[發明專利]渦輪發動機

有效

• 申請號: 201310034385.9
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103104342A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 王崎文
• 申請（專利權）人: 深圳智慧能源技術有限公司
• 主分類號: F02C3/00
• 分類號: F02C3/00
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本發明涉及一種渦輪發動機，特別是涉及一種高效率的渦輪發動機。

背景技術

現有的燃氣渦輪發動機或燃氣輪機一般包括三個主要部件：壓氣機、燃燒室和渦輪。壓氣機負責壓縮空氣。壓縮空氣和燃料在燃燒室混合、燃燒形成高溫高壓氣體。高溫氣體進入渦輪推動渦輪旋轉做工。在現有的發動機構造中，壓氣機一般采用軸流式或離心式構造。渦輪轉動的動能一部分輸出做工，另一部分通過轉軸傳遞給壓氣機帶動壓氣機旋轉。因此，壓氣機與渦輪同軸，轉速一致。但壓氣機和渦輪具有各自的效率曲線，相同的轉速使得兩者無法同時工作在各自最佳的工作點。

發明內容

有鑒于此，本文提出一種能夠提高效率的渦輪發動機。

本文提出的渦輪發動機包括渦輪和燃燒室，所述渦輪用以接收所述燃燒室的工質以將所述工質的能量轉換為機械能。所述渦輪發動機還包括雙螺桿壓氣模組，所述雙螺桿壓氣模組與所述燃燒室連接以向所述燃燒室提供壓縮空氣，所述雙螺桿壓氣模組包括至少一臺雙螺桿壓氣機，所述至少一臺雙螺桿壓氣機由電動機帶動工作。

在一個實施例中，所述電動機被設計成可選擇性地接收由所述渦輪帶動的發電機提供的內部電力和獨立于所述內部電力的外部電力，其中該外部電力可包括蓄電池或市電。

在一個實施例中，所述雙螺桿壓氣模組包括多臺雙螺桿壓氣機，其中每臺雙螺桿壓氣機可選擇性地啟動或關閉空氣壓縮功能。

在一個實施例中，在所述渦輪發動機啟動或自持階段，僅有部分雙螺桿壓氣機啟動空氣壓縮功能。

在一個實施例中，所述多臺雙螺桿壓氣機可依次串聯構成復疊式壓氣機組，所述復疊式壓氣機組的最后一級壓氣機與所述燃燒室連通以向所述燃燒室提供壓縮空氣。

在一個實施例中，所述雙螺桿壓氣模組包括多臺雙螺桿壓氣機，每一臺雙螺桿壓氣機由對應的電動機帶動，其中至少一臺電動機可設有內部電力輸入端和外部電力輸入端，其余電動機設有內部電力輸入端，其中所述內部電力輸入端用以接收由所述渦輪帶動的發電機提供的內部電力，所述外部電力輸入端用以接收獨立于所述內部電力的外部電力。

在一個實施例中，所述雙螺桿壓氣模組包括多臺雙螺桿壓氣機，這些雙螺桿壓氣機分別通過第一流體通道與所述燃燒室連接，這些雙螺桿壓氣機之間利用第二流體通道依次連接，這些第一和第二流體通道是可以被控制關閉或開通的流體通道，使得通過控制這些第一和第二流體通道的關閉或開通能夠實現不同數量的雙螺桿壓氣機參與壓縮空氣，其中這些參與壓縮空氣的雙螺桿壓氣機串聯形成復疊式壓氣機組。

在一個實施例中，所述雙螺桿壓氣模組包括多臺雙螺桿壓氣機，所述多臺雙螺桿壓氣機并列配置，每臺雙螺桿壓氣機都與所述燃燒室連通以分別向所述燃燒室提供壓縮空氣。

在一個實施例中，這些雙螺桿壓氣機可具有不同的壓比。

綜上所述，本文提出的渦輪發動機采用雙螺桿壓氣模組來壓縮空氣，可以得到較高的壓縮比，進而提高渦輪發動機的效率。另一方面，壓氣模組與渦輪一側機械上獨立，可以分別設計，從而可讓兩部分同時工作在各自最佳效率點或其它想要的工作點。

附圖說明

圖1是一種渦輪發動機用于發電的系統示意圖。

圖2是一實施例的雙螺桿壓氣模組的系統示意圖。

圖3是另一個實施例的雙螺桿壓氣模組的系統示意圖。

圖4是部分雙螺桿壓氣機參與壓縮的實施例的示意圖。

圖5是另一個實施例的雙螺桿壓氣模組的系統示意圖。

其中：100、雙螺桿壓氣模組；102、燃燒室；104、渦輪；106、發電機；108、208、308、508雙螺桿壓氣機；110、210、310、510電動機；312、第一流體通道；314、第二流體通道。

具體實施方式

在詳細描述實施例之前，應該理解的是，本發明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結構或元件排布。本發明可為其它方式實現的實施例。而且，應當理解，本文所使用的措辭及術語僅僅用作描述用途，不應作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當描述“一個某元件”時，本發明并不限定該元件的數量為一個，也可以包括多個。