高压连续回热发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压连续回热发动机，包括汽化器、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器和准连续回热装置，所述汽化器的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置的回热器加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器加热流体出口经所述冷凝冷却器与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述准连续回热装置的回热器被加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器被加热流体出口与所述汽化器连通，工质流通通道的承压能力大于1MPa。本发明所公开的高压连续回热发动机效率高、功率密度高、燃料多样性好。
【专利说明】高压连续回热发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种高压连续回热发动机。
【背景技术】
[0002]回热是提高发动机的效率的有效途径，但是如果回热时工质的压力过低不仅不可能提高发动机的效率，甚至还会降低发动机的效率。速度型做功机构和速度型压缩机构与容积型机构相比具有体积小、工质流量大的优势。如果能发明一种高压回热的速度型发动机将可制造出效率高、功率密度高的发动机。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
方案一:一种高压连续回热发动机，包括汽化器、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器和准连续回热装置，所述汽化器的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置的回热器加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器加热流体出口经所述冷凝冷却器与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述准连续回热装置的回热器被加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器被加热流体出口与所述汽化器的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0004]方案二:一种高压连续回热发动机，包括汽化器、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器和准连续回热装置，所述汽化器的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置的加热流体入口连通，所述准连续回热装置的加热流体出口经所述冷却器与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置的被加热流体入口连通，所述准连续回热装置的被加热流体出口与所述汽化器的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0005]方案三:一种高压连续回热发动机，包括外燃加热器、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器和准连续回热装置，所述外燃加热器的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置的回热器加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器加热流体出口经所述冷却器与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置的回热器被加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器被加热流体出口与所述外燃加热器的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0006]方案四:一种高压连续回热发动机，包括内燃燃烧室、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器和准连续回热装置，所述内燃燃烧室的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置的回热器加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器加热流体出口经所述冷却器与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置的回热器被加热流体入口连通，所述准连续回热装置的回热器被加热流体出口与所述内燃燃烧室的工质入口连通，在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上设工质导出口，所述内燃燃烧室与氧化剂源连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0007]方案五:在方案一至方案四任一方案的基础上，所述准连续回热装置包括两个以上并列设置的填料式回热器；且每个所述填料式回热器的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀；
所有所述加热流体入口控制阀的入口设为所述回热器加热流体入口，所有所述加热流体出口控制阀的出口设为所述回热器加热流体出口，所有所述被加热流体入口控制阀的入口设为所述回热器被加热流体入口，所有所述被加热流体出口控制阀的出口设为所述回热器被加热流体出口 ；
