CN220929487U - 一种环形管气水动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形管气水动力装置，包括：中心管、回流管、喷气嘴、前涡轮、搅拌器、排气管、补水管、后涡轮、输出轴和起动辅助器；中心管为中间粗、前后两端细的橄榄球型管体，中心管的中间区域为轴心区，前端区域为喷入区，后端区域为输出区，回流管前端以斜切的方式与喷入区连通，后端与输出区连通；前涡轮和搅拌器均转动设于喷入区内；中心管上设有排气管和补水管，后涡轮转动设于输出区内，后涡轮上设有输出轴。本装置将一定压力的气体的动能转化水流的动能，由气体推动水流流动，再由水流推动后涡轮转动，转化成机械能向外输出动力，从而实现对气体动能的利用，这种能量转化利用方式简单，对气体动能利用效率高，工作稳定可靠。

Description

一种环形管气水动力装置

技术领域

本实用新型涉及动力装置领域，尤其是涉及一种环形管气水动力装置。

背景技术

对于具有一定压力的气体而言，比如高压的蒸汽等，常使用蒸汽机或者蒸汽轮机来利用气体的能量对外做功，蒸汽机的功率比较小，热效率低，目前已经很少用到，常见的是蒸汽轮机，但这种方式的能量利用效率也不高，并且由于高压气体的流速很高，蒸汽轮机需要具有良好的气密性和耐冲击性，这就导致自身结构复杂，应用场景受限，因此需要进行优化改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提供一种环形管气水动力装置。

本实用新型的技术方案如下：一种环形管气水动力装置，其特征在于，包括：中心管、回流管、喷气嘴、前涡轮、搅拌器、排气管、补水管、后涡轮、输出轴和起动辅助器；

所述中心管为中间粗、前后两端细的橄榄球型管体，所述中心管的中间区域为轴心区，前端区域为喷入区，后端区域为输出区，所述中心管外设有若干个环绕所述中心管轴线均匀圆周分布的回流管，所述回流管倾斜布置，且前端以斜切的方式与所述喷入区连通，后端与所述输出区连通，每个所述回流管的前端均设有喷气嘴；

所述前涡轮和搅拌器均转动设于所述喷入区内，所述搅拌器位于所述前涡轮的后方并由前涡轮驱动转动；所述中心管上设有排气管和补水管，所述排气管伸入所述轴心区内，所述后涡轮转动设于所述输出区内，所述后涡轮上设有输出轴，所述输出轴伸出中心管外，所述起动辅助器与所述输出轴相连。

进一步地，所述排气管的中心轴线与所述中心管的轴线共线，所述前涡轮与所述搅拌器固定相连且二者通过轴承转动安装在所述排气管上。

进一步地，所述输出轴上设有起动齿轮，所述起动辅助器上设有辅助轴和辅助齿轮，所述辅助轴与外部动力装置相连，所述辅助齿轮与所述起动齿轮相连。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本装置主要是将一定压力的气体的动能转化水流的动能，由气体推动水流流动，再由水流推动后涡轮转动，转化成机械能向外输出动力，从而实现对气体动能的利用，这种能量转化利用方式简单，对气体动能利用效率高，工作稳定可靠。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的剖视图。

附图标记：

1、中心管；2、回流管；3、喷气嘴；4、前涡轮；5、搅拌器；6、排气管；7、补水管；8、后涡轮；9、输出轴；10、起动齿轮；11、辅助轴；12、辅助齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面详细描述本实用新型的实施例，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。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示的一种环形管气水动力装置，包括：中心管1、回流管2、喷气嘴3、前涡轮4、搅拌器5、排气管6、补水管7、后涡轮8、输出轴9和起动辅助器。

中心管1为中间粗、前后两端细的橄榄球型管体，中心管1的中间区域为轴心区，前端区域为喷入区，后端区域为输出区，中心管1外设有若干个环绕中心管1轴线均匀圆周分布的回流管2，回流管2倾斜布置，且前端以斜切的方式与喷入区连通，后端与输出区连通，每个回流管2的前端均设有喷气嘴3。

