[發明專利]渦旋燃氣蒸汽輪機

有效

• 申請號: 201010592393.1
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102562300A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 杜臣
• 申請（專利權）人: 杜臣
• 主分類號: F02C3/04
• 分類號: F02C3/04;F02C3/14;F02C7/36;F02C7/277;F02C7/057;F02C9/18;F02C6/06;F02C7/00
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1.一種渦旋燃氣蒸汽輪機，所述渦旋燃氣蒸汽輪機包括啟動機(55)、啟動機離合器(56)、壓氣機(1)、燃燒室、棘輪式超越離合器(57)、套軸式差速聯軸器(10)、高壓透平(7)、中壓透平(8)和低壓透平(14)；其特征在于：所述渦旋燃氣蒸汽輪機還包括渦旋增壓器、渦旋排氣裝置(53)、固液體分離裝置、楔形體調控裝置；所述渦旋增壓器由設置在壓氣機(1)與燃燒室間的第一組串聯的多級渦旋增壓器和燃燒室與高壓透平(7)間設置的第二組串聯的多級渦旋增壓器、高壓透平(7)與中壓透平(8)間設置的第三組串聯的多級渦旋增壓器、中壓透平(8)與低壓透平(14)間設置的第四組串聯的多級渦旋增壓器組成；所述渦旋增壓器和燃燒室的進、排氣通道上分別設置有一個楔形體調控裝置，每組串聯的多級渦旋增壓器中的第一級渦旋增壓器及渦旋排氣裝置(53)各設置有一個固液體分離裝置；固液體分離裝置分別是第一固液體分離裝置(121)、第二固液體分離裝置(131)和第三固液體分離裝置(141)，且第一固液體分離裝置(121)、第二固液體分離裝置(131)和第三固液體分離裝置(141)結構相同；

啟動機(55)的啟動機輸出軸(65)通過啟動機離合器(56)與壓氣機(1)的壓氣機軸(58)的一端傳動連接，高壓透平(7)的高壓透平軸(6)的一端通過棘輪式超越離合器(57)與壓氣機(1)的壓氣機軸(58)的另一端傳動連接；中壓透平(8)的中壓透平軸(9)和低壓透平(14)的套軸式低壓透平軸(13)分別與套軸式差速聯軸器(10)的兩個錐形主動齒輪(24)固接，動力由套軸式差速聯軸器(10)的中介軸(16)輸出；壓氣機(1)的環形排氣通道與第一組串聯的多級渦旋增壓器的環形進氣通道相接連通，第一組串聯的多級渦旋增壓器的環形排氣通道與燃燒室的環形進氣通道相接連通，燃燒室的環形排氣通道與第二組串聯的多級渦旋增壓器的環形進氣通道相接連通，第二組串聯的多級渦旋增壓器的環形排氣通道與高壓透平(7)的環形進氣通道相接連通，高壓透平(7)的環形排氣通道與第三組串聯的多級渦旋增壓器的環形進氣通道相接連通，第三組串聯的多級渦旋增壓器的環形排氣通道與中壓透平(8)的環形進氣通道相接連通，中壓透平(8)的環形排氣通道與第四組串聯的多級渦旋增壓器的環形進氣通道相接連通，第四組串聯的多級渦旋增壓器的環形排氣通道與低壓透平(14)的環形進氣通道相接連通，低壓透平(14)的環形排氣通道與渦旋排氣裝置(53)的環形進氣通道相接連通，渦旋排氣裝置(53)的排氣口與大氣連通；

在燃燒室的混合燃燒段空氣與燃料在定常連續渦旋流的多變狀態下燃燒吸熱；在燃燒室混合排氣段在同樣的多變狀態下，高溫燃氣空氣混合物與適量的高壓霧化潔凈水細小液滴表面直接接觸閃蒸蒸發混合換熱；在所述渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中，介質在定常連續渦旋流中被動態壓縮，介質的部分內能先轉變為介質的動能，動能又轉變為介質的位能；套軸式差速聯軸器(10)通過套軸式差速聯軸器行星齒輪(12)的差速旋轉對各接入軸轉數和焓降進行自適應動態調節；所述套軸式差速聯軸器的兩個輸入軸，在一側無動力輸入時，可自動防逆轉；所述渦旋燃氣蒸汽輪機所有設備由一個計算機調控中心和多個執行和伺服機構統一控制。

2.根據權利要求1所述的渦旋燃氣蒸汽輪機，其特征在于：所述楔形體調控裝置是位變式楔形體調控裝置(3)，位變式楔形體調控裝置(3)由位變式楔形體調控裝置流道(31)、兩個連桿(33)、多個可位移楔形體(30)、至少兩組位變式楔形體調控裝置滑道(32)，至少兩根齒輪軸(19)、至少四個齒輪(39)和至少四根齒條(34)、組成；齒輪(39)和齒條(34)兩者的數量相同，相鄰兩根齒條(34)平行設置，分別固裝在相對應的兩個連桿(33)上，每根齒輪軸(19)上相對應固裝兩個齒輪(39)，每根齒條(34)與相鄰的一個齒輪(39)嚙合，齒輪軸(19)和齒輪(39)為可轉動部件，兩個連桿(33)間固裝有多個可位移楔形體(30)，多個可位移楔形體(30)等間距設置，相鄰兩個可位移楔形體(30)為平行設置，對應位變式楔形體調控裝置滑道(32)的可位移楔形體(30)上設有滑槽，通過滑槽連桿(33)和多個可位移楔形體(30)與至少兩組位變式楔形體調控裝置滑道(32)滑動配合，可位移楔形體(30)與位變式楔形體調控裝置流道(31)有個連續的相切點并相對應；每組位變式楔形體調控裝置滑道(32)為兩條，分別安裝在位變式楔形體調控裝置流道(31)相對應平行的兩壁上，相鄰兩組位變式楔形體調控裝置滑道(32)平行設置。