蒸气热能转换成机械能装置制造方法
蒸气热能转换成机械能装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种蒸气热能转换成机械能装置，第1进口与空心轴固定连通，空心轴与内设于第1外壳的上下两个第1喷嘴对应固定连通；第1喷嘴呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口，后端设有喷嘴出口，喷嘴入口的开口尺寸小于喷嘴出口开口尺寸；喷嘴入口与喷嘴出口固定连通，空心轴通过喷嘴入口与第1喷嘴固定连通；第1外壳与第1出口固定连接；蒸汽进入喷嘴入口后，体积扩张膨胀从喷嘴出口排出，第1喷嘴通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴转动。空心轴的一端与轴承固定连接。该发明高效率解决低温蒸气能量回收再利用问题。本技术方案容易实施，解决了湿蒸汽对汽轮机的影响，空调制冷或制热的时候采用节流膨胀，效率比较低的问题。
【专利说明】蒸气热能转换成机械能装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热能转换成机械能装置，尤其是一种蒸气热能转换成机械能装置。
【背景技术】
[0002]目前，低温热源的浪费非常严重，传统用能大户广泛存在低温余热利用率低，甚至零利用率的现象。60— 180°C温区中能量转化理论与技术的研究相对薄弱，而该温区中的余热排放量非常大，无法高效率利用，只能将其排放大气，导致热能白白浪费。
[0003]就现有的技术，汽轮机的排汽压力越低，蒸汽循环的热效率就越高。不过排汽压力主要取决凝汽器的真空度，真空度又取决于冷却水的温度和抽真空的设备(通常称为真空泵)，如果采用过低的排汽压力，就需要增大冷却水流量、增大凝汽器冷却水和冷却介质的换热面、降低被使用的冷却水的温度和抽真空的设备，较长的末级叶片，但同时真空太低又会导致汽轮机汽缸(低压缸)的蒸汽流速加快，使汽轮机汽缸(低压缸)差胀加剧，危及汽轮机安全运转。凝汽式汽轮机常用的排汽压力为5?10千帕。
[0004]100°C—个大气压的水蒸汽发电潜能与8.8MPa535°C的水蒸汽发电潜能比较；
[0005]0.005?0.01兆帕对应的性质:
[0006]温度32.9°C 干蒸汽焓 2560.55Kj / Kg 熵 8.393Kj (Kg.K)饱和水焓 137.72KJ /Kg 熵 0.476 IKj (Kg.K)；
[0007]温度45.8°C干蒸汽焓 2583.72Kj / Kg 熵 8.148IKj (Kg.Κ)饱和水焓 191.76KJ /Kg 熵 0.649Kj (Kg.K)；
[0008]100 °C水的性质:
[0009]温度100°C干蒸汽焓 2675.7IKj / Kg 熵 7.3545Kj (Kg.K)饱和水焓 419.06Kj /Kg 熵 1.3069KJ (Kg.K)；
[0010]100°C水蒸汽等熵膨胀:
[0011]设100°C的干水蒸汽等熵膨胀到0.005兆帕设湿度为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水蒸汽等熵膨胀:
[0017]8.8MPa535°C h=3474.15Kj / Kgs=6.779Kj (Kg.K)
[0018]等熵膨胀到到0.005兆帕设湿度为X
[0019]x=0.204
[0020]h=2056.07Kj / Kg
[0021]差1418.08Kj / Kg ；
[0022]蒸汽发电能力比较:[0023]432.56 / 1418.08=30.5% ；
[0024]温度差比较:
[0025](535-32.9) / (100-32.9)=13% ；
[0026]100摄氏度饱和水蒸汽自由膨胀到0.005兆帕的速度
[0027]432.56kj/kg=0.5mv2
[0028]V=930m/s ;
[0029]100°C的干水蒸汽等熵膨胀到0.005兆帕体积扩大18倍。
【发明内容】
[0030]本发明的目的是提供一种低温蒸气能量回收再利用的蒸气热能转换成机械能装置。
[0031]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
[0032]一种蒸气热能转换成机械能装置，第I进口与空心轴固定连通，空心轴与内设于第I外壳的上下两个第I喷嘴对应固定连通；
[0033]第I喷嘴呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口，后端设有喷嘴出口，喷嘴入口的开口尺寸小于喷嘴出口开口尺寸；喷嘴入口与喷嘴出口固定连通，空心轴通过喷嘴入口与第I喷嘴固定连通；
[0034]第I外壳与第I出口固定连接；
[0035]蒸汽进入喷嘴入口后，体积扩张膨胀从喷嘴出口排出，第I喷嘴通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴转动。
