[實用新型]一種單旋式旋風余熱利用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420550021.6
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN204152670U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 張朝剛;張立葉
• 申請（專利權）人: 張朝剛;張立葉
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02;F01D15/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳琛

技術領域

本實用新型涉及廢熱氣再利用裝置，具體的涉及一種單旋式旋風余熱利用裝置。

背景技術

現有的發(fā)動機工作時，往往產生大量的廢熱氣，這些帶有大量熱能的廢氣排放到大氣中，浪費資源。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種單旋式旋風余熱利用裝置，通過第一管道和第二管道將廢熱氣包在形成旋渦的冷空氣的外圍，從而產生龍卷風效應，使氣流旋轉速度增加，最后氣流傳送至氣體渦輪，通過氣體渦輪獲取軸功率，從而實現廢氣熱能的再利用。

本實用新型的技術方案是：一種單旋式旋風余熱利用裝置，包括空氣壓縮裝置、向心式切向進氣裝置、第一管道、第二管道、廢熱氣進氣管道、氣體渦輪；所述空氣壓縮裝置的出氣口管道連接向心式切向進氣裝置的進氣口，向心式切向進氣裝置的出氣口連接第一管道一端，第一管道另一端插入第二管道進氣口并延伸至第二管道腔體內；第二管道于插有第一管道的一端連接有廢熱氣進氣管道、另一端連接氣體渦輪。

進一步的，所述向心式切向進氣裝置包括蝸牛式外殼、蝸牛式外殼頭部的進氣口、蝸牛式外殼側面的出氣口、殼體內部中心圓，若干個設置于中心圓外表面的葉片，所述葉片帶有將中心圓外部氣流導向中心圓的弧形結構，所述弧形結構與中心圓相切；所述中心圓外側為出氣口；每兩個葉片之間的最小間隙為1-3mm。

進一步的，每兩個葉片之間的最小間隙為1.5-2mm。既不會太大影響加速效果，又不會因為太小而無法工作，從而使氣體旋渦強度更大。

進一步的，蝸牛式外殼于出氣口對稱的側面開有一個小孔，小孔的直徑為5-15mm。使得經向心式切向進氣裝置后的旋渦中心冷氣排出一部分，旋渦強度更大。

進一步的，所述第一管道插入第二管道進氣口一端的端部呈錐形收縮，收縮后口徑為第一管道直徑的2/3到3/4。收縮后口徑后，能夠使的旋渦形成更大密度梯度，最外圍線速度更大。

本實用新型有益效果是：空氣壓縮裝置將空氣壓縮形成高壓空氣，并將高壓空氣通入向心式切向進氣裝置，通過向心式切向進氣裝置中切向放置的靜止的葉片的導流作用，使氣體高速旋轉，在內管中形成旋渦，此旋渦的特點是從旋渦中心到外圍旋轉的線速度逐漸增大，只在最外圍很薄的一層由于氣體旋渦與管壁接觸(摩擦、氣體粘滯效應等)，使氣體旋轉的線速度有所減小。

旋渦通過第一管道輸送至第二管道內部，同時，發(fā)動機產生的廢熱氣通過廢熱氣進氣管道輸送至第二管道內，廢熱氣包在形成旋渦的冷空氣的外圍，從而產生龍卷風效應，使氣流旋轉速度增加。最后氣流傳送至氣體渦輪，通過氣體渦輪獲取軸功率，從而實現廢氣熱能的再利用。

附圖說明

圖1為向心式切向進氣裝置；

圖2為單旋式旋風余熱利用裝置的結構示意圖；

圖3為優(yōu)選的單旋式旋風余熱利用裝置的結構示意圖；

圖中，1為向心式切向進氣裝置、2為出氣口、3為靜止的葉片、4為空氣壓縮裝置、5為第一管道、6為廢熱氣進氣管道、7為第二管道、8為氣體渦輪、9為進氣口、10為小孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，一種向心式切向進氣裝置包括最大外徑為70mm的蝸牛式外殼、蝸牛式外殼頭部的進氣口9、蝸牛式外殼側面的出氣口2、殼體內部中心圓(所述中心圓為方便描述假想出來的)，若干個設置于中心圓外表面的靜止的葉片3，所述葉片帶有將中心圓外部氣流導向中心圓的弧形結構(直板形結構亦可)，所述弧形結構與中心圓相切；所述中心圓外側為出氣口，中心圓大小與出氣口相同或者略大于出氣口。出氣口直徑均為17mm，每兩個葉片之間的間隙為1.5mm。氣體通過進氣口9進入向心式切向進氣裝置內部，沿靜止葉片旋轉、并通過葉片之間的間隙進入中心圓內，形成旋渦，經過向心式切向進氣裝置后的旋渦通過出氣口傳送至外部設備。

如圖2所示，一種單旋式旋風余熱利用裝置，包括空氣壓縮裝置4、向心式切向進氣裝置1、直徑為17mm的第一管道5、直徑為32mm的第二管道7、廢熱氣進氣管道6、氣體渦輪8。空氣壓縮裝置的出氣口管道連接向心式切向進氣裝置的進氣口，向心式切向進氣裝置的出氣口連接第一管道一端，第一管道另一端插入第二管道進氣口并延伸至第二管道腔體內；第二管道于插有第一管道的一端連接有廢熱氣進氣管道、另一端連接氣體渦輪。