前涡轮4和搅拌器5均转动设于喷入区内，搅拌器5位于前涡轮4的后方并由前涡轮4驱动转动；中心管1上设有排气管6和补水管7，排气管6伸入轴心区内，后涡轮8转动设于输出区内，后涡轮8上设有输出轴9，输出轴9伸出中心管1外，起动辅助器与输出轴9相连。

具体而言，本装置的工作过程如下：

先通过补水管7向中心管1内补水，确保装置内具有足够循环流动的水，然后开启起动辅助器，起动辅助器驱动输出轴9转动，辅助带动后涡轮8转动，以使得整个管路装置的水流动起来，形成一定的运动惯性。

随后起动辅助器停止工作，再通过喷气嘴3喷入一定压力的气体，气体会和水流混合，然后共同从回流管2流向中心管1，在这个过程中，气体会继续推动水流流动，从而使得气体的部分动能会转化成水流的动能。

由于回流管2以斜切的方式接入喷入区，因此回流管2内的气水混合流体会沿中心管1壁螺旋向后流动，当水流经过前涡轮4会带动前涡轮4旋转，前涡轮4带动旋搅器圆周运动，使后方产生涡流，从而会在轴心区形成用于排气的离心旋涡，使得气体可以从排气管6排出，之后水流会继续向后流动推动后涡轮8转动，后涡轮8转动后，便可以带动输出轴9转动，从而向外输出动力，由此可最终实现将气体能量转化成机械能，之后水流则可以通过回流管2再次回流，然后继续喷入气体，重复上述过程即可。

在本装置中，如图3所示，排气管6的中心轴线与中心管1的轴线共线，前涡轮4与搅拌器5固定相连且二者通过轴承转动安装在排气管6上，由此便于安装。

输出轴9上设有起动齿轮10，起动辅助器上设有辅助轴11和辅助齿轮12，辅助轴11与外部动力装置相连，辅助齿轮12与起动齿轮10相连，在实际应用中，辅助轴11与外部动力装置之间可设置离合器，利用离合器实现辅助动力的输入和切断，比如当本装置运行起来后，便不再需要起动辅助器进行辅助了，可操作离合器切断辅助动力。

综上所述，本装置主要是将一定压力的气体的动能转化水流的动能，由气体推动水流流动，再由水流推动后涡轮8转动，转化成机械能向外输出动力，从而实现对气体动能的利用，这种能量转化利用方式简单，对气体动能利用效率高，工作稳定可靠。

需要说明的时，本装置对于气体的来源不做限制，所用的气体可为专门的压缩空气，或者是用内燃机式压燃气体做功，内燃机燃烧后产生水和二氧化炭及酸性氧化物，动力装置只需定期换水，或者是用高温高压及中低压蒸汽做功，喷入蒸汽温度，湿度不受限制，或者是压缩蒸汽再热，进行卡诺循环等等，至于使用哪种气体，可根据需求设置，不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种环形管气水动力装置，其特征在于，包括：中心管、回流管、喷气嘴、前涡轮、搅拌器、排气管、补水管、后涡轮、输出轴和起动辅助器；

所述中心管为中间粗、前后两端细的橄榄球型管体，所述中心管的中间区域为轴心区，前端区域为喷入区，后端区域为输出区，所述中心管外设有若干个环绕所述中心管轴线均匀圆周分布的回流管，所述回流管倾斜布置，且前端以斜切的方式与所述喷入区连通，后端与所述输出区连通，每个所述回流管的前端均设有喷气嘴；

所述前涡轮和搅拌器均转动设于所述喷入区内，所述搅拌器位于所述前涡轮的后方并由前涡轮驱动转动；所述中心管上设有排气管和补水管，所述排气管伸入所述轴心区内，所述后涡轮转动设于所述输出区内，所述后涡轮上设有输出轴，所述输出轴伸出中心管外，所述起动辅助器与所述输出轴相连。

2.根据权利要求1所述的环形管气水动力装置，其特征在于，所述排气管的中心轴线与所述中心管的轴线共线，所述前涡轮与所述搅拌器固定相连且二者通过轴承转动安装在所述排气管上。

3.根据权利要求1所述的环形管气水动力装置，其特征在于，所述输出轴上设有起动齿轮，所述起动辅助器上设有辅助轴和辅助齿轮，所述辅助轴与外部动力装置相连，所述辅助齿轮与所述起动齿轮相连。