專利名稱：氣流推進(jìn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種動(dòng)力裝置，具體地講，有關(guān)于一種利用氣流(例 如高壓空氣、蒸汽等氣流)為推進(jìn)動(dòng)力的氣流推進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)是目前常用的氣流推進(jìn)裝置，根據(jù)卡諾循環(huán)的效率計(jì)算，理想最
高1-T1/T2-1-300/900=65%左右了 ，再加上各種機(jī)械損失，就只能達(dá)到
30-40%。目前，世界上最先進(jìn)的技術(shù)是超臨界機(jī)組，它是指主蒸汽壓力大于
水的臨界壓力(22. 12MPa)的機(jī)組。德國是發(fā)展超超臨界技術(shù)最早的國家之
一，2003年投產(chǎn)的Niederaussen電廠參數(shù)為965MW 26 MPa/580 °C/600 °C ，
設(shè)計(jì)熱效率為44.5%。近年來一批百萬千瓦級(jí)超超臨界發(fā)電機(jī)組相繼投入運(yùn)
行，除達(dá)到很高可靠性外，其循環(huán)效率可達(dá)到45%左右。丹麥1998年投運(yùn)的
ordjylland電廠其機(jī)組參數(shù)為400匿28.5 MPa/580 °C/580 °C/580 °C，機(jī)
組效率高達(dá)47%。 2001年投運(yùn)的AVV2電廠一臺(tái)超超臨界機(jī)組，這是目前世界
上超超臨界機(jī)組中運(yùn)行效率最高的機(jī)組，其機(jī)組效率也僅有49%。
汽輪機(jī)的效率低下，原因主要是兩個(gè) 一是各級(jí)葉片的葉型設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)
到了其最高的可能效率范圍，其開放式的葉片推動(dòng)原理，不可避免地造成了
氣流的流動(dòng)損失。進(jìn)一步減少葉片的流動(dòng)損失已經(jīng)不可能。另外一個(gè)原因是
提高熱氣的膨脹率已經(jīng)到了盡頭，這樣即加大了燃燒煤等化石燃料消耗，又 沒有從根本上改變推動(dòng)壓力。
因此，有必要提供一種新的氣流推動(dòng)裝置，來克服現(xiàn)有汽輪機(jī)存在的上 述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種氣流推進(jìn)裝置，其能夠有效提高氣流 的做功效率。
本實(shí)用新型的上述目的可采用如下技術(shù)方案來解決， 一種氣流推進(jìn)裝置， 該裝置包括有環(huán)形進(jìn)氣罩，該環(huán)形進(jìn)氣罩具有環(huán)形進(jìn)氣腔室，在該進(jìn)氣罩外 側(cè)連接有連通于該進(jìn)氣腔室的進(jìn)氣通道，在該環(huán)形進(jìn)氣罩內(nèi)側(cè)套設(shè)有中空罩 體，該中空罩體具有柱狀周面和兩個(gè)端面，其中在柱狀周面上開設(shè)有多個(gè)進(jìn) 氣口，其中每一個(gè)進(jìn)氣口與進(jìn)氣腔室之間連接有一導(dǎo)流通道；并在該中空罩 體的至少其中一個(gè)端面上設(shè)有多個(gè)泄氣口；在所述中空罩體上穿設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)支 撐于中空罩體上的轉(zhuǎn)軸，在該中空罩體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上連接有轉(zhuǎn)輪，在該轉(zhuǎn)輪的 周向設(shè)置有多個(gè)葉片。
在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施方式中，所述的中空罩體可為圓柱形，所 述導(dǎo)流通道的中心軸線與該圓柱形中空罩體的柱狀周面相切。這樣，從導(dǎo)流 通道進(jìn)入到中空罩體內(nèi)的氣流與葉片基本形成為直角，在力矩相等的情況下 能夠形成最大的推動(dòng)力，從而進(jìn)一步提高了高壓氣流的做功效率。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體例子中，所述多個(gè)導(dǎo)流通道在中空罩體的周向 均布，從而進(jìn)入到進(jìn)氣腔室內(nèi)的高壓氣體能夠從多個(gè)導(dǎo)流通道中均勻進(jìn)入到 中空罩體內(nèi)，推動(dòng)中空罩體內(nèi)的葉片而使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本實(shí)用新型的一個(gè)可選例子中，所述中空罩體的多個(gè)泄氣口設(shè)置在該 中空罩體的一個(gè)端面上。
