蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，第1進(jìn)口與空心軸固定連通，空心軸與內(nèi)設(shè)于第1外殼的上下兩個(gè)第1噴嘴對(duì)應(yīng)固定連通；第1噴嘴呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口，后端設(shè)有噴嘴出口，噴嘴入口的開口尺寸小于噴嘴出口開口尺寸；噴嘴入口與噴嘴出口固定連通，空心軸通過噴嘴入口與第1噴嘴固定連通；第1外殼與第1出口固定連接；蒸汽進(jìn)入噴嘴入口后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口排出，第1噴嘴通過蒸汽的體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)?？招妮S的一端與軸承固定連接。該發(fā)明高效率解決低溫蒸氣能量回收再利用問題。本技術(shù)方案容易實(shí)施，解決了濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)的影響，空調(diào)制冷或制熱的時(shí)候采用節(jié)流膨脹，效率比較低的問題。
【專利說明】蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，尤其是一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，低溫?zé)嵩吹睦速M(fèi)非常嚴(yán)重，傳統(tǒng)用能大戶廣泛存在低溫余熱利用率低，甚至零利用率的現(xiàn)象。60— 180°C溫區(qū)中能量轉(zhuǎn)化理論與技術(shù)的研究相對(duì)薄弱，而該溫區(qū)中的余熱排放量非常大，無法高效率利用，只能將其排放大氣，導(dǎo)致熱能白白浪費(fèi)。
[0003]就現(xiàn)有的技術(shù)，汽輪機(jī)的排汽壓力越低，蒸汽循環(huán)的熱效率就越高。不過排汽壓力主要取決凝汽器的真空度，真空度又取決于冷卻水的溫度和抽真空的設(shè)備(通常稱為真空泵)，如果采用過低的排汽壓力，就需要增大冷卻水流量、增大凝汽器冷卻水和冷卻介質(zhì)的換熱面、降低被使用的冷卻水的溫度和抽真空的設(shè)備，較長的末級(jí)葉片，但同時(shí)真空太低又會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)汽缸(低壓缸)的蒸汽流速加快，使汽輪機(jī)汽缸(低壓缸)差脹加劇，危及汽輪機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。凝汽式汽輪機(jī)常用的排汽壓力為5?10千帕。
[0004]100°C—個(gè)大氣壓的水蒸汽發(fā)電潛能與8.8MPa535°C的水蒸汽發(fā)電潛能比較；
[0005]0.005?0.01兆帕對(duì)應(yīng)的性質(zhì):
[0006]溫度32.9°C 干蒸汽焓 2560.55Kj / Kg 熵 8.393Kj (Kg.K)飽和水焓 137.72KJ /Kg 熵 0.476 IKj (Kg.K)；
[0007]溫度45.8°C干蒸汽焓 2583.72Kj / Kg 熵 8.148IKj (Kg.Κ)飽和水焓 191.76KJ /Kg 熵 0.649Kj (Kg.K)；
[0008]100 °C水的性質(zhì):
[0009]溫度100°C干蒸汽焓 2675.7IKj / Kg 熵 7.3545Kj (Kg.K)飽和水焓 419.06Kj /Kg 熵 1.3069KJ (Kg.K)；
[0010]100°C水蒸汽等熵膨脹:
[0011]設(shè)100°C的干水蒸汽等熵膨脹到0.005兆帕設(shè)濕度為X
[0012]7.3545=0.4761x+(1-x) 8.393
[0013]x=0.131
[0014]h=2243.15Kj / Kg
[0015]差432.56Kj / Kg ；
[0016]535°C水蒸汽等熵膨脹:
[0017]8.8MPa535°C h=3474.15Kj / Kgs=6.779Kj (Kg.K)
[0018]等熵膨脹到到0.005兆帕設(shè)濕度為X
[0019]x=0.204
[0020]h=2056.07Kj / Kg
[0021]差1418.08Kj / Kg ；
[0022]蒸汽發(fā)電能力比較:[0023]432.56 / 1418.08=30.5% ；
[0024]溫度差比較:
[0025](535-32.9) / (100-32.9)=13% ；
[0026]100攝氏度飽和水蒸汽自由膨脹到0.005兆帕的速度
[0027]432.56kj/kg=0.5mv2
[0028]V=930m/s ;
[0029]100°C的干水蒸汽等熵膨脹到0.005兆帕體積擴(kuò)大18倍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]本發(fā)明的目的是提供一種低溫蒸氣能量回收再利用的蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置。
[0031]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0032]一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，第I進(jìn)口與空心軸固定連通，空心軸與內(nèi)設(shè)于第I外殼的上下兩個(gè)第I噴嘴對(duì)應(yīng)固定連通；
