[發(fā)明專利]一種透平、凝汽器和循環(huán)水泵三合一的能量利用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710459106.1
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107246288B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張燕平;陳曦;高偉
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K19/00;F01D5/02;F01D15/08;F28B1/04
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

1.一種透平、凝汽器和循環(huán)水泵三合一的能量利用裝置，其特征在于，其包括轉(zhuǎn)軸(6)、設(shè)置在轉(zhuǎn)軸頂部的循環(huán)水泵(8)、套設(shè)在轉(zhuǎn)軸(6)上部的凝汽器和套設(shè)在轉(zhuǎn)軸(6)下部的凝結(jié)水箱(11)，其中：

所述凝汽器包括筒狀的外殼(7)、設(shè)置在外殼(7)內(nèi)部的頂部匯流盤片(5)和若干個(gè)盤式透平盤片(1,2,3,4)，所述盤式透平盤片均采用兩片中間開孔的盤片軸向間隔一定距離設(shè)置，上方的盤片上設(shè)置有透平葉片(19)，所述盤式透平盤片的邊緣處全部封閉，僅在緊貼轉(zhuǎn)軸的側(cè)面留有第一進(jìn)水口與所述轉(zhuǎn)軸(6)的第一出水口(16)對應(yīng)，并在外沿處縱向設(shè)置有循環(huán)水出口(14)貫穿盤片和透平葉片(19)，但最底部的盤式透平盤片的下方盤片不設(shè)置循環(huán)出水口；所述轉(zhuǎn)軸(6)從所述外殼(7)中部的軸線處穿出，所述頂部匯流盤片(5)和盤式透平盤片(1,2,3,4)均中間開孔并套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸(6)上，所述轉(zhuǎn)軸(6)為空心軸且其頂部與所述循環(huán)水泵(8)底部貫通連接，且其內(nèi)部在頂部匯流盤片(5)處被分隔為兩部分，所述轉(zhuǎn)軸(6)的下半段設(shè)置有第一出水口(16)將循環(huán)水引入所述盤式透平盤片(1,2,3,4)，所述轉(zhuǎn)軸(6)在頂部匯流盤片(5)處設(shè)置有第二進(jìn)水口(13)；所述外殼(7)側(cè)面切向均勻分布有若干個(gè)進(jìn)氣管道(18)，每個(gè)盤式透平盤片在靠近轉(zhuǎn)軸(6)的位置縱向設(shè)置有若干個(gè)進(jìn)氣孔(15)，進(jìn)氣孔連通凝結(jié)水箱，每個(gè)盤式透平盤片上表面的外周處還設(shè)置有透平葉片(19)；循環(huán)水在盤片內(nèi)部空間沿螺旋線方向離心流動，于盤片外緣附近的多個(gè)循環(huán)水出口流出，經(jīng)透平葉片內(nèi)部的出水口流入上一個(gè)盤片的外緣并最終匯入頂部匯流盤片；所述頂部匯流盤片(5)包括間隔一定距離設(shè)置的兩個(gè)中間有孔的圓形盤片，所述頂部匯流盤片(5)的邊緣處全部封閉，僅設(shè)置有與相鄰的盤式透平盤片的循環(huán)水出口(14)對應(yīng)的循環(huán)水入口和緊貼轉(zhuǎn)軸處的側(cè)面設(shè)置的第二出水口，將循環(huán)水匯總至所述循環(huán)水泵(8)，且該第二出水口與所述轉(zhuǎn)軸(6)上的第二進(jìn)水口(13)對應(yīng)。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述凝汽器的外殼(7)頂部設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸(6)配合的環(huán)形凸起，該環(huán)形凸起周圍還設(shè)置有若干支柱(10)對循環(huán)水泵(8)進(jìn)行支撐，所述循環(huán)水泵(8)內(nèi)的離心泵葉片安裝在轉(zhuǎn)軸(6)上方的出口處，隨所述轉(zhuǎn)軸(6)一起旋轉(zhuǎn)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述凝結(jié)水箱(11)與凝汽器之間設(shè)置分隔板分開，所述分隔板中間設(shè)置有直徑大于轉(zhuǎn)軸(6)的開孔。

4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(6)上部設(shè)置有圓盤，該圓盤通過推力軸承(9)支撐在所述凝汽器的環(huán)形凸起上，所述轉(zhuǎn)軸(6)下部在所述分隔板對應(yīng)位置處還設(shè)置有傘型擋板，所述轉(zhuǎn)軸(6)底部與凝結(jié)水箱(11)之間設(shè)置有軸承(12)。

5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)軸(6)上設(shè)有三處軸封：與循環(huán)水泵(8)之間設(shè)置的水封，與所述凝汽器的外殼(7)的頂部環(huán)形凸起之間設(shè)置的汽封，以及與所述凝結(jié)水箱(11)之間設(shè)置的汽封。

6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，每個(gè)所述盤式透平盤片的進(jìn)氣孔(15)均設(shè)置在相同位置，形成蒸汽通道。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述盤式透平盤片上的透平葉片呈弧形，且間隔一定距離均勻分布在盤式透平盤片外周，每個(gè)所述盤式透平盤片上任意相鄰的兩個(gè)循環(huán)水出口(14)之間間隔相同數(shù)量的透平葉片(19)。

8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，從下至上的每個(gè)盤式透平盤片上的循環(huán)水出口(14)的數(shù)量成倍增加。