在本實(shí)用新型的一個(gè)可選例子中，所述中空罩體上的進(jìn)氣口和泄氣口的 數(shù)目相等，且在中空罩體的周向上交錯(cuò)設(shè)置。
在本實(shí)用新型的一個(gè)可選例子中，所述葉片在連接到轉(zhuǎn)輪上后形成為兩 面開口而其它面封閉的斗室狀，其中一面開口朝向中空罩體的進(jìn)氣口，另一 面開口朝向所述中空罩體的泄氣口方向。該種斗室狀的葉片結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω邏?氣流最大程度地形成阻力，防止氣流在做功過程中旁泄，延長了存續(xù)氣體的滯留，從而極大提高了高壓氣流的做功效率。
釆用本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置在工作時(shí)，高 壓氣流可從進(jìn)氣通道進(jìn)入到進(jìn)氣罩的進(jìn)氣腔室內(nèi)，然后經(jīng)導(dǎo)流元件導(dǎo)流后， 通過連接在中空罩體周向的多個(gè)進(jìn)氣口上的多個(gè)導(dǎo)流通道進(jìn)入到中空罩體 內(nèi)，從而從多個(gè)方向推動(dòng)葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在此過程中，由于高壓 氣流通過導(dǎo)流元件的導(dǎo)流后，通過中空罩體周向的多個(gè)導(dǎo)流通道而從多個(gè)方 向同時(shí)推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有效提高了高壓氣流的做功效率。


在此描述的附圖僅用于解釋目的，而并不代表以任何方式來限制本實(shí)用 新型公開的范圍的意圖。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意 性的，用于幫助對(duì)本實(shí)用新型的理解，并不是具體限定本實(shí)用新型各部件的 形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體 情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本實(shí)用新型。
圖1為本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置的立體分解圖3為本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置的橫向剖視圖4為本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置連接于儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
的細(xì)節(jié)。但是，需 要說明的是，下面的描述本質(zhì)上僅為示例性的，而不意圖限制本實(shí)用新型公 開、應(yīng)用或使用。
如圖1 —圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種氣流推進(jìn)裝置，該裝置包括有 環(huán)形進(jìn)氣罩l、中空罩體2、導(dǎo)流通道3、多個(gè)葉片4、轉(zhuǎn)輪5以及轉(zhuǎn)軸6等 部件。其中，該環(huán)形進(jìn)氣罩1具有環(huán)形進(jìn)氣腔室10，在該環(huán)形進(jìn)氣罩l外側(cè)連接有連通于進(jìn)氣腔室10的進(jìn)氣通道11，所述中空罩體2設(shè)置在該進(jìn)氣腔室
10內(nèi)，該中空罩體2具有柱狀周面21和兩個(gè)端面22，其中在柱狀周面21上 開設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣口 23,在每一進(jìn)氣口 23與環(huán)形進(jìn)氣腔室10之間連接有一導(dǎo) 流通道3，從而該導(dǎo)流通道3的一端連通于進(jìn)氣腔室10，另一端連通于進(jìn)氣 口23，以將進(jìn)氣腔室10內(nèi)的高壓氣流導(dǎo)入中空罩體2內(nèi)。并且，在該中空罩 體2的至少其中一個(gè)端面22上設(shè)有多個(gè)泄氣口 24，以便于排出做功后的氣流。 所述轉(zhuǎn)軸6穿過中空罩體2并轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于中空罩體2上，所述轉(zhuǎn)輪5連接在 該中空罩體2內(nèi)的轉(zhuǎn)軸6上，該轉(zhuǎn)輪5的周向設(shè)置所述的多個(gè)葉片4。
