[實(shí)用新型]一種超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320260763.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN203257522U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王柱盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王柱盛
• 主分類號(hào): F01N5/02
• 分類號(hào): F01N5/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組。

背景技術(shù)

一個(gè)或一個(gè)以上的物質(zhì)在一定空間里在極短的時(shí)間內(nèi)急速燃燒，短時(shí)間內(nèi)聚集大量的熱，使氣體體積迅速膨脹，就會(huì)引起爆炸。

即爆炸是一種極為迅速的物理或化學(xué)的能量釋放過程。在此過程中，空間內(nèi)的物質(zhì)以極快的速度把其內(nèi)部所含有的能量釋放出來，轉(zhuǎn)變成機(jī)械功、光和熱等能量形態(tài)。

眾所周知，目前活塞連桿曲軸內(nèi)燃機(jī)的做功循環(huán)，在壓縮行程中，活塞把常壓空氣壓縮至燃燒室，形成密閉高壓空間，在此空間高壓空氣與燃料充分混合，在瞬間全部同時(shí)燃燒，這就形成了爆炸的條件，也就是說曲軸連桿內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，就是人為制造的急劇燃燒的受限空間，也就是人為制造的可控爆炸。

其中，活塞連桿所在的運(yùn)動(dòng)就是爆炸所產(chǎn)生的機(jī)械能。同時(shí)爆炸所產(chǎn)生的熱能也就成了活塞連桿內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的副產(chǎn)品，因此叫副熱。現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)在做功時(shí)都將產(chǎn)生1000℃以上的高溫副熱。然而，高溫副熱的產(chǎn)生又成為下一個(gè)做功循環(huán)的障礙，為了使下一個(gè)做功循環(huán)的低溫開始，人們采用了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)做功的百分之三到百分之五的功率來降溫散熱，使得下一個(gè)做功循環(huán)得以正常工作。具體為采用冷卻系統(tǒng)，將熱量用冷卻水帶走，冷卻系統(tǒng)中的水泵、散熱風(fēng)扇的動(dòng)力均來自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

可見這種散熱方式，使得副熱的熱能白白浪費(fèi)，還因此消耗了百分之三到百分之五的現(xiàn)有動(dòng)力，造成了巨大的浪費(fèi)，同時(shí)也降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

因此，如何充分利用副熱熱能，避免浪費(fèi)現(xiàn)有動(dòng)力，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組，能夠充分利用副熱熱能，避免浪費(fèi)現(xiàn)有動(dòng)力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組，包括：

內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸壁內(nèi)設(shè)置有第一螺旋管，所述內(nèi)燃機(jī)的缸蓋內(nèi)設(shè)置有第二螺旋管；

集熱器，所述集熱器設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣口，所述集熱器內(nèi)設(shè)置有第三螺栓管；

超高壓直流泵，所述超高壓直流泵與所述第一螺旋管相連通；所述第一螺旋管與所述第二螺旋管相連通、所述第二螺旋管與所述第三螺栓管相連通；

渦扇汽輪機(jī)，所述第三螺栓管與所述渦扇汽輪機(jī)的進(jìn)汽口相連通；

蒸汽冷凝器，所述渦扇汽輪機(jī)的出汽口與所述蒸汽冷凝器相連通；所述蒸汽冷凝器與所述超高壓直流泵相連通。

優(yōu)選地，上述超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組中，所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸和所述渦扇汽輪機(jī)通過差速器相連，所述差速器上設(shè)置有混合動(dòng)力輸出軸。

優(yōu)選地，上述超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組中，還包括與所述超高壓直流泵相連通的穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器出水口與所述第一螺栓管相連通，且所述穩(wěn)壓器出水口處設(shè)置有溫控電磁閥；還包括設(shè)置在所述氣缸壁上的第一溫度傳感器與設(shè)置在所述缸蓋上的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器與所述溫控電磁閥連鎖，從而根據(jù)散熱需要控制所述溫控電磁閥的開度。

優(yōu)選地，上述超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組中，所述蒸汽冷凝器與所述超高壓直流泵之間還設(shè)置有前置儲(chǔ)水箱。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)效果是：

本實(shí)用新型提供的超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組，包括內(nèi)燃機(jī)、設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣口的集熱器，其中，內(nèi)燃機(jī)的汽缸壁上設(shè)置有第一螺旋管，內(nèi)燃機(jī)的缸蓋上設(shè)置有第二螺旋管，集熱器上設(shè)置有第三螺栓管；還包括超高壓直流泵，該超高壓直流泵與第一螺旋管相連通，第一螺旋管與第二螺旋管相連通，第二螺旋管與第三螺旋管相連通；即上述超高壓直流泵泵出的高壓水依次進(jìn)入第一螺旋管、第二螺旋管和第三螺旋管吸收內(nèi)燃機(jī)做功時(shí)產(chǎn)生的副熱，變成高溫高壓的水蒸氣。

本實(shí)用新型還包括渦扇汽輪機(jī)和蒸汽冷凝器，渦扇汽輪機(jī)的進(jìn)汽口與第三螺旋管相連通，出汽口與蒸汽冷凝器相連通；蒸汽冷凝器與超高壓直流泵相連通。即從第三螺旋管出來的高溫高壓水蒸氣流向渦輪汽輪機(jī)推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)做功，做功后的低壓水蒸汽進(jìn)入蒸汽冷凝器變成水，最終流入超高壓直流泵完成一個(gè)循環(huán)。

可見，本實(shí)用新型提供的超臨界內(nèi)燃直流蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)組，主要包括內(nèi)燃機(jī)和渦扇汽輪機(jī)；通過在內(nèi)燃機(jī)的氣缸壁、缸蓋以及集熱器上設(shè)置螺旋管，使得高壓冷卻水做定向運(yùn)動(dòng)，帶走副熱熱能，從而達(dá)到了內(nèi)燃機(jī)散熱的目的，吸收副熱熱能的高壓冷卻水變?yōu)楦邷馗邏核魵夂螅挚梢酝苿?dòng)渦扇汽輪機(jī)做功。一方面，節(jié)省了現(xiàn)有技術(shù)中用于散熱所消耗的百分之三到百分之五的內(nèi)燃機(jī)功率，另一方面，增加了渦扇汽輪機(jī)的功率。