[發明專利]渦旋復合式熱機

有效

• 申請號: 201110149797.8
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102797565A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 杜臣
• 申請（專利權）人: 杜臣
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C6/12;F02B65/00;F02C9/20;F02C7/26;F23R3/58;F02C3/30
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1.一種渦旋復合式熱機，所述渦旋復合式熱機是再熱渦旋復合式熱機，包括往復式內燃機(59)、高壓透平(7)、低壓透平(14)、丁字軸式差速聯軸器(64)、套軸式差速聯軸器(10)和計算機調控中心；其特征在于：所述渦旋復合式熱機還包括渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋混合增壓器、渦旋排氣裝置、空氣流量調節裝置和楔形體調控裝置；所述渦旋增壓器由設置在往復式內燃機(59)與渦旋燃燒室間的第一組串聯的多級渦旋增壓器和渦旋混合增壓器與高壓透平(7)間設置的第二組串聯的多級渦旋增壓器及高壓透平與低壓透平(14)間設置的第三組串聯的多級渦旋增壓器組成，所述渦旋增壓器是單入口立交式渦旋增壓器(2)或者是多入口立交式渦旋增壓器(109)，或者是超越式渦旋增壓器(20)；所述渦旋燃燒室是單入口立交式渦旋燃燒室(93)或是多入口立交式渦旋燃燒室(300)，或者是超越式渦旋燃燒室(97)；所述渦旋排氣裝置是單環渦旋排氣裝置(15)，或者是雙環渦旋排氣裝置(53)；所述渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋混合增壓器的進、排氣通道上分別設置有一個楔形體調控裝置，所述楔形體調控裝置是分布位變式楔形體調控裝置(3)，或者是一體位變式楔形體調控裝置(224)，或者是分布形變式楔形體調控裝置(4)或是外推形變式楔形體調控裝置(237)，或者是內頂形變式楔形體調控裝置(255)；第一組串聯的多級渦旋增壓器中至少一級渦旋增壓器渦殼上設置有空氣流量調節裝置；三組串聯的多級渦旋增壓器的第一級渦旋增壓器及渦旋排氣裝置各設置有一個固液體分離裝置；

高壓透平(7)的套軸式高壓透平軸(6)和低壓透平(14)的低壓透平軸(13)分別與套軸式差速聯軸器(10)的兩個套軸式差速聯軸器錐形主動齒輪(24)固接，套軸式差速聯軸器(10)的輸出軸中介軸(16)的一端與變速箱輸入軸(328)的一端傳動連接，變速箱輸出軸(61)的一端和往復式內燃機輸出軸(63)的一端分別與丁字軸式差速聯軸器(64)的兩個丁字軸式差速聯軸器錐形主動齒輪(22)固接，動力由丁字軸式差速聯軸器(64)輸出軸丁字軸(27)輸出；往復式內燃機(59)的排氣通道與第一組串聯的多級渦旋增壓器的第一級渦旋增壓器環形進氣通道相接連通，第一組串聯的多級渦旋增壓器上的空氣流量調節裝置與大氣相通，第一組串聯的多級渦旋增壓器的末級渦旋增壓器環形排氣通道與渦旋燃燒室的環形進氣通道相接連通，渦旋燃燒室的環形排氣通道與渦旋混合增壓器的環形進氣通道相接連通，渦旋混合增壓器的環形排氣通道與第二組串聯的多級渦旋增壓器的第一級渦旋增壓器環形進氣通道相接連通，第二組串聯的多級渦旋增壓器的末級渦旋增壓器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第一級渦旋增壓器環形進氣通道相接連通，第三組串聯的多級渦旋增壓器的末級渦旋增壓器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的環形進氣通道相接連通，渦旋排氣裝置的陣列式排氣口與大氣相通，三組串聯的多級渦旋增壓器中上一級渦旋增壓器的環形排氣通道與其下一級渦旋增壓器環形進氣通道相接連通；

在渦旋燃燒室中往復式內燃機(59)排出經增壓具有一定溫度和壓力的燃氣混合物和由空氣流量調節裝置進入的空氣與燃料在定常連續渦旋流的多變狀態下燃燒吸熱；在渦旋燃燒室和渦旋混合增壓器中，在同樣的多變狀態下，再熱后高溫燃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；在渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋混合增壓器和渦旋排氣裝置中，所述介質在定常連續渦旋流中被動態壓縮；套軸式差速聯軸器(10)和丁字軸式差速聯軸器(64)通過其行星齒輪的自適應差速旋轉，實現所述渦旋復合式熱機的高壓透平(7)、低壓透平(14)、往復式內燃機(59)焓降的動態分配和軸端差速聯接并一軸輸出動力；所述渦旋復合式熱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。