外壳的内部靠下的位置套装有与其同轴设置的内壳,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元,在内壳的上端设置有蒸汽轮,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
本实施例5的雾化发生单元及气化单元同实施例3、4,区别在于蒸汽轮处。
所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片、喷射环、蒸汽进气管及进气收集器,在所述气化室的上部设置有进气收集器,所述的主轴为一中空的管体结构,该中空的管体结构连接在进气收集器的顶部,在气化室的四周通过间隔设置的喷射环进气分管与一级喷射环连接,一级喷射环内多余的蒸汽经U形进气分管输送至二级喷射环,二级喷射环经喷射环排气分管排至进气收集器内,再经进气孔由主轴的上部排出,所述的一级喷射环及二级喷射环包裹在上下结构的密封喷射腔内,密封喷射腔固装在外壳上,工作时,主轴固定不动,该外壳的两端分别绕着主轴以及水雾发生单元底部设置的轴体45转动;
本实施例中密封喷射腔的结构与实施1相同,所述的密封环片设置在密封喷射腔的内侧上。
在各所述的喷射环进气分管上安装有调压阀。
工作原理:
所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,所述的加热机构包括电磁加热管,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁感应加热管,该电磁加热管通过导线与外部的电源连接,或者通过导线与高频加热模块连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
蒸汽由喷射环进气分管连接至一级喷射环上,一级喷射环通过U形进气分管连接二级喷射环,一级喷射环及二级喷射环喷出的蒸汽均作用在密封喷射腔的涡槽上,推动密封喷射腔旋转,从而带动与密封喷射腔连接的外壳旋转。二级喷射环中剩余的蒸汽经喷射环排气分管排至进气收集器中,再由与进气收集器连通的主轴排出。
实施例6,太阳能加热,密封喷射腔转动单级喷射
一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其创新之处在于:包括外壳、内壳、水雾发生单元、气化单元及蒸汽轮,所述的外壳及内壳均由圆筒形的壳壁、壳顶及壳底构成,在所述壳壁的顶部及底部分别设置有壳顶及壳底,在所述外壳的内部靠下的位置套装有与其同轴设置的内壳,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元,在内壳的上端设置有蒸汽轮,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
在所述内壳的顶部上端面上同轴设置有蒸汽轮的密封喷射腔,在密封喷射腔的中部连接板上固装有由外壳顶部伸出的主轴,所述的密封喷射腔由喷射上槽环及喷射下槽环构成,在密封下槽环上设有连接主轴的连接板,在喷射上槽环及喷射下槽环上均设置有喷射涡槽,在喷射上槽环与喷射下槽环之间外侧转动设置有密封环片,在密封环片的内侧喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环,该喷射环通过L形蒸汽输送管与气化室的内部连接。
气化室内的加热机构为太阳能加热机构,该太阳能加热机构由凸透镜焦点加热器47构成,所述的T形安装托为一单层T形筒体构成,所述的T形筒体由竖直筒部及在竖直筒部上端向外水平翻边的水平部构成,
在所述水平部的上部内壳的侧壁上间隔均布有一圈凸透镜焦点加热器,所述的凸透镜焦点加热器由圆锥形的聚光筒49、凸透镜50、金属头及散热片48构成,在聚光筒的较大开口一端镶装有凸透镜,在聚光筒的较小开口一端安装有金属头,在金属头上设置有散热片;所述凸透镜焦点加热器的金属头部分插装在内壳的内部,所述凸透镜焦点加热器的凸透镜部分在外壳的外部伸出。
工作原理:
当阳光充足时,由多个凸透镜焦点加热器产生的热能触发供水阀门,水槽内的水位上升并触发高频雾化器开关,其内的陶瓷雾化片产生1.7~2.4Mhz的震荡频率,将水打散成极小的雾珠,雾珠被凸透镜焦点加热器上的散热片加热形成高温高压蒸汽,蒸汽通过气化室顶部L形蒸汽输送管进入被密封喷射腔包裹的喷射环,在喷射环上设有45°夹角的喷射孔,蒸汽通过喷射孔喷射在密封喷射腔的喷射涡槽上,从而推动密封喷射腔转动。
