[發明專利]汽輪發動機換熱式噴嘴箱

有效

• 申請號: 200910139261.0
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101539031A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 劉昂峰
• 申請（專利權）人: 劉昂峰
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種汽輪發動機換熱式噴嘴箱，屬于汽輪發動機組件。

背景技術

汽輪發動機噴嘴是汽輪機實現能量轉換的重要部件，它將工質蒸汽攜帶的熱能轉變成驅動發動機旋轉的動能。對于汽輪發動機的熱效率的提高起到至關重要的作用。

傳統的拉伐爾管噴嘴箱不能充分的將工質氣流攜帶的能量轉換為動能，導致發動機效率較低。為了提高發動機的效率，人們對噴嘴箱的結構做過種種改進，但均沒有取得令人滿意的效果。

一種結構簡單、制造方便又能大大提高汽輪發動機效率的噴嘴組是人們所期待的。

發明內容

本發明的目的在于避免上述現有技術的不足之處，而提供一種結構簡單、制造方便又能大大提高汽輪發動機效率的噴嘴組。

本發明的目的可以通過如下措施來達到：

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱，其特征在于包括擴壓室2和換熱室3；其中，所述之換熱室3內，設有多個增速管4；工質氣流經工質氣流入口1進入擴壓室2，然后流入換熱室3；在換熱室3中，流經增速管4的管間，同時與在增速管4內流動的氣流換熱后，匯集進入增速管4；在增速管4中，被減壓、增速、降溫，同時吸收增速管的管間來自擴壓室2的工質氣流攜帶的熱量，進一步提高做功能力后，經工質氣流出口5流出，再經導向后，沖擊汽輪機葉片做功。

發明人經多次實驗證實，當氣流流經增速管4時，由于流速的急劇增加，導致其溫度迅速下降，與來自擴壓室2、流經增速管4管間的氣流之間，存在較大溫差?；谶@一實驗結果，激發了發明人對于汽輪發動機換熱式噴嘴箱的發明創造靈感，從而完成了本發明。一方面，增速管4內的高速低溫氣流，吸收來自擴壓室2、流經增速管4管間的高溫工質氣流攜帶的熱量，升溫、升壓，進一步提高工質氣流的流速，使得噴出的氣流具有更高的速度，大大提高了氣流的做功能力；另一方面，來自擴壓室的氣流不斷被冷卻，體積不斷縮小，壓力不斷降低，從而降低了系統的阻力，也減少了增速管內氣體的體積，增加了增速管的的做功能力，對提高汽輪機的效率也做出了貢獻。

本發明的目的還可以通過如下措施來達到：

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱，其特征在于所述之增速管4的末端設有匯集總管，將經增速管增速后的工質氣流匯集后噴出。

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱，其特征在于包括兩個以上換熱室3，將其串聯、組裝使用。以便進一步優化換熱、增速參數，擴大生產能力。

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱，其特征在于所述之換熱室3內增速管管間的擴壓氣流流向與增速管內的氣流流向相反。換熱效果更佳。

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱，其特征在于所述之增速管4采用導熱性能好、強度高、耐腐蝕性能優異的合金材料制造?？蛇x用銅合金、鎂合金、鎳合金或鋁合金材料制造。

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱，其特征在于所述之增速管4至少具有一個縮口，可以是先擴后縮增速管，也可以是先縮后擴增速管。

本發明的汽輪發動機換熱式噴嘴箱相比現有技術具有如下積極效果：

1.提供了一種結構簡單、制造方便又能大大提高汽輪發動機效率的噴嘴箱；

2.增速管4內低壓高速氣流與增速管間的高壓低速氣流進行換熱，使工質氣流攜帶的熱能得到充分利用，同時體積縮小，從而提高了汽輪發動機的熱效率；

3.增速管4內的高速低溫氣流，吸收來自擴壓室2、流經增速管4管間的高溫工質氣流攜帶的熱量，升溫、升壓，進一步提高工質氣流的流速，使得噴出的氣流具有更高的速度，大大提高了氣流的做功能力；

4.來自擴壓室2的氣流不斷被冷卻，體積不斷降低，氣體進入增速管后，因為密度增大，提高了增速管的的做功能力，對提高汽輪機的效率也做出了貢獻；

5.廣泛用于汽輪發動機，使發動機效率提高到95％以上。

具體實施方式

本發明下面將通過附圖作進一步詳述：

附圖1-汽輪發動機換熱式噴嘴箱結構示意圖

圖中：

1-工質氣流進口；

2-擴壓室；

3-換熱室；

4-增速管；

5-工質氣流出口。

本發明下面將結合實施例作進一步詳述：

實施例1本發明的一種汽輪發動機換熱式噴嘴箱