本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置工作時(shí)，高壓氣流，例如高壓儲(chǔ)氣罐7中的 高壓氣流(如圖4所示)或者高壓蒸汽噴嘴的高壓氣流(圖中未示出)，通過 進(jìn)氣罩1的進(jìn)氣通道11進(jìn)入到進(jìn)氣腔室10內(nèi)，然后經(jīng)由周向分布的多個(gè)導(dǎo) 流通道31，通過中空罩體2柱狀周面21上的多個(gè)進(jìn)氣口 23進(jìn)入到中空罩體 2內(nèi)，從而從多個(gè)方向同時(shí)推動(dòng)葉片4使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)做功。這樣，采用本實(shí)用新 型的氣流推進(jìn)裝置，由于高壓氣流能夠從多個(gè)方向推動(dòng)葉片4同時(shí)做功，極 大地提高了高壓氣流的做功效率。
在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施方式中，所述的中空罩體2可為圓柱形， 所述多個(gè)導(dǎo)流通道3的中心軸線可與該圓柱形中空罩體2的柱狀周面21相切。 這樣，從導(dǎo)流通道3進(jìn)入到中空罩體2內(nèi)的高壓氣流與徑向葉片4基本形成 為直角，在力矩相等的情況下能夠形成最大的推動(dòng)力，從而進(jìn)一步提高了高 壓氣流的做功效率。
在本實(shí)用新型中，該多個(gè)導(dǎo)流通道3也以釆用多種形式來形成，例如可 以直接由安裝在中空罩體2進(jìn)氣口 23和環(huán)形進(jìn)氣罩內(nèi)壁之間的管道來形成 等。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體例子中，如圖2、圖3所示，所述多個(gè)導(dǎo)流通道 3在中空罩體2的周向均布，從而從多個(gè)導(dǎo)流通道3進(jìn)入到中空罩體2內(nèi)的高 壓氣流，能夠?qū)θ~片4均勻地施加推進(jìn)力，提高了氣流推進(jìn)裝置的受力穩(wěn)定 性。如圖2所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)可選例子中，所述中空罩體2上的進(jìn)
氣口 23和泄氣口 24的數(shù)目相等，且在中空罩體2的周向上交錯(cuò)設(shè)置。這樣， 從導(dǎo)流通道3進(jìn)入到中空罩體2的進(jìn)氣口 23的高壓氣流在推動(dòng)葉片4有效做 功后，能夠從泄氣口24排出，以免影響后續(xù)高壓氣流的進(jìn)入。如圖2所示， 由于在周向上進(jìn)氣口 23與泄氣口 24交錯(cuò)設(shè)置，從而在沿轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)方向， 每一個(gè)泄氣口 24都在下一個(gè)進(jìn)氣口 23的后方，以保證前一個(gè)進(jìn)氣口 23的高 壓氣流能夠在高壓狀態(tài)下有效做功完畢，然后推進(jìn)到泄氣口 24后再從泄氣口 24排出中空罩體2外。
在該本實(shí)用新型中，所示的葉片4可以釆用現(xiàn)有的任何一種葉片，例如 弧形徑向葉片等；所述中空罩體2的多個(gè)泄氣口 24可設(shè)置在該中空罩體2的 一個(gè)端面22上，例如圖l所示的上端面上，或者下端面上(圖中未示出)， 當(dāng)然也可以同時(shí)設(shè)置在上端面和下端面上，在此不做限制。
如圖2所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述葉片4在連接到 轉(zhuǎn)輪5上后形成為兩面開口而其它面封閉的斗室狀。在該例子中，中空罩體2 的泄氣口 24僅設(shè)置在其中一個(gè)端面22上，該斗室狀葉片4的一面開口 41朝 向中空罩體2的進(jìn)氣口 23的進(jìn)氣方向，另一面開口 42朝向所述中空罩體2 的泄氣口 24的方向。這樣，經(jīng)導(dǎo)流通道3而由進(jìn)氣口 23進(jìn)入到中空罩體2 的高壓氣流從葉片4的開口 41進(jìn)入到斗室內(nèi)，推動(dòng)葉片4使轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)做功， 當(dāng)該斗室狀葉片4被推進(jìn)到其另一個(gè)開口 42對(duì)應(yīng)于泄氣口 24時(shí)，斗室內(nèi)的 氣流經(jīng)泄氣口 24排出。該種斗室狀的葉片結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω邏簹饬髯畲蟪潭鹊匦?成阻力，防止氣流在做功過程中旁泄，延長了存續(xù)氣體的滯留，從而極大提 高了高壓氣流的做功效率。