本发明的涡喷蒸汽轮,不仅限于蒸汽驱动,也可以是压缩的低温高压气体,也可以是燃烧后的高温高压气体或者是液体。
本发明的喷射环为两种结构,一种为内部连通的环形结构,一种为由多段弧形分体51拼接而成的环形结构,各段弧形分体互不相通,在每个弧形分体上连接进气分管或喷射环排气分管,在进气分管上装配有调压阀,该调压阀的作用为控制喷射环上的喷射孔气压大小,从而调控整体蒸汽轮旋转速度与扭矩大小的变化。
所述U形进气分管、L形蒸汽输送管的U形、L形不限于本发明所述的形状,本发明描述的结构仅限于区分部件,只要能实现其功能,各种形状均可。
当本发动机用于大型设备时,主轴足够粗的情况下,那么燃烧和电辅助加热的结构也可以做成密封喷射腔带动外壳转动的喷射发动机形式,进气管、燃料进口管、进水管等,可以从主轴下端打孔连接,废气排出管、蒸汽的排气主管可以从主轴上方打孔连接后排出。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (15)
1.一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:包括外壳、蒸汽发生器及蒸汽轮,在所述外壳的内部分别设置有蒸汽发生器及蒸汽轮,所述的蒸汽发生器包括水雾发生单元及气化单元,所述的水雾发生单元用于产生水雾,该水雾在气化单元内气化成蒸汽,该蒸汽推动蒸汽轮做功。
2.根据权利要求1所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的蒸汽发生器设置在一内壳内,在内壳的内部从下至上依次设置有水雾发生单元及气化单元。
3.根据权利要求1所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的水雾发生单元包括进水管及高频水雾发生器,所述高频水雾发生器包括密封壳体及陶瓷雾化片,在密封壳体的上端面间隔均布雾化孔,在雾化孔下方设置陶瓷雾化片,该陶瓷雾化片通过导线与其外部的高频雾化模块连接,所述的进水管设置在高频水雾发生器的底部。
4.根据权利要求3所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:在所述密封壳体的上端面或侧壁或底面上还间隔均布有调压孔,在各调压孔处密封安装有橡胶调压膜。
5.根据权利要求2所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,所述的加热机构为燃料加热机构,其包括环形燃烧器、脉冲点火器、燃料进口管及进气管;
所述的T形安装托由双层T形筒体嵌套而成,所述的T形筒体由竖直筒部及在竖直筒部上端向外水平翻边的水平部构成,两T形筒体同轴设置且二者之间留有间隙,该间隙形成燃烧室,在两水平部的间隙外圈封挡有围边;
在水平部周向间隔设置有气孔,在各气孔处插装有传热管,各传热管在内壳的顶部穿出,所述传热管、内壳顶部与水平部所围成的空间形成气化室;
所述的环形燃烧器安装在两个竖直筒部的下端间隙处,在环形燃烧器的外壁上连通安装有燃料进口管及进气管,在进气管处安装有节气门,在环形燃烧器上安装有脉冲点火器,该脉冲点火器的外端由外层T形筒体上伸出;
所述的高频水雾发生器安装在内部T形筒体的内壁上,在内部T形筒体的底面上密封设置有封底,在封底的中部插装有进水管,所述内部T形筒体的竖直筒部形成水槽,在水槽内设置有液位传感器以及由T形筒体向上伸出的水雾传感器,通过置于水槽内高频水雾发生器的作用,将水转换为水雾,液位传感器用于感应水槽内的水位以触发陶瓷雾化片产生水雾,同时触发进水管处的阀门上水,水雾传感器用于感应水雾并触发化学燃料进口阀门和点火系统,环形燃烧器开始燃烧。
6.根据权利要求5所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的燃料加热机构还包括辅助加热机构,该辅助加热机构主要由电磁加热管构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁感应加热管,该电磁感应加热管通过导线与外部的电源连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
