[發(fā)明專(zhuān)利]反作用式渦輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980158196.4
• 申請(qǐng)日: 2009-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102356214A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金其太
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: HK輪機(jī)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D1/32
• 分類(lèi)號(hào): F01D1/32;F01D1/34;F01D1/22;F01D25/24
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用蒸汽、燃?xì)饣驂嚎s空氣的反作用式渦輪。

背景技術(shù)

一般，蒸汽渦輪是將蒸汽所具有的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的原動(dòng)機(jī)方式之一。由于所述蒸汽渦輪振動(dòng)小，效率好，并能獲得高速、大的馬力，因此廣泛用作火力發(fā)電、船舶的主要裝置。

所述蒸汽渦輪將鍋爐中產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽從噴嘴或固定的葉片噴射、膨脹來(lái)產(chǎn)生高速蒸汽流，并將該高速蒸汽流引導(dǎo)到旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片，從而通過(guò)碰撞所述渦輪葉片時(shí)所產(chǎn)生的沖動(dòng)作用或反動(dòng)作用來(lái)旋轉(zhuǎn)軸。

因此，所述蒸汽渦輪包括：多個(gè)噴嘴，其將蒸汽具有的熱能轉(zhuǎn)換為速度能；以及多個(gè)渦輪葉片，其與所述多個(gè)噴嘴并列設(shè)置并將速度能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。

上述現(xiàn)有的蒸汽渦輪，高壓蒸汽從鍋爐流入蒸汽室并膨脹，通過(guò)所述蒸氣室的各個(gè)噴嘴和渦輪葉片的同時(shí)旋轉(zhuǎn)與所述渦輪葉片相結(jié)合的渦輪軸，然后移動(dòng)到排氣室。移動(dòng)到所述排氣室的蒸汽流入蒸汽冷凝器并被冷卻，再由供水泵返回到鍋爐或向大氣排出。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

但是，上述現(xiàn)有的蒸汽渦輪，其特性上高速蒸汽流碰撞高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，因此當(dāng)蒸汽中含有冷凝水時(shí)所述渦輪葉片可能會(huì)損傷。因此，不僅要進(jìn)行管理以使流入所述渦輪葉片的蒸汽中不產(chǎn)生冷凝水，而且要用高價(jià)的材料制作所述渦輪葉片，組裝工程變得復(fù)雜，從而存在制造費(fèi)用上升的問(wèn)題。

此外，旋轉(zhuǎn)所述渦輪軸的力與入射到所述渦輪葉片的蒸汽的動(dòng)量成比例，且該蒸汽的動(dòng)量由所述渦輪葉片的數(shù)量和表面積、蒸汽的入射角度等各種要素決定。但是，碰撞所述渦輪葉片的蒸汽，其速度和方向都將不同，將這些都考慮進(jìn)去來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)所述葉片的形狀、角度等是相當(dāng)困難的，因此制作高效率的渦輪是存在局限性的。

此外，由于多個(gè)渦輪葉片由外殼包裹著來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此在所述渦輪葉片的末端和所述外殼的內(nèi)周面之間需要留有考慮到所述渦輪葉片的熱膨脹等的裕量間距。但是，由于所述裕量間距，使得蒸汽泄露而導(dǎo)致壓力損失增加，并由此還存在渦輪的熱效率降低的問(wèn)題。

本發(fā)明解決了上述現(xiàn)有蒸汽渦輪具有的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供這樣的反作用式蒸汽渦輪：即使蒸汽中產(chǎn)生冷凝水，也能提前防止因與所述冷凝水的碰撞所引起的部件損傷，并由此不僅可使蒸汽的管理容易，而且可使用低廉的材料，簡(jiǎn)化組裝工程，從而減少制造費(fèi)用。

此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種由于簡(jiǎn)化了蒸汽的動(dòng)量的決定要素，可容易地制作高效率的渦輪的反作用式蒸汽渦輪。

此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種由于減少了蒸汽的壓力損失，可提高渦輪的熱效率的反作用式蒸汽渦輪。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到本發(fā)明的目的，提供了一種反作用式蒸汽渦輪，包括：外殼，其具有至少一個(gè)以上的噴射室；至少一個(gè)以上的噴射旋轉(zhuǎn)部，其設(shè)置在所述外殼中并沿圓周方向噴射蒸汽，同時(shí)由所述蒸汽噴射的反作用來(lái)旋轉(zhuǎn)；以及渦輪軸，其相對(duì)于所述外殼可旋轉(zhuǎn)或可與所述外殼一起旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，并與所述噴射旋轉(zhuǎn)部一起旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將所述旋轉(zhuǎn)力傳遞到其他裝置。

(三)有益效果

本發(fā)明的反作用式渦輪，利用噴射旋轉(zhuǎn)部噴射所述蒸汽時(shí)產(chǎn)生的排斥力來(lái)旋轉(zhuǎn)所述噴射旋轉(zhuǎn)部和渦輪軸，產(chǎn)生推進(jìn)力，從而即使蒸汽中含有冷凝水也能維持蒸汽渦輪的穩(wěn)定性，并能大大減少制造費(fèi)用。此外，顯著減少蒸汽的流阻，防止壓力泄露并減少能量損失，從而可獲得低廉又高效率的渦輪。

附圖說(shuō)明

圖1為剖開(kāi)示出本發(fā)明反作用式蒸汽渦輪的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；

圖2為示出圖1的蒸汽渦輪的一個(gè)實(shí)施例的縱截面圖；

圖3為示出圖1的從蒸汽渦輪到噴射流路的不同實(shí)施例的立體圖；

圖4為示出圖1的蒸汽渦輪的不同實(shí)施例的縱截面圖；

圖5和圖6為示出設(shè)置在圖1的蒸汽渦輪的外殼上的蒸汽引導(dǎo)部的立體圖；

圖7和圖8為剖開(kāi)示出圖1的蒸汽渦輪的噴射流路的立體圖；

圖9至圖11為示出圖7和圖8的噴射流路的形狀的實(shí)施例的縱截面圖；

圖12和圖13為示出圖10和圖11的噴射管的形狀的實(shí)施例的立體圖；

圖14至圖18為示出本發(fā)明反作用式蒸汽渦輪的不同實(shí)施例的縱截面圖和立體圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施發(fā)明的最優(yōu)方式

下面，根據(jù)附圖中示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的反作用式蒸汽渦輪進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

【實(shí)施例1】