[0036]空心轴的一端与轴承固定连接。
[0037]第I喷嘴和空心轴由金属材料或塑料构成。
[0038]一种蒸气热能转换成机械能装置，第2进口与开槽轴固定连通，开槽轴与内设于第2外壳的上下两个第2喷嘴对应固定连通；
[0039]第2喷嘴呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口，后端设有喷嘴出口，喷嘴入口的开口尺寸小于喷嘴出口开口尺寸；喷嘴入口与喷嘴出口固定连通，开槽轴通过喷嘴入口与第2喷嘴固定连通；开槽轴由空心轴内设隔板构成；
[0040]第2外壳与第2出口固定连接；
[0041]蒸汽进入喷嘴入口后，体积扩张膨胀从喷嘴出口排出，第2喷嘴通过蒸汽体积变化产生自转从而带动开槽轴转动。
[0042]开槽轴的一端与轴承固定连接。
[0043]第2喷嘴和开槽轴由金属材料或塑料构成。
[0044]本发明的有益效果:
[0045]该发明高效率解决低温蒸气能量回收再利用问题。本技术方案容易实施，解决了湿蒸汽对汽轮机的影响，空调制冷或制热的时候采用节流膨胀，效率比较低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0047]图1是本发明的第一种【具体实施方式】组合结构示意图。[0048]图2是图1的A— A剖面结构示意图。
[0049]图3是本发明的第二种【具体实施方式】组合结构示意图。
[0050]图4是图2的B— B剖面结构示意图。
[0051]图5是本发明的喷嘴立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0052]根据图1-图5所示，本发明主要包括:第I进口 1、空心轴2、第I喷嘴3、轴承4、第I出口 5、第I外壳6、第2进口 7、开槽轴8、第2出口 9、第2喷嘴10、第2外壳11、喷嘴入口 12、喷嘴出口 13、隔板14。
[0053]一种蒸气热能转换成机械能装置，第I进口 I与空心轴2固定连通，空心轴2与内设于第I外壳6的上下两个第I喷嘴3对应固定连通；
[0054]第I喷嘴3呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口 12，后端设有喷嘴出口 13，喷嘴入口 12的开口尺寸小于喷嘴出口 13开口尺寸；喷嘴入口 12与喷嘴出口 13固定连通，空心轴2通过喷嘴入口 12与第I喷嘴3固定连通；
[0055]第I外壳6与第I出口 5固定连接；
[0056]蒸汽进入喷嘴入口 12后，体积扩张膨胀从喷嘴出口 13排出，第I喷嘴3通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴2转动。
[0057]空心轴2的一端与轴承4固定连接。
[0058]第I喷嘴3和空心轴2由金属材料或塑料构成。
[0059]一种蒸气热能转换成机械能装置，第2进口 7与开槽轴8固定连通，开槽轴8与内设于第2外壳11的上下两个第2喷嘴10对应固定连通；
[0060]第2喷嘴10呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口 12，后端设有喷嘴出口 13，喷嘴入口 12的开口尺寸小于喷嘴出口 13开口尺寸；喷嘴入口 12与喷嘴出口 13固定连通，开槽轴8通过喷嘴入口 12与第2喷嘴10固定连通；开槽轴8由空心轴2内设隔板14构成；
[0061]第2外壳11与第2出口 9固定连接；
[0062]蒸汽进入喷嘴入口 12后，体积扩张膨胀从喷嘴出口 13排出，第2喷嘴10通过蒸汽体积变化产生自转从而带动开槽轴8转动。
[0063]开槽轴8的一端与轴承4固定连接。
[0064]第2喷嘴10和开槽轴8由金属材料或塑料构成。
[0065]工作原理:
[0066]1.喷嘴与轴固定连接，蒸汽进入轴，然后进入扩张型喷嘴里膨胀加速，喷嘴受到蒸汽的反作用力而带动轴的旋转，离开喷嘴的蒸汽从出口离开，轴可以输出功率。
[0067]2.第I进口 I与空心轴2的连接，空心轴2与第I喷嘴3的固定连接，空心轴2与轴承4的连接，空心轴2与第I外壳6的连接，第I喷嘴3与空心轴2固定连接，第I出口 5与第I外壳6的固定连接，轴承4与空心轴2的连接，第I外壳6与空心轴2连接，第I外壳6与第I出口 5的连接。
[0068]3.第2进口 7与开槽轴8的连接，开槽轴8与第2喷嘴10的固定连接，开槽轴8与轴承4的连接，开槽轴8与第2外壳11的连接，第2喷嘴10与开槽轴8固定连接，第2出口 9与第2外壳11连接，第2外壳11与开槽轴8连接。
【权利要求】