所有所述加热流体入口控制阀、所有所述加热流体出口控制阀、所有所述被加热流体入口控制阀和所有所述被加热流体出口控制阀受回热控制机构控制。
[0008]方案六:在方案一至方案四任一方案的基础上，所述准连续回热装置设为热轮。
[0009]方案七:一种高压连续回热发动机，包括汽化器、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器和对流回热热交换器，所述汽化器的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器的回热器加热流体入口连通，所述对流回热热交换器的回热器加热流体出口经所述冷凝冷却器与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述对流回热热交换器的回热器被加热流体入口连通，所述对流回热热交换器的回热器被加热流体出口与所述汽化器的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0010]方案八:一种高压连续回热发动机，包括外燃加热器、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器和对流回热热交换器，所述外燃加热器的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器的回热器加热流体入口连通，所述对流回热热交换器的回热器加热流体出口经所述冷却器与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述对流回热热交换器的回热器被加热流体入口连通，所述对流回热热交换器的回热器被加热流体出口与所述外燃加热器连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0011]方案九:一种高压连续回热发动机,包括内燃燃烧室、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器和对流回热热交换器，所述内燃燃烧室的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器的回热器加热流体入口连通，所述对流回热热交换器的回热器加热流体出口经所述冷却器与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述对流回热热交换器的回热器被加热流体入口连通，所述对流回热热交换器的回热器被加热流体出口与所述内燃燃烧室的工质入口连通，在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上设工质导出口，所述内燃燃烧室与氧化剂源连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
[0012]方案十:在方案一至方案四或者方案八至方案九任一方案的基础上,所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机。
[0013]方案^^一:在方案一至方案四或者方案七至方案九任一方案的基础上,所述速度型气体做功机构设为透平。
[0014]方案十二:在方案十一的基础上，所述透平设为涡轮动力机构。
[0015]方案十三:在方案一至方案七任一方案的基础上，所述速度型液体泵设为离心泵。
[0016]方案十四:在方案四或方案九的基础上，所述高压连续回热发动机还包括附属速度型做功机构，所述工质导出口与所述附属速度型做功机构的工质入口连通。
[0017]方案十五:在方案十四的基础上，所述附属速度型做功机构与所述速度型气体做功机构共轴设置。
[0018]方案十六:在方案一至方案四或者在方案七至方案九任一方案的基础上，在工质连通通道上设工质储存空间。
[0019]方案十七:在方案四或者方案七的基础上，所述工质导出口设置在所述冷却器的工质入口处。
[0020]本发明中，所谓的“速度型气体做功机构”是指速度型膨胀做功机构，即气体在速度型膨胀机构内膨胀做功，例如透平(包括涡轮)或设在转子上的喷管等。
[0021]本发明中，所谓的“`准连续回热装置”是指通过装置内部两个以上单元交替工作形成近似连续回热的装置，例如热轮和按照一定逻辑关系工作的两个以上并联设置的回热器。
[0022]本发明中，所谓的“回热控制机构”是指控制回热器按设定要求工作的控制机构，其可以选择性地使用现有技术中能够控制阀门启闭的机构。
[0023]本发明中，“所有所述加热流体入口控制阀、所有所述加热流体出口控制阀、所有所述被加热流体入口控制阀和所有所述被加热流体出口控制阀受回热控制机构控制”的目的是使在任意时刻，至少一个所述填料式回热器的所述加热流体入口控制阀和所述加热流体出口控制阀处于打开状态，所述被加热流体入口控制阀和所述被加热流体出口控制阀处于关闭状态，同时至少一个所述填料式回热器的所述加热流体入口控制阀和所述加热流体出口控制阀处于关闭状态，所述被加热流体入口控制阀和所述被加热流体出口控制阀处于打开状态。在只有两个所述填料式回热器的结构中，在上述控制过程中会有相关控制阀开启和关闭交替过程，上述任意时刻忽略这一交替过程的影响。
[0024]本发明中，所谓的“工质连通通道”是指内部有工质流动的连通两个或多个单元的通道，例如所述速度型气体做功机构与所述准连续回热装置之间的连通通道等。
[0025]本发明中，所谓的“流通通道”是指流体(即工质)所能到达的空间，包括连通通道和相关单元中的流体流通的空间。
[0026]本发明中，所谓的“工质流通通道的承压能力”是指流体(即工质)所能到达的空间的壁，包括连通通道和相关单元中的流体流通的空间的壁，的承压能力。
[0027]本发明中，所谓的“工质储存空间”是指能够容纳工质的空间，例如储罐、内径加大
的管道等。[0028]本发明中，设置所述工质储存空间的目的是为了减少或消除所述准连续回热装置流体切换的影响，使系统稳定工作。
[0029]本发明中，当将所述冷凝冷却器或所述冷却器的内部空间加大作为所述工质储存空间使用时，所述工质储存空间还可以起到增加所述冷凝冷却器或增加所述冷却器中冷却流体停留时间以达到提高冷却效果的目的。