實(shí)驗(yàn)證明，采用本實(shí)用新型實(shí)施例的上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的氣流推進(jìn) 裝置的做功效率是相當(dāng)可觀的，做功的利用率可以達(dá)到95%以上，是目前汽 輪機(jī)的兩倍以上。
本實(shí)用新型的上述描述僅為示例性的屬性，因此沒有偏離本實(shí)用新型要 旨的各種變形理應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種氣流推進(jìn)裝置，其特征在于，該裝置包括有環(huán)形進(jìn)氣罩，該環(huán)形進(jìn)氣罩具有環(huán)形進(jìn)氣腔室，在該進(jìn)氣罩外側(cè)連接有連通于該進(jìn)氣腔室的進(jìn)氣通道，在該環(huán)形進(jìn)氣罩內(nèi)側(cè)套設(shè)有中空罩體，該中空罩體具有柱狀周面和兩個(gè)端面，其中在柱狀周面上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣口，其中每一個(gè)進(jìn)氣口與進(jìn)氣腔室之間連接有一導(dǎo)流通道；并在該中空罩體的至少其中一個(gè)端面上設(shè)有多個(gè)泄氣口；在所述中空罩體上穿設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于中空罩體上的轉(zhuǎn)軸，在該中空罩體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上連接有轉(zhuǎn)輪，在該轉(zhuǎn)輪的周向設(shè)置有多個(gè)葉片。
2、 如權(quán)利要求l所述的氣流推進(jìn)裝置，其特征在于，所述的中空罩體為 圓柱形，所述導(dǎo)流通道的中心軸線與該圓柱形中空罩體的柱狀周面相切。
3、 如權(quán)利要求l所述的氣流推進(jìn)裝置，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)流通道 在中空罩體的周向均布。
4、 如權(quán)利要求l所述的氣流推進(jìn)裝置，其特征在于，所述中空罩體上的 進(jìn)氣口和泄氣口的數(shù)目相等，且在中空罩體的周向上交錯(cuò)設(shè)置。
5、 如權(quán)利要求1一4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的氣流推進(jìn)裝置，其特征在于， 所述中空罩體的多個(gè)泄氣口設(shè)置在該中空罩體的一個(gè)端面上。
6、 如權(quán)利要求5所述的氣流推進(jìn)裝置，其特征在于，所述葉片在連接到 轉(zhuǎn)輪上后形成為兩面開口而其它面封閉的斗室狀，其中一面開口朝向中空罩 體的進(jìn)氣口，另一面開口朝向所述中空罩體的泄氣口方向。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種氣流推進(jìn)裝置。該裝置包括有環(huán)形進(jìn)氣罩，該環(huán)形進(jìn)氣罩具有環(huán)形進(jìn)氣腔室，在該進(jìn)氣罩外側(cè)連接有連通于該進(jìn)氣腔室的進(jìn)氣通道，在該環(huán)形進(jìn)氣罩內(nèi)側(cè)套設(shè)有中空罩體，該中空罩體具有柱狀周面和兩個(gè)端面，其中在柱狀周面上開設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣口，其中每一個(gè)進(jìn)氣口與進(jìn)氣腔室之間連接有一導(dǎo)流通道；并在該中空罩體的至少其中一個(gè)端面上設(shè)有多個(gè)泄氣口；在所述中空罩體上穿設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于中空罩體上的轉(zhuǎn)軸，在該中空罩體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上連接有轉(zhuǎn)輪，在該轉(zhuǎn)輪的周向設(shè)置有多個(gè)葉片。采用本實(shí)用新型的氣流推進(jìn)裝置，能夠有效提高氣流的做功效率，做功的利用率可以達(dá)到95％以上，是目前汽輪機(jī)的兩倍以上。
文檔編號(hào)F01D1/06GK201372813SQ20092010592
公開日2009年12月30日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者薛曉戶 申請人:薛曉戶