1.一种蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:第I进口(I)与空心轴(2)固定连通，空心轴(2)与内设于第I外壳(6)的上下两个第I喷嘴(3)对应固定连通； 第I喷嘴(3)呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口(12)，后端设有喷嘴出口(13)，喷嘴入口(12)的开口尺寸小于喷嘴出口(13)开口尺寸；喷嘴入口(12)与喷嘴出口(13)固定连通，空心轴(2)通过喷嘴入口(12)与第I喷嘴(3)固定连通； 第I外壳(6)与第I出口(5)固定连接； 蒸汽进入喷嘴入口(12)后，体积扩张膨胀从喷嘴出口(13)排出，第I喷嘴(3)通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴(2)转动。
2.根据权利要求1所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述的空心轴(2)的一端与轴承(4)固定连接。
3.根据权利要求1所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述的第I喷嘴(3)和空心轴(2)由金属材料或塑料构成。
4.一种蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:第2进口(7)与开槽轴(8)固定连通，开槽轴(8)与内设于第2外壳(11)的上下两个第2喷嘴(10)对应固定连通； 第2喷嘴(10)呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口(12)，后端设有喷嘴出口(13)，喷嘴入口(12)的开口尺寸小于喷嘴出口(13)开口尺寸；喷嘴入口(12)与喷嘴出口(13)固定连通，开槽轴⑶通过喷嘴入口(12)与第2喷嘴(10)固定连通；开槽轴⑶由空心轴(2)内设隔板(14)构成； 第2外壳(11)与第2出口(9)固定连接； 蒸汽进入喷嘴入口(12)后，体积扩张膨胀从喷嘴出口(13)排出，第2喷嘴(10)通过蒸汽体积变化产生自转从而带动开槽轴(8)转动。
5.根据权利要求4所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述开槽轴(8)的一端与轴承(4)固定连接。
6.根据权利要求4所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述的第2喷嘴(10)和开槽轴(8)由金属材料或塑料构成。
【文档编号】F01K27/00GK103615294SQ201310591372
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】郭富强 申请人:郭富强
【专利摘要】本发明公开了一种蒸气热能转换成机械能装置，第1进口与空心轴固定连通，空心轴与内设于第1外壳的上下两个第1喷嘴对应固定连通；第1喷嘴呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口，后端设有喷嘴出口，喷嘴入口的开口尺寸小于喷嘴出口开口尺寸；喷嘴入口与喷嘴出口固定连通，空心轴通过喷嘴入口与第1喷嘴固定连通；第1外壳与第1出口固定连接；蒸汽进入喷嘴入口后，体积扩张膨胀从喷嘴出口排出，第1喷嘴通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴转动。空心轴的一端与轴承固定连接。该发明高效率解决低温蒸气能量回收再利用问题。本技术方案容易实施，解决了湿蒸汽对汽轮机的影响，空调制冷或制热的时候采用节流膨胀，效率比较低的问题。
【专利说明】蒸气热能转换成机械能装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热能转换成机械能装置，尤其是一种蒸气热能转换成机械能装置。
【背景技术】
[0002]目前，低温热源的浪费非常严重，传统用能大户广泛存在低温余热利用率低，甚至零利用率的现象。60— 180°C温区中能量转化理论与技术的研究相对薄弱，而该温区中的余热排放量非常大，无法高效率利用，只能将其排放大气，导致热能白白浪费。
[0003]就现有的技术，汽轮机的排汽压力越低，蒸汽循环的热效率就越高。不过排汽压力主要取决凝汽器的真空度，真空度又取决于冷却水的温度和抽真空的设备(通常称为真空泵)，如果采用过低的排汽压力，就需要增大冷却水流量、增大凝汽器冷却水和冷却介质的换热面、降低被使用的冷却水的温度和抽真空的设备，较长的末级叶片，但同时真空太低又会导致汽轮机汽缸(低压缸)的蒸汽流速加快，使汽轮机汽缸(低压缸)差胀加剧，危及汽轮机安全运转。凝汽式汽轮机常用的排汽压力为5?10千帕。
[0004]100°C—个大气压的水蒸汽发电潜能与8.8MPa535°C的水蒸汽发电潜能比较；
[0005]0.005?0.01兆帕对应的性质:
[0006]温度32.9°C 干蒸汽焓 2560.55Kj / Kg 熵 8.393Kj (Kg.K)饱和水焓 137.72KJ /Kg 熵 0.476 IKj (Kg.K)；