[0030]本发明中，循环过程中的工质压力对提高效率是十分必要的，为此本发明中对所述工质流体通道的承压能力进行了限定，在条件允许的情况下，应尽可能提高所述工质流体通道的承压能力，然而根据热力学和制造成本方面的考虑，所述工质流通通道承压能力的上限应在IOOMPa以下。
[0031]本发明中，所述工质流通通道内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述工质流通通道内的最高工质压力达到其承压能力，以达到提高效率的目的。
[0032]本发明中，在设有所述汽化器的结构中，工质是在循环中可以被液化和汽化的流体，例如水、氟利昂、有机朗肯循环工质等。
[0033]本发明中，在设有所述外燃加热器的结构中，工质可以选择氦气、氢气或氮气等气体。
[0034]本发明中，在设有所述内燃燃烧室的结构中，工质可以选择燃烧产物，也可以选择燃烧产物与惰性气体的混合物等。
[0035]本发明中，所谓的“所述内燃燃烧室与氧化剂源连通”包括所述内燃燃烧室直接与氧化剂源连通、氧化剂经吸热后进入所述内燃燃烧室的连通方式，也包括氧化剂先进入所述高压连续回热发动机的循环路径中与循环流体混合后再进入所述内燃燃烧室的连通方式。
[0036]本发明中，所谓的“对流回热热交换器”是以回热为目的的对流热交换器。
[0037]本发明中，所谓的“加热流体”是将其它流体加热自身温度降低的流体。
[0038]本发明中，所谓的“被加热流体”是被其它流体加热自身温度升高的流体。
[0039]本发明中，所述工质流通通道的承压能力大于IMPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa、10.0MPa、10.5MPa、ll.0MPa、ll.5MPa、12.0MPa、12.5MPa、13.0MPa、13.5MPa、14.0MPa、14.5MPa、15.0MPa、15.5MPa、16.0MPa、16.5MPa、17.0MPa、17.5MPa、18.0MPa、18.5MPa、19.0MPa、19.5MPa、20.0MPa、20.5MPa、21.0MPa、21.5MPa、22.0MPa、22.5MPa、
23.0MPa、23.5MPa、24.0MPa、24.5MPa、25.0MPa、25.5MPa、26.0MPa、26.5MPa、27.0MPa、
27.5MPa、28.0MPa、28.5MPa、29.0MPa、29.5MPa 或大于 30.0MPa0
[0040]本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
[0041]本发明的有益效果如下:
本发明所公开的所述高压连续回热发动机效率高、功率密度高、燃料多样性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图； 图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；
图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；
图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；
图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；
图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；
图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；
图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；
图12所示的是本发明实施例12的结构示意图；
图13所示的是本发明实施例13的结构示意图；
图14所示的是本发明实施例14的结构示意图，
图中:
I内燃燃烧室、101工质导出口、1001工质导出控制阀、102氧化剂源、11外燃加热器、2汽化器、3透平、301附属透平、4叶轮压气机、5冷却器、6准连续回热装置、66对流回热热交换器、601回热器加热流体入口、6001加热流体入口控制阀、602回热器加热流体出口、6002加热流体出口控制阀、603回热器被加热流体入口、6003被加热流体入口控制阀、604回热器被加热流体出口、6004被加热流体出口控制阀、605填料式回热器、606热轮、7离心泵。
【具体实施方式】
[0043]实施例1
如图1所示的高压连续回热发动机，包括汽化器2、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器51和准连续回热装置6，所述汽化器2的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置6的回热器加热流体入口 601连通，所述准连续回热装置6的回热器加热流体出口 602经所述冷凝冷却器51与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述准连续回热装置6的回热器被加热流体入口 603连通，所述准连续回热装置6的回热器被加热流体出口 604与所述汽化器2的工质入口连通。
[0044]本实施例中，如图1所示，所述速度型气体做功机构设为透平3，所述速度型液体栗设为尚心栗7。
[0045]具体实施时，本实施例以及下述所有实施方式中，所述高压连续回热发动机中的工质流通通道的承压能力都可选择地设为大于lMPa、l.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5 MPa、4MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa、10.0MPa、10.5MPa、ll.0MPaU1.5MPa、12.0MPa、12.5MPa、13.0MPa、13.5MPa、14.0MPa、14.5MPa、15.0MPa、15.5MPa、16.0MPa、16.5MPa、17.0MPa、17.5MPa、18.0MPa、18.5MPa、19.0MPa、19.5MPa、20.0MPa、20.5MPa、21.0MPa、21.5MPa、22.0MPa、22.5MPa、23.0MPa、23.5MPa、24.0MPa、24.5MPa、25.0MPa、25.5MPa、26.0MPa、26.5MPa、27.0MPa、27.5MPa、
