CN1621739A - 外燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外燃机。它包括热交换室、气压机、加热室、管道。本外燃机以室温高压气体为工作物质，气体循环为密封式循环，工作物质加热成高温高压后推动气轮机转动而对外做功。热交换室是废气带走的能量被工作物质再利用的场所，气压机使室温高压气体循环有一个压强差，加热室是燃料燃烧和工作物质得到高温的场所，燃料燃烧是在加热室里密封气体的管道外燃烧，属外燃式，工作物质受热是间接的，气轮机是工作物质对外做功的装置。本外燃机的热效率与工作物质有关，它的特点是抑制能量的主动散失和巧妙利用废气能量。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种外燃机。
二、技术背景
本外燃机是一种密封的室温高压气体加热成高温高压气体推动气轮机转动而对外做功的机械，其基本原理是，以室温高压气体为工作物质，经热交换室和加热室两处加热成为高温高压的气体，推动气轮机转动而对外做功，工作物质所进行的循环是密封式循环，受热是间接的，即燃料燃烧不与工作物质直接接触，属外燃式。我们知道，在热机的各种能量损失中，废气带走和散热损失的能量相当多，高达50％以上，因此，如何减小散热能量损失和利用废气能量，是提高热机效率或燃料利用率的重要措施。本外燃机就能极大地抑制能量的主动散失和巧妙地利用了废气能量，也是本机优点所在。
三、结构和工作原理
本外燃机主要有五部分，如图所示，A、热交换室；B、气压机；C、加热室；D、气轮机；E、管道。其工作原理如下：
热交换室A的室温高压气体从出口T1出来沿管道E1至进口T2进入气压机B，气体被气压机压成较大高压后，从出口T3出来沿管道E2至进口T4进入热交换室A里的管道E3，室温较大高压的气体在这里等压吸收从气轮机D排出的废气所放出的热量，气体温度接近刚排出的废气所具有的温度时，气体从出口T5出来沿管道E4至进口T6进入加热室C里的管道E5，较高温度和较大高压的气体在这里等压吸收由燃料燃烧所放出的热量，变成高温较大高压的气体，从出口T7出来沿管道E6至进口T8进入气轮机D，推动气轮机转动，其功传给输出轴F，废气从出口T9出来沿管道E7至进口T10进入热交换室A，在这里废气放出热量传递给管道E3里的气体，最后变成室温高压气体即复原。如此反复循环。
四、技术要点
本外燃机的热交换室A是废气带走的热量又被工作物质利用的场所，它的实际制作比示意图复杂得多，要求在尽量减小热交换室的体积时能保证废气所放出的热量几乎都能被由气压机压出的室温较大高压气体所吸收，且热交换时吸热和放热气体的量等同。气压机B使密封循环的室温高压气体产生一个压强差，有利于循环顺利进行，它安置在室温高压气体里，即它在高压环境下工作，在实际制作中，它安置在气轮机的一侧，让它的转轴与气轮机的转轴有一个接触处，外燃机正常工作时，它由气轮机带动。加热室C是燃料燃烧和气体得到高温的场所，它由核电站的热交换器代替，本外燃机就成了核电站的第二回路，它由火电站的锅炉代替，本外燃机变成了火电站的水汽循环对外做功的装置，它做得精小时，本外燃机可替代内燃机。气轮机D是本外燃机对外做功的装置，由于气体循环是密封式循环，因而要求输出轴F与轴套之间有良好的耐温耐压密封圈。管道E、管道E1、E2、E4、E6、E7是连接管道，管道E3与E5是气体的受热管道，管道材料要求耐温耐压比热小。
热交换室A、加热室C、气轮机D和管道E4、E6、E7的外壁用绝热材料裹着，能极大地抑制热量向外界散失。室温高压气体的压强要求越高越好，一般应在50个大气压以上。气体的循环过程除上面介绍的等温压缩—等压吸热—等压膨胀及绝热膨胀—等压放热循环外，还有等压吸热—等压膨胀—等压放热和等体吸热—绝热膨胀一等压放热等循环。本外燃机另一特点是，热效率与工作物质有关，在同等条件下，一般地单原子分子气体的热效率大于双原子分子气体的热效率大于多原子分子气体的热效率。
五、附图说明
图为具体实施方式的原理结构示意图。
图中A—热交换室，B—气压机，C—加热室，D—气轮机，E—管道。
T1-T10为气体的进出口，E1-E7为管道，F为气轮机的输出轴。
六、实施方式
如图所示，管道E1分别与热交换室A的出口T1和气压机B的进口T2相接，管道E2分别与气压机B的出口T3和热交换室A里的管道E3的进口T4相接，管道E4分别与管道E3的出口T5和加热室C里的管道E5的进口T6相接，管道E6分别与管道E5的出口T7和气轮机D的进口T8相接，管道E7分别与气轮机D的出口T9和热交换室A的进口T10相接。
Claims (1)
- 一种外燃机，包括热交换室A、气压机B、加热室C、气轮机D、管道E。热交换室A的出气口T1通过管道E1与气压机B的进气口T2相连，气压机B的出气口T3通过管道E2与热交换室里的管道E3的进气口T4相连，管道E3的出气口T5通过管道E4与加热室C里的管道E5的进气口T6相连，管道E5的出气口T7通过管道E6与气轮机D的进气口T8相连，气轮机D的出气口T9通过管道E7与热交换室A的进气口T10相连。其特征在于：工作物质为室温高压气体，工作物质循环为密封式循环，燃料在加热室里密封气体的管道外燃烧，工作物质受热是间接的，废气带走的能量在热交换室里被工作物质再利用。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
- 2003-11-24 CN CNA2003101105892A patent/CN1621739A/zh active Pending
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