[0007]温度45.8°C干蒸汽焓 2583.72Kj / Kg 熵 8.148IKj (Kg.Κ)饱和水焓 191.76KJ /Kg 熵 0.649Kj (Kg.K)；
[0008]100 °C水的性质:
[0009]温度100°C干蒸汽焓 2675.7IKj / Kg 熵 7.3545Kj (Kg.K)饱和水焓 419.06Kj /Kg 熵 1.3069KJ (Kg.K)；
[0010]100°C水蒸汽等熵膨胀:
[0011]设100°C的干水蒸汽等熵膨胀到0.005兆帕设湿度为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水蒸汽等熵膨胀:
[0017]8.8MPa535°C h=3474.15Kj / Kgs=6.779Kj (Kg.K)
[0018]等熵膨胀到到0.005兆帕设湿度为X
[0019]x=0.204
[0020]h=2056.07Kj / Kg
[0021]差1418.08Kj / Kg ；
[0022]蒸汽发电能力比较:[0023]432.56 / 1418.08=30.5% ；
[0024]温度差比较:
[0025](535-32.9) / (100-32.9)=13% ；
[0026]100摄氏度饱和水蒸汽自由膨胀到0.005兆帕的速度
[0027]432.56kj/kg=0.5mv2
[0028]V=930m/s ;
[0029]100°C的干水蒸汽等熵膨胀到0.005兆帕体积扩大18倍。
【发明内容】
[0030]本发明的目的是提供一种低温蒸气能量回收再利用的蒸气热能转换成机械能装置。
[0031]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
[0032]一种蒸气热能转换成机械能装置，第I进口与空心轴固定连通，空心轴与内设于第I外壳的上下两个第I喷嘴对应固定连通；
[0033]第I喷嘴呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口，后端设有喷嘴出口，喷嘴入口的开口尺寸小于喷嘴出口开口尺寸；喷嘴入口与喷嘴出口固定连通，空心轴通过喷嘴入口与第I喷嘴固定连通；
[0034]第I外壳与第I出口固定连接；
[0035]蒸汽进入喷嘴入口后，体积扩张膨胀从喷嘴出口排出，第I喷嘴通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴转动。
[0036]空心轴的一端与轴承固定连接。
[0037]第I喷嘴和空心轴由金属材料或塑料构成。
[0038]一种蒸气热能转换成机械能装置，第2进口与开槽轴固定连通，开槽轴与内设于第2外壳的上下两个第2喷嘴对应固定连通；
[0039]第2喷嘴呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口，后端设有喷嘴出口，喷嘴入口的开口尺寸小于喷嘴出口开口尺寸；喷嘴入口与喷嘴出口固定连通，开槽轴通过喷嘴入口与第2喷嘴固定连通；开槽轴由空心轴内设隔板构成；
[0040]第2外壳与第2出口固定连接；
[0041]蒸汽进入喷嘴入口后，体积扩张膨胀从喷嘴出口排出，第2喷嘴通过蒸汽体积变化产生自转从而带动开槽轴转动。
[0042]开槽轴的一端与轴承固定连接。
[0043]第2喷嘴和开槽轴由金属材料或塑料构成。
[0044]本发明的有益效果:
[0045]该发明高效率解决低温蒸气能量回收再利用问题。本技术方案容易实施，解决了湿蒸汽对汽轮机的影响，空调制冷或制热的时候采用节流膨胀，效率比较低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0047]图1是本发明的第一种【具体实施方式】组合结构示意图。[0048]图2是图1的A— A剖面结构示意图。
[0049]图3是本发明的第二种【具体实施方式】组合结构示意图。
[0050]图4是图2的B— B剖面结构示意图。
[0051]图5是本发明的喷嘴立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0052]根据图1-图5所示，本发明主要包括:第I进口 1、空心轴2、第I喷嘴3、轴承4、第I出口 5、第I外壳6、第2进口 7、开槽轴8、第2出口 9、第2喷嘴10、第2外壳11、喷嘴入口 12、喷嘴出口 13、隔板14。
[0053]一种蒸气热能转换成机械能装置，第I进口 I与空心轴2固定连通，空心轴2与内设于第I外壳6的上下两个第I喷嘴3对应固定连通；
[0054]第I喷嘴3呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口 12，后端设有喷嘴出口 13，喷嘴入口 12的开口尺寸小于喷嘴出口 13开口尺寸；喷嘴入口 12与喷嘴出口 13固定连通，空心轴2通过喷嘴入口 12与第I喷嘴3固定连通；