28.0MPa、28.5MPa、29.0MPa、29.5MPa 或大于 30.0MPa0
[0046]实施例2 如图2所示的一种高压连续回热发动机，包括汽化器2、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器5和准连续回热装置6，所述汽化器2的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置6的加热流体入口 601连通，所述准连续回热装置6的加热流体出口 602经所述冷却器5与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置6的被加热流体入口 603连通，所述准连续回热装置6的被加热流体出口 604与所述汽化器2的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于I MPa。
[0047]本实施例中，所述速度型气体做功机构设为透平3，所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机4。
[0048]具体实施例时，可以选择性地参照实施例5至实施例10设置所述准连续回热装置6。
[0049]实施例3
如图3所示的高压连续回热发动机，包括外燃加热器11、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器5和准连续回热装置6，所述外燃加热器11的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置6的回热器加热流体入口 601连通，所述准连续回热装置6的回热器加热流体出口 602经所述冷却器5与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置6的回热器被加热流体入口 603连通，所述准连续回热装置6的回热器被加热流体出口 604与所述外燃加热器11的工质入口连通，工质流通通道的承压能力为2MPa。
[0050]本实施例中，所述速度型气体做功机构设为透平3，所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机4。
[0051]实施例4
如图4所示的高压连续回热发动机，包括内燃燃烧室1、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器5和准连续回热装置6，所述内燃燃烧室I的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置6的回热器加热流体入口 601连通，所述准连续回热装置6的回热器加热流体出口 602经所述冷却器5与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置6的回热器被加热流体入口 603连通，所述准连续回热装置6的回热器被加热流体出口 604与所述内燃燃烧室I的工质入口连通，在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上设工质导出口 101，所述内燃燃烧室I与氧化剂源102连通，工质流通通道的承压能力为2MPa。
[0052]本实施例中，所述速度型气体做功机构设为透平3，所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机4。
[0053]本实施例中，所述工质导出口 101具体的设置在了所述冷却器5的工质入口处。
[0054]实施例5
如图5所示的高压连续回热发动机，其在实施例1的基础上，使所述准连续回热装置6具体包括两个并列设置的填料式回热器605 ;且两个所述填料式回热器605的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀6001，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀6004，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀6002，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀6003 ;两个所述加热流体入口控制阀6001的入口设为所述回热器加热流体入口 601，两个所述加热流体出口控制阀6002的出口设为所述回热器加热流体出口 602，两个所述被加热流体入口控制阀6003的入口设为所述回热器被加热流体入口 603，两个所述被加热流体出口控制阀6004的出口设为所述回热器被加热流体出口 604 ；
两个所述加热流体入口控制阀6001、两个所述加热流体出口控制阀6002、两个所述被加热流体入口控制阀6003和两个所述被加热流体出口控制阀6004受回热控制机构控制。
[0055]作为可以变换的实施方式，所述准连续回热装置6可以包括三个以上并列设置的填料式回热器605 ;且每个所述填料式回热器605的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀6001，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀6004，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀6002，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀6003 ；