[0033]第I噴嘴呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口，后端設(shè)有噴嘴出口，噴嘴入口的開口尺寸小于噴嘴出口開口尺寸；噴嘴入口與噴嘴出口固定連通，空心軸通過噴嘴入口與第I噴嘴固定連通；
[0034]第I外殼與第I出口固定連接；
[0035]蒸汽進(jìn)入噴嘴入口后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口排出，第I噴嘴通過蒸汽的體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036]空心軸的一端與軸承固定連接。
[0037]第I噴嘴和空心軸由金屬材料或塑料構(gòu)成。
[0038]一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，第2進(jìn)口與開槽軸固定連通，開槽軸與內(nèi)設(shè)于第2外殼的上下兩個(gè)第2噴嘴對(duì)應(yīng)固定連通；
[0039]第2噴嘴呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口，后端設(shè)有噴嘴出口，噴嘴入口的開口尺寸小于噴嘴出口開口尺寸；噴嘴入口與噴嘴出口固定連通，開槽軸通過噴嘴入口與第2噴嘴固定連通；開槽軸由空心軸內(nèi)設(shè)隔板構(gòu)成；
[0040]第2外殼與第2出口固定連接；
[0041]蒸汽進(jìn)入噴嘴入口后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口排出，第2噴嘴通過蒸汽體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)開槽軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0042]開槽軸的一端與軸承固定連接。
[0043]第2噴嘴和開槽軸由金屬材料或塑料構(gòu)成。
[0044]本發(fā)明的有益效果:
[0045]該發(fā)明高效率解決低溫蒸氣能量回收再利用問題。本技術(shù)方案容易實(shí)施，解決了濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)的影響，空調(diào)制冷或制熱的時(shí)候采用節(jié)流膨脹，效率比較低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0047]圖1是本發(fā)明的第一種【具體實(shí)施方式】組合結(jié)構(gòu)示意圖。[0048]圖2是圖1的A— A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖3是本發(fā)明的第二種【具體實(shí)施方式】組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖4是圖2的B— B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖5是本發(fā)明的噴嘴立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]根據(jù)圖1-圖5所示，本發(fā)明主要包括:第I進(jìn)口 1、空心軸2、第I噴嘴3、軸承4、第I出口 5、第I外殼6、第2進(jìn)口 7、開槽軸8、第2出口 9、第2噴嘴10、第2外殼11、噴嘴入口 12、噴嘴出口 13、隔板14。
[0053]一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，第I進(jìn)口 I與空心軸2固定連通，空心軸2與內(nèi)設(shè)于第I外殼6的上下兩個(gè)第I噴嘴3對(duì)應(yīng)固定連通；
[0054]第I噴嘴3呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口 12，后端設(shè)有噴嘴出口 13，噴嘴入口 12的開口尺寸小于噴嘴出口 13開口尺寸；噴嘴入口 12與噴嘴出口 13固定連通，空心軸2通過噴嘴入口 12與第I噴嘴3固定連通；
[0055]第I外殼6與第I出口 5固定連接；
[0056]蒸汽進(jìn)入噴嘴入口 12后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口 13排出，第I噴嘴3通過蒸汽的體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)空心軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0057]空心軸2的一端與軸承4固定連接。
[0058]第I噴嘴3和空心軸2由金屬材料或塑料構(gòu)成。
[0059]一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，第2進(jìn)口 7與開槽軸8固定連通，開槽軸8與內(nèi)設(shè)于第2外殼11的上下兩個(gè)第2噴嘴10對(duì)應(yīng)固定連通；
