[發明專利]燃氣動力裝置及方法

在審

• 申請號: 201711266564.X
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108167079A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 王厲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F02C7/04
• 分類號: F02C7/04;F02C7/22;F02C3/14
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明提供一種燃氣動力裝置：包括送風機、旋轉接頭、透平、氣管、油管和轉軸，送風機出風口通過管道穿過旋轉接頭一后與氣管進氣口連通；外部供油管路通過旋轉接頭一后與油管進油口連通，油管出油口與氣管的管路連通；所述氣管出氣口通過旋轉接頭二后通過管道與透平進氣口連通；本發明還提供一種燃氣動力方法：燃油進入油管，空氣通過送風機進入氣管，兩者混合燃燒后，在透平中釋放壓力能后向外輸出功；本發明系統結構簡單，用簡單管路即可代替復雜的葉輪流道，在高壓比條件下效率更高，可以采用更高的壓比。

技術領域

本發明涉及能源動力技術領域，具體涉及一種燃氣動力裝置及方法。

背景技術

燃氣輪機是一種得到廣泛應用的內燃做功機械，具有效率高結構緊湊的特點。燃氣輪機主要由壓氣機，燃燒室和透平三大部件組成，由這三大部件組成的循環稱為簡單循環，大多數燃氣輪機一般都采用簡單循環。

燃氣輪機在工作時，壓氣機從外界大氣吸入空氣，經過絕熱壓縮后使得空氣溫度升高，壓力升高，之后壓縮空氣送入燃燒室，吸收燃燒室中燃料燃燒釋放的熱量后成為高溫高壓氣體，高溫高壓氣體再進入透平中絕熱膨脹，輸出功，其中一部分功通過同軸帶動壓氣機工作，另外一部分向外輸出機械能。從透平中排出的氣體通常溫度高達500℃以上，還可以進一步通過回熱循環、余熱鍋爐或其它熱功轉換裝置進一步利用，以提高燃料化學能的綜合利用效率。

燃氣輪機的效率一般與壓比及燃燒溫度密切相關，當壓比過大或燃燒溫度較低時，系統效率反而會下降。提高壓比其實有利于降低排氣溫度，但卻使得整體不可逆損失增加，從而降低了系統效率，另外提高壓比也使得設備尺寸大大增加，技術經濟性能降低。另外適當降低燃燒溫度有利于降低對材料的耐熱要求，但溫度降低時，系統效率也大幅降低，使得燃氣輪機不得不工作在高溫工況下。

因此，需要對現有技術進行改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高效的燃氣動力裝置及方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種燃氣動力裝置：包括送風機、旋轉接頭、透平、氣管、油管和轉軸；

所述氣管設置有氣管進氣口和氣管出氣口；所述油管設置有油管進油口和油管出油口；所述旋轉接頭包括旋轉接頭一和旋轉接頭二；

所述送風機出風口通過管道穿過旋轉接頭一后與氣管進氣口連通；外部供油管路通過旋轉接頭一后與油管進油口連通；所述油管出油口與氣管的管路連通；所述氣管出氣口通過旋轉接頭二后通過管道與透平進氣口連通；

所述氣管先從轉軸的軸心位置延伸至離轉軸的軸心位置一定距離，接著折返回轉軸的軸心位置；

所述旋轉接頭一、旋轉接頭二，氣管進氣口，氣管出氣口、油管進油口都位于轉軸的軸心位置；所述油管出油口位于轉軸的回轉半徑上。

作為對本發明燃氣動力裝置的改進：所述氣管上連接有排放閥；所述排放閥位于氣管以轉軸為軸心的最大回轉半徑上。

作為對本發明燃氣動力裝置的進一步改進：所述氣管上設置有等壓燃燒室，油管出油口與等壓燃燒室連通，等壓燃燒室位于氣管以轉軸為軸心的最大回轉半徑上。

作為對本發明燃氣動力裝置的進一步改進：所述氣管上設置有等溫燃燒室，等壓燃燒室和等溫燃燒室在氣管上依次設置，油管出油口分別與等溫燃燒室及等壓燃燒室連通，等溫燃燒室位于轉軸的回轉半徑上。

作為對本發明燃氣動力裝置的進一步改進：所述氣管上設置有至少兩個位于轉軸不同回轉半徑上的等溫燃燒室，等壓燃燒室與轉軸的軸心位置的距離大于任意一個等溫燃燒室與轉軸的軸心位置的距離。

作為對本發明燃氣動力裝置的進一步改進：所述氣管的數量為至少兩個，油管和等壓燃燒室的數量均與氣管的數量相同且一一對應，每個氣管上都設置有至少兩個等溫燃燒室，氣管和油管分別以轉軸的軸心位置為中心均勻布置。