[發明專利]軸流式渦輪機

有效

• 申請號: 201280049261.1
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103857879A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 磪焃善
• 申請（專利權）人: 磪焃善
• 主分類號: F01D1/10
• 分類號: F01D1/10;F01D5/14
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;李翔

技術領域

本發明涉及一種軸流式渦輪機的改進結構，該軸流式渦輪機能夠根據類型、流速或流體的液位差（head）任意地形成為單級或多級，更具體地，涉及浸沒式渦輪機（submerged?turbine）、碰撞渦輪機（colliding?turbine）、斥力渦輪機（repulsive?turbine）或復合渦輪機（combined?turbine），其中，所述復合渦輪機由水下渦輪機、碰撞渦輪機和斥力渦輪機中的兩者結合以根據場地條件選擇性地使用，通過這樣的結合，能夠顯著地提高產品的質量和可靠性，以滿足操作者。

使用范圍：氣體、蒸汽、水力、風力、潮汐流、潮汐能、各種動力引擎

背景技術

本發明是由申請人提交的公開號為2010-0105103的韓國專利申請（申請號為2009-0023951、名稱為軸流式渦輪機的韓國專利申請）的改進。

如本領域公知地，渦輪機是用于將流體的能量轉換為機械功的機器，所述流體如水、氣體和蒸汽，并且其特征在于渦輪機是旋轉的。通常，渦輪增壓機（turbo?machine）指一種渦輪機，在渦輪增壓機中，幾個葉片或翼板被插入通過噴射的蒸汽或氣體以高速旋轉的旋轉體的圓周上。水力渦輪機使高水位的水下落而使得水通過流道（runner），以將水的能量轉化為機械功，蒸汽渦輪機從噴嘴噴射預定壓力的蒸汽，使得蒸汽被施加在葉片上，以利用蒸汽的能量使葉片轉動。渦輪機包括沖擊式渦輪機（impulse?turbine）、浸沒式推進渦輪機（submerged?propelling?turbine）、斥力渦輪機以及復合燃氣渦輪機（combined?gas?turbine），該復合燃氣渦輪機結合了它們的優點。燃氣渦輪機利用高溫高壓燃氣的能量，空氣渦輪機利用高壓的壓縮空氣的能量。所有渦輪機因為它們提供工業動力而很重要。蒸汽渦輪機用于驅動核電站和火力發電廠內的發電機，并且風力渦輪機用于使水力發電站內的發電機運動。

同時，多級渦輪機指一種渦輪機，其中，氣體或蒸汽被分配進入多個級（stage）中進行膨脹，并且所述多個級彼此結合并包括噴嘴、固定葉片和旋轉葉片。

但是，燃氣渦輪機具有較低的熱效率和較高的低功耗，并且旋轉體的結構復雜且大型，從而必須有廣闊的軸向空間，并且燃氣渦輪機不能容易地進行安裝。

【專利文件】

為了解決上述問題，申請人提交了公開號為2010-0105103的韓國專利申請（申請號為2009-0023951、名稱為多級軸流式渦輪機的韓國專利）。即，根據相關領域，如圖1a、圖1b和圖1c所示，軸流式渦輪機包括殼體20、轉軸30、前葉輪40和后葉輪50，殼體20形成為使得流體可以在其中流動，轉軸30可旋轉地安裝在殼體20內，前葉輪40安裝在轉軸30內并且具有流體流通的多個通孔41，后葉輪50固定于轉軸30而位于前葉輪40的后側，以通過引導流體的流動而產生旋轉動力。下面將對上述構造的軸流式渦輪機的組成部件進行描述。殼體20包括圓柱體22、前蓋21和后蓋23，圓柱體22的相對側為開放的以使得為氣體或液體的流體可以被引入圓柱體22內，前蓋21具有入口24并且覆蓋圓柱體22的前側，流體可以通過入口24被引入殼體20內，后蓋23覆蓋圓柱體22的下側并且具有排出孔25，殼體20內的流體從排出孔25排出。

下面將對上述構造的殼體20進行更加詳細的描述。前蓋21和后蓋23具有與殼體20的外徑相對應的外徑的盤狀的形狀。通孔41形成在前蓋21和后蓋23的中心，以使得轉軸30可以被插入通孔41內。優選地，軸承26安裝在前蓋21和后蓋23的通孔內，以使得轉軸30可以容易地旋轉。多個通孔形成在前蓋21和后蓋23的周緣上，以使得前蓋21和后蓋23可以通過螺栓連接于殼體20。圓柱體22包括安裝空間，前葉輪40和多個后葉輪50可以安裝在該安裝空間內。葉輪安裝槽27形成在圓柱體22的前端的內圓周面上，前葉輪40可以安裝于該葉輪安裝槽27。轉軸30具有桿狀形狀，并且轉軸30的相對端由覆蓋殼體20的相對側面的前蓋21和后蓋23可旋轉地支撐。前葉輪40具有盤狀形狀的結構，并且由于高溫高壓的流體會被引入，因此，優選地，前葉輪40由耐熱材料形成。盡管未圖示，但是前葉輪40的周緣通過固定螺栓固定于殼體20內的葉輪安裝槽27。前葉輪40的中心部形成有通孔，以使得轉軸30被插入該通孔內而被通孔可旋轉地支撐。優選地，軸承26安裝在前蓋40的通孔內，以使得轉軸30可以容易地旋轉。傾斜地穿過前葉輪40的多個通孔41形成在前葉輪40內，以使得被引入殼體20內的流體流過通孔41而被引入后葉輪50的導向槽51內。