[0060]第2噴嘴10呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口 12，后端設(shè)有噴嘴出口 13，噴嘴入口 12的開口尺寸小于噴嘴出口 13開口尺寸；噴嘴入口 12與噴嘴出口 13固定連通，開槽軸8通過噴嘴入口 12與第2噴嘴10固定連通；開槽軸8由空心軸2內(nèi)設(shè)隔板14構(gòu)成；
[0061]第2外殼11與第2出口 9固定連接；
[0062]蒸汽進(jìn)入噴嘴入口 12后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口 13排出，第2噴嘴10通過蒸汽體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)開槽軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0063]開槽軸8的一端與軸承4固定連接。
[0064]第2噴嘴10和開槽軸8由金屬材料或塑料構(gòu)成。
[0065]工作原理:
[0066]1.噴嘴與軸固定連接，蒸汽進(jìn)入軸，然后進(jìn)入擴(kuò)張型噴嘴里膨脹加速，噴嘴受到蒸汽的反作用力而帶動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，離開噴嘴的蒸汽從出口離開，軸可以輸出功率。
[0067]2.第I進(jìn)口 I與空心軸2的連接，空心軸2與第I噴嘴3的固定連接，空心軸2與軸承4的連接，空心軸2與第I外殼6的連接，第I噴嘴3與空心軸2固定連接，第I出口 5與第I外殼6的固定連接，軸承4與空心軸2的連接，第I外殼6與空心軸2連接，第I外殼6與第I出口 5的連接。
[0068]3.第2進(jìn)口 7與開槽軸8的連接，開槽軸8與第2噴嘴10的固定連接，開槽軸8與軸承4的連接，開槽軸8與第2外殼11的連接，第2噴嘴10與開槽軸8固定連接，第2出口 9與第2外殼11連接，第2外殼11與開槽軸8連接。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，其特征在于:第I進(jìn)口(I)與空心軸(2)固定連通，空心軸(2)與內(nèi)設(shè)于第I外殼(6)的上下兩個(gè)第I噴嘴(3)對(duì)應(yīng)固定連通； 第I噴嘴(3)呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口(12)，后端設(shè)有噴嘴出口(13)，噴嘴入口(12)的開口尺寸小于噴嘴出口(13)開口尺寸；噴嘴入口(12)與噴嘴出口(13)固定連通，空心軸(2)通過噴嘴入口(12)與第I噴嘴(3)固定連通； 第I外殼(6)與第I出口(5)固定連接； 蒸汽進(jìn)入噴嘴入口(12)后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口(13)排出，第I噴嘴(3)通過蒸汽的體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)空心軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，其特征在于:所述的空心軸(2)的一端與軸承(4)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，其特征在于:所述的第I噴嘴(3)和空心軸(2)由金屬材料或塑料構(gòu)成。
4.一種蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，其特征在于:第2進(jìn)口(7)與開槽軸(8)固定連通，開槽軸(8)與內(nèi)設(shè)于第2外殼(11)的上下兩個(gè)第2噴嘴(10)對(duì)應(yīng)固定連通； 第2噴嘴(10)呈長條彎曲喇吧狀，前端設(shè)有噴嘴入口(12)，后端設(shè)有噴嘴出口(13)，噴嘴入口(12)的開口尺寸小于噴嘴出口(13)開口尺寸；噴嘴入口(12)與噴嘴出口(13)固定連通，開槽軸⑶通過噴嘴入口(12)與第2噴嘴(10)固定連通；開槽軸⑶由空心軸(2)內(nèi)設(shè)隔板(14)構(gòu)成； 第2外殼(11)與第2出口(9)固定連接； 蒸汽進(jìn)入噴嘴入口(12)后，體積擴(kuò)張膨脹從噴嘴出口(13)排出，第2噴嘴(10)通過蒸汽體積變化產(chǎn)生自轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)開槽軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，其特征在于:所述開槽軸(8)的一端與軸承(4)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸氣熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能裝置，其特征在于:所述的第2噴嘴(10)和開槽軸(8)由金屬材料或塑料構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】F01K27/00GK103615294SQ201310591372
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】郭富強(qiáng) 申請(qǐng)人:郭富強(qiáng)