所有所述加热流体入口控制阀6001的入口设为所述回热器加热流体入口 601，所有所述加热流体出口控制阀6002的出口设为所述回热器加热流体出口 602，所有所述被加热流体入口控制阀6003的入口设为所述回热器被加热流体入口 603，所有所述被加热流体出口控制阀6004的出口设为所述回热器被加热流体出口 604 ；
所有所述加热流体入口控制阀6001、所有所述加热流体出口控制阀6002、所有所述被加热流体入口控制阀6003和所有所述被加热流体出口控制阀6004受回热控制机构控制。
[0056]可选择的，工质流通通道的承压能力为3MPa。
[0057]实施例6
如图6所示的高压连续回热发动机，其在实施例1的基础上，使所述准连续回热装置6设为热轮606，所述透平3的工质出口与所述冷凝冷却器51之间的连通通道设为所述热轮606的加热流体通道，所述离心泵7的工质出口与所述汽化器2工质入口之间的连通通道设为所述热轮606的被加热流体通道。
[0058]实施例7
如图7所示的高压连续回热发动机，其在实施例3的基础上，使所述准连续回热装置6包括两个并列设置的填料式回热器605 ;且两个所述填料式回热器605的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀6001，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀6004，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀6002，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀6003。
[0059]两个所述加热流体入口控制阀6001的入口设为所述回热器加热流体入口 601，两个所述加热流体出口控制阀6002的出口设为所述回热器加热流体出口 602，连个所述被加热流体入口控制阀6003的入口设为所述回热器被加热流体入口 603，两个所述被加热流体出口控制阀6004的出口设为所述回热器被加热流体出口 604。
[0060]两个所述加热流体入口控制阀6001、两个所述加热流体出口控制阀6002、两个所述被加热流体入口控制阀6003和两个所述被加热流体出口控制阀6004受回热控制机构控制。
[0061]作为可以变换的实施方式，所述准连续回热装置6可以包括三个以上并列设置的填料式回热器605 ;且每个所述填料式回热器605的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀6001，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀6004，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀6002，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀6003。
[0062]所有所述加热流体入口控制阀6001的入口设为所述回热器加热流体入口 601，所有所述加热流体出口控制阀6002的出口设为所述回热器加热流体出口 602，所有所述被加热流体入口控制阀6003的入口设为所述回热器被加热流体入口 603，所有所述被加热流体出口控制阀6004的出口设为所述回热器被加热流体出口 604。
[0063]所有所述加热流体入口控制阀6001、所有所述加热流体出口控制阀6002、所有所述被加热流体入口控制阀6003和所有所述被加热流体出口控制阀6004受回热控制机构控制。
[0064]工质流通通道的承压能力为4MPa。
[0065]实施例8
如图8所示的高压连续回热发动机，其在实施例3的基础上，将所述准连续回热装置6设为热轮606，所述透平3的工质出口与所述冷却器5之间的连通通道设为所述热轮606的加热流体通道，所述叶轮压气机4的工质出口与所述外燃加热器11工质入口之间的连通通道设为所述热轮606的被加热流体通道。
[0066]实施例9
如图9所示的高压连续回热发动机，其与实施例4的基础上，使所述准连续回热装置6包括两个并列设置的填料式回热器605 ;且两个所述填料式回热器605的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀6001，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀6004，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀6002，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀6003 ；
两个所述加热流体入口控制阀6001的入口设为所述回热器加热流体入口 601，两个所述加热流体出口控制阀6002的出口设为所述回热器加热流体出口 602，连个所述被加热流体入口控制阀6003的入口设为所述回热器被加热流体入口 603，两个所述被加热流体出口控制阀6004的出口设为所述回热器被加热流体出口 604 ；
两个所述加热流体入口控制阀6001、两个所述加热流体出口控制阀6002、两个所述被加热流体入口控制阀6003和两个所述被加热流体出口控制阀6004受回热控制机构控制。
[0067]作为可以变换的实施方式，所述准连续回热装置6可以包括三个以上并列设置的填料式回热器605 ;且每个所述填料式回热器605的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀6001，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀6004，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀6002，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀6003 ；