7.根据权利要求2所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,在内壳内T形安装托之上的空间形成气化室,所述的加热机构为电加热机构,该电加热机构主要由电磁感应加热管或者脉冲电弧加热构成,在所述的气化室内T形安装托上设置有电磁感应加热管,该电磁感应加热管通过导线与外部的高频加热模块连接,或者通过导线与脉冲发生器模块连接,所述的导线由竖直筒部与高频水雾发生器之间的间隙处穿过。
8.根据权利要求2所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的气化单元包括T形安装托及加热机构,在内壳内T形安装托之上的空间形成气化室,所述的加热机构为太阳能加热机构,该太阳能加热机构由凸透镜焦点加热器构成,所述的T形安装托为一单层T形筒体构成,所述的T形筒体由竖直筒部及在竖直筒部上端向外水平翻边的水平部构成,
在所述水平部的上部内壳的侧壁上间隔均布有一圈凸透镜焦点加热器,所述的凸透镜焦点加热器由圆锥形的聚光筒、凸透镜、金属头及散热片构成,在聚光筒的较大开口一端镶装有凸透镜,在聚光筒的较小开口一端安装有金属头,在金属头上设置有散热片;所述凸透镜焦点加热器的金属头部分插装在内壳的内部,所述凸透镜焦点加热器的凸透镜部分在外壳的外部伸出。
9.根据权利要求5或7或8所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片及喷射环,气化室内产生的蒸汽输入到喷射环内,喷射环内的蒸汽再由其上的喷射孔喷射到密封喷射腔的涡槽上,通过作用力或反作用力的作用,实现密封喷射腔或密封环片的转动。
10.根据权利要求9所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片及喷射环,所述的密封喷射腔由喷射上槽环、喷射下槽环及主轴构成,所述喷射上槽环与喷射下槽环的槽口上下相对设置,在喷射上槽环或喷射下槽环的中部设置有与其一体的主轴,该主轴由外壳的顶部穿出,在喷射上槽环与喷射下槽环之间的外圈通过密封圈转动设置有密封环片,该密封环片与扣装的喷射上槽环及喷射下槽环形成一个密闭的腔体,在密封喷射腔的内圈喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环,在密封喷射腔的外圈同轴设置有固定环,在固定环上间隔安装有喷射环进气分管,各喷射环进气分管的两端分别与气化室以及喷射环连接;在所述密封喷射腔的上端同轴安装有排气收集圈,在喷射环上通过间隔设置的喷射环排气分管连接至排气收集圈上,在排气收集圈上设置有伸出外壳外的排气主管;
所述喷射上槽环及喷射下槽环均由环形槽体以及在环形槽体内壁上设置的喷射涡槽构成,各喷射涡槽在环形槽体内壁上间隔均布,喷射上槽环与喷射下槽环相对后上下的喷射涡槽形成一端口径小另一端口径大的喇叭状结构;
在所述喷射环的上下内外四个方向上均间隔均布有斜向45度开孔的喷射孔,各喷射开孔与喷射涡槽垂直设置;
所述的喷射环为一多级喷射环,该多级喷射环由喷射环体、U形进气分管构成,各所述的喷射环体上下同轴设置,各喷射环体之间通过U形进气分管连通,最下方的喷射环体通过喷射环进气分管与气化室连接,最上方的喷射环体通过喷射环排气分管连接至排气收集圈,在所述的喷射环进气分管上安装有调压阀,该调压阀与安装在气化室内的温度传感器及压力传感器控制连接。
11.根据权利要求9所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的蒸汽轮包括轮壳、密封喷射腔、密封环片、喷射环、蒸汽进气管、排气收集器及进气收集器,在所述外壳的内部上端同轴设置有轮壳,在轮壳的中部从下至上依次同轴设置有排气收集器及进气收集器,在排气收集器及进气收集器上穿装有主轴,该主轴的一端由外壳的顶部穿出,主轴的另一端伸进气化室内,该主轴为一中空的管体结构,在中空的管体结构上对应排气收集器及进气收集器腔体的位置设置有排气孔及进气孔,排气孔与进气孔之间的管体中部不连通,在排气收集器的外壁上间隔设置有喷射环进气分管,该喷射环进气分管穿过密封环片连接在喷射环上,喷射环通过喷射环排气分管连接至进气收集器;