[0055]第I外壳6与第I出口 5固定连接；
[0056]蒸汽进入喷嘴入口 12后，体积扩张膨胀从喷嘴出口 13排出，第I喷嘴3通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴2转动。
[0057]空心轴2的一端与轴承4固定连接。
[0058]第I喷嘴3和空心轴2由金属材料或塑料构成。
[0059]一种蒸气热能转换成机械能装置，第2进口 7与开槽轴8固定连通，开槽轴8与内设于第2外壳11的上下两个第2喷嘴10对应固定连通；
[0060]第2喷嘴10呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口 12，后端设有喷嘴出口 13，喷嘴入口 12的开口尺寸小于喷嘴出口 13开口尺寸；喷嘴入口 12与喷嘴出口 13固定连通，开槽轴8通过喷嘴入口 12与第2喷嘴10固定连通；开槽轴8由空心轴2内设隔板14构成；
[0061]第2外壳11与第2出口 9固定连接；
[0062]蒸汽进入喷嘴入口 12后，体积扩张膨胀从喷嘴出口 13排出，第2喷嘴10通过蒸汽体积变化产生自转从而带动开槽轴8转动。
[0063]开槽轴8的一端与轴承4固定连接。
[0064]第2喷嘴10和开槽轴8由金属材料或塑料构成。
[0065]工作原理:
[0066]1.喷嘴与轴固定连接，蒸汽进入轴，然后进入扩张型喷嘴里膨胀加速，喷嘴受到蒸汽的反作用力而带动轴的旋转，离开喷嘴的蒸汽从出口离开，轴可以输出功率。
[0067]2.第I进口 I与空心轴2的连接，空心轴2与第I喷嘴3的固定连接，空心轴2与轴承4的连接，空心轴2与第I外壳6的连接，第I喷嘴3与空心轴2固定连接，第I出口 5与第I外壳6的固定连接，轴承4与空心轴2的连接，第I外壳6与空心轴2连接，第I外壳6与第I出口 5的连接。
[0068]3.第2进口 7与开槽轴8的连接，开槽轴8与第2喷嘴10的固定连接，开槽轴8与轴承4的连接，开槽轴8与第2外壳11的连接，第2喷嘴10与开槽轴8固定连接，第2出口 9与第2外壳11连接，第2外壳11与开槽轴8连接。
【权利要求】
1.一种蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:第I进口(I)与空心轴(2)固定连通，空心轴(2)与内设于第I外壳(6)的上下两个第I喷嘴(3)对应固定连通； 第I喷嘴(3)呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口(12)，后端设有喷嘴出口(13)，喷嘴入口(12)的开口尺寸小于喷嘴出口(13)开口尺寸；喷嘴入口(12)与喷嘴出口(13)固定连通，空心轴(2)通过喷嘴入口(12)与第I喷嘴(3)固定连通； 第I外壳(6)与第I出口(5)固定连接； 蒸汽进入喷嘴入口(12)后，体积扩张膨胀从喷嘴出口(13)排出，第I喷嘴(3)通过蒸汽的体积变化产生自转从而带动空心轴(2)转动。
2.根据权利要求1所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述的空心轴(2)的一端与轴承(4)固定连接。
3.根据权利要求1所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述的第I喷嘴(3)和空心轴(2)由金属材料或塑料构成。
4.一种蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:第2进口(7)与开槽轴(8)固定连通，开槽轴(8)与内设于第2外壳(11)的上下两个第2喷嘴(10)对应固定连通； 第2喷嘴(10)呈长条弯曲喇吧状，前端设有喷嘴入口(12)，后端设有喷嘴出口(13)，喷嘴入口(12)的开口尺寸小于喷嘴出口(13)开口尺寸；喷嘴入口(12)与喷嘴出口(13)固定连通，开槽轴⑶通过喷嘴入口(12)与第2喷嘴(10)固定连通；开槽轴⑶由空心轴(2)内设隔板(14)构成； 第2外壳(11)与第2出口(9)固定连接； 蒸汽进入喷嘴入口(12)后，体积扩张膨胀从喷嘴出口(13)排出，第2喷嘴(10)通过蒸汽体积变化产生自转从而带动开槽轴(8)转动。
5.根据权利要求4所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述开槽轴(8)的一端与轴承(4)固定连接。
6.根据权利要求4所述的蒸气热能转换成机械能装置，其特征在于:所述的第2喷嘴(10)和开槽轴(8)由金属材料或塑料构成。
【文档编号】F01K27/00GK103615294SQ201310591372
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】郭富强 申请人:郭富强
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