所有所述加热流体入口控制阀6001的入口设为所述加热流体入口 601，所有所述加热流体出口控制阀6002的出口设为所述加热流体出口 602，所有所述被加热流体入口控制阀6003的入口设为所述被加热流体入口 603，所有所述被加热流体出口控制阀6004的出口设为所述被加热流体出口 604 ；
所有所述加热流体入口控制阀6001、所有所述加热流体出口控制阀6002、所有所述被加热流体入口控制阀6003和所有所述被加热流体出口控制阀6004受回热控制机构控制。
[0068]工质流通通道的承压能力为5MPa。
[0069]实施例10
如图10所示的高压连续回热发动机，其在实施例4的基础上，将所述准连续回热装置6设为热轮606，所述透平3的工质出口与所述冷却器5之间的连通通道设为所述热轮606的加热流体通道，所述叶轮压气机4的工质出口与所述内燃燃烧室I工质入口之间的连通通道设为所述热轮606的被加热流体通道。
[0070]工质流通通道的承压能力为6MPa。
[0071]实施例11
如图11所示的高压连续回热发动机，其在实施例4的基础上，增设附属速度型做功机构，所述工质导出口 101与所述附属速度型做功机构的工质入口连通，所述附属速度型做功机构与所述速度型气体做功机构共轴设置，图中所述附属速度型做功机构设为附属透平301，在所述工质导出口 101处设置工质导出控制阀1001。
[0072]作为可以变换的实施方式，所述附属速度型做功机构与所述速度型气体做功机构可不共轴设置。
[0073]本发明中，所有设有所述工质导出口 101的实施方式均可参照本实施例增设所述附属速度型做功机构，并选择性地使所述附属速度型做功机构与所述速度型气体做功机构共轴设置。
[0074]实施例12
如图12所示的高压连续回热发动机，包括汽化器2、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器51和对流回热热交换器66，所述汽化器2的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器66的回热器加热流体入口 601连通，所述对流回热热交换器66的回热器加热流体出口 602经所述冷凝冷却器51与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述对流回热热交换器66的回热器被加热流体入口 603连通，所述对流回热热交换器66的回热器被加热流体出口 604与所述汽化器2的工质入口连通，工质流通通道的承压能力为 2MPa。
[0075]可选择的，所述速度型气体做功机构设为透平3。
[0076]所述速度型液体泵设为离心泵7。
[0077]所述透平3的工质出口与所述冷凝冷却器51工质出口之间的连通通道设为所述对流回热热交换器66的加热流体通道，所述离心泵7的工质出口与所述汽化器2工质入口之间的连通通道设为所述对流回热热交换器66的被加热流体通道。
[0078]可选择地，工质流通通道的承压能力大于2MPa。[0079]本发明中，所有实施方式均可参照本实施例，将准连续回热装置改设为对流回热热交换器。
[0080]实施例13
如图13所示的高压连续回热发动机，包括外燃加热器11、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器5和对流回热热交换器66，所述外燃加热器11的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器66的回热器加热流体入口 601连通，所述对流回热热交换器66的回热器加热流体出口 602经所述冷却器5与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述对流回热热交换器66的回热器被加热流体入口 603连通，所述对流回热热交换器66的回热器被加热流体出口 604与所述外燃加热器11的工质入口连通，工质流通通道的承压能力为2MPa。
[0081]可选择的，所述速度型气体做功机构设为透平3，所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机4。
[0082]可选择地，工质流通通道的承压能力大于2MPa。
[0083]实施例14
如图14所示的高压连续回热发动机，包括内燃燃烧室1、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器5和对流回热热交换器66，所述内燃燃烧室I的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器66的回热器加热流体入口 601连通，所述对流回热热交换器66的回热器加热流体出口 602经所述冷却器5与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述对流回热热交换器66的回热器被加热流体入口 603连通，所述对流回热热交换器66的回热器被加热流体出口 604与所述内燃燃烧室I的工质入口连通，在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上设工质导出口 101，所述内燃燃烧室I与氧化剂源102连通，工质流通通道的承压能力为IMPa。
[0084]本实施例中，所述速度型气体做功机构设为透平3，所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机4。
[0085]图中，所述透平3的工质出口与所述冷却器5工质出口之间的连通通道设为所述对流回热热交换器66的加热流体通道，所述叶轮压气机4的工质出口与所述内燃燃烧室I的工质入口之间的连通通道设为所述对流回热热交换器66的被加热流体通道。
[0086]可选择地，工质流通通道的承压能力大于3MPa。
[0087]具体实施时，本发明的所有实施方式中，都可以选择性地在工质连通通道上设工质储存空间。