在轮壳内壁上固装有密封喷射腔,所述的密封喷射腔包括喷射上槽环及喷射下槽环,所述喷射上槽环与喷射下槽环的槽口上下相对设置,在喷射上槽环与喷射下槽环之间的内圈转动设置有密封环片,在密封环片的外圈喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环;
所述喷射上槽环及喷射下槽环均由环形槽体以及在环形槽体内壁上设置的喷射涡槽构成,各喷射涡槽在环形槽体内壁上间隔均布,喷射上槽环与喷射下槽环相对后上下的喷射涡槽形成一端口径小另一端口径大的喇叭状结构;
在所述喷射环的上下内外四个方向上均间隔均布有斜向45度开孔的喷射孔,各喷射开孔与喷射涡槽垂直设置;
在轮壳的底部设有蒸汽接口,所述的主轴通过密封圈对接在该蒸汽接口的上端,在蒸汽接口的下端通过密封圈设有与外壳一体的T形连接嘴,T形连接嘴的水平盘部与外壳连接,T形连接嘴的竖直管部伸入进气室内用于接入蒸汽;
在各所述的喷射环进气分管上安装有调压阀,该调压阀与安装在气化室内的温度传感器及压力传感器控制连接;
所述的喷射环为一多级喷射环,该多级喷射环由喷射环体、U形进气分管构成,各所述的喷射环体上下同轴设置,各喷射环体之间通过U形进气分管连通,最下方的喷射环体通过喷射环进气分管与排气收集器连接,最上方的喷射环体通过喷射环排气分管连接至进气收集器上,在各所述喷射环体的外部均包裹有密封喷射腔。
12.根据权利要求9所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的蒸汽轮包括密封喷射腔、密封环片、喷射环、蒸汽进气管及进气收集器,在所述气化室的上部设置有进气收集器,所述的主轴为一中空的管体结构,该中空的管体结构连接在进气收集器的顶部,在气化室的四周通过间隔设置的喷射环进气分管与喷射环连接,喷射环内多余的蒸汽经喷射环排气分管排至进气收集器内,再经主轴的上部排出,所述的喷射环包裹在密封喷射腔内,密封喷射腔固装在外壳上,工作时,主轴固定不动,该外壳的两端分别绕着主轴以及水雾发生单元底部设置的轴体转动;
在外壳内壁上固装有密封喷射腔,所述的密封喷射腔包括喷射上槽环及喷射下槽环,在喷射上槽环及喷射下槽环上均设置有喷射涡槽,所述喷射上槽环与喷射下槽环的槽口上下相对设置,在喷射上槽环与喷射下槽环之间的内圈转动设置有密封环片,在密封环片的外圈喷射上槽环与喷射下槽环之间设置有喷射环;
在各所述的喷射环进气分管上安装有调压阀,该调压阀与安装在气化室内的温度传感器及压力传感器控制连接;
所述的喷射环为一多级喷射环,该多级喷射环由喷射环体、U形进气分管构成,各所述的喷射环体上下同轴设置,各喷射环体之间通过U形进气分管连通,在所述进气收集器的外圈设置有包裹在密封喷射腔内的二级喷射环,二级喷射环与进气收集器之间通过间隔设置的喷射环排气分管连通。
13.根据权利要求5所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:所述的燃料加热机构还包括补气单元,在所述蒸汽轮的上端盖装有盖板,所述的各传热管由该盖板处伸出,在该盖板的四周设在有围板,在围板的内壁上盖板的上端设置有安装环,在该安装环处设置有补气单元,所述的补气单元为一离心叶轮,该离心叶轮同轴穿装在主轴上,离心叶轮下部到盖板的空间形成补气室,所述的主轴带动离心叶轮转动,通过离心叶轮的转动,顺着传热管向T形燃烧室内补入空气,使燃烧更加充分,起到助燃的目的。
14.根据权利要求13所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:还包括燃烧废气排出结构,该燃烧废气排出结构由废气收集圈、废气进气管及废气排出管构成,所述安装环与外壳顶部之间的空间形成排气室,在排气室的外圈设置有废气收集圈,该废气收集圈的内圈壁通过间隔均布的废气进气管与排气室的内部连通,废气收集圈的外圈壁通过间隔均布的废气排出管与外壳的外部连通。
15.根据权利要求14所述的一种高频能量转换蒸汽涡喷发动机,其特征在于:在所述的废气排出管上设置有感应开关,该感应开关用于感应废气排出管处是否有废气排出,进而判断离心叶轮是否转动,当判断离心叶轮转动后,关闭辅助加热机构,离心叶轮向燃烧室补充氧气,帮助燃料燃烧,此时,由燃料加热机构单独工作。
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