[0088]本发明的上述所有设有所述工质导出口 101的实施方式中，都将所述工质导出口101设置在了所述冷却器5的工质入口处，作为可以变换的实施方式，所述工质导出口 101可以改设在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上的其它任何位置上，不影响其导出工质的作用的实现。
[0089]本发明的上述所有包括所述速度型液体泵的实施方式中，都将所述速度型液体泵具体的设为了所述离心泵7，作为可以变换的实施方式，所述速度型液体泵还可以改设为其它形式的液体泵。
[0090]本发明的上述所有包括所述速度型气体压缩机构的实施方式中，都将所述速度型气体压缩机构具体的设为了所述叶轮压气机4，作为可以变换的实施方式，所述速度型气体压缩机构还可以改设为其它形式。
[0091]本发明的上述所有实施方式中，都将所述速度型气体做功机构具体的设为了所述透平3，作为可以变换的实施方式，所述速度型气体做功机构还可以改设为其它形式，例如改设为设在转子上的喷管等。
[0092]显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括汽化器(2)、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器(51)和准连续回热装置(6)，所述汽化器(2)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置(6 )的回热器加热流体入口( 601)连通，所述准连续回热装置(6 )的回热器加热流体出口(602)经所述冷凝冷却器(51)与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述准连续回热装置(6)的回热器被加热流体入口(603)连通，所述准连续回热装置(6)的回热器被加热流体出口(604)与所述汽化器(2)的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
2.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括汽化器(2)、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器(5)和准连续回热装置(6)，所述汽化器(2)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置(6)的回热器加热流体入口(601)连通，所述准连续回热装置(6)的回热器加热流体出口(602)经所述冷却器(5)与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置(6)的回热器被加热流体入口(603)连通，所述准连续回热装置(6)的回热器被加热流体出口(604)与所述汽化器(2)的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
3.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括外燃加热器(11)、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器(5)和准连续回热装置(6)，所述外燃加热器(11)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置(6 )的回热器加热流体入口( 601)连通，所述准连续回热装置(6 )的回热器加热流体出口(602)经所述冷却器(5)与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置(6)的回热器被加热流体入口(603)连通，所述准连续回热装置(6)的回热器被加热流体出口(604)与所述外燃加热器(11)的工质入口连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
4.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括内燃燃烧室(I)、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器(5 )和准连续回热装置(6 )，所述内燃燃烧室(I)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述准连续回热装置(6)的回热器加`热流体入口(601)连通，所述准连续回热装置(6)的回热器加热流体出口(602)经所述冷却器(5)与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述准连续回热装置(6 )的回热器被加热流体入口(603 )连通，所述准连续回热装置(6 )的回热器被加热流体出口( 604)与所述内燃燃烧室(I)的工质入口连通，在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上设工质导出口(101)，所述内燃燃烧室(I)与氧化剂源(102)连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
5.如权利要求1至4中任一项所述高压连续回热发动机，其特征在于:所述准连续回热装置(6)包括两个以上并列设置的填料式回热器(605);且每个所述填料式回热器(605)的一端同时与加热流体流入通道和被加热流体流出通道连通，在所述加热流体流入通道上设加热流体入口控制阀(6001)，在所述被加热流体流出通道上设被加热流体出口控制阀(6004)，另一端同时与加热流体流出通道和被加热流体流入通道连通，在所述加热流体流出通道上设加热流体出口控制阀(6002)，在所述被加热流体流入通道上设被加热流体入口控制阀(6003)； 所有所述加热流体入口控制阀(6001)的入口设为所述回热器加热流体入口(601)，所有所述加热流体出口控制阀(6002)的出口设为所述回热器加热流体出口(602)，所有所述被加热流体入口控制阀(6003)的入口设为所述回热器被加热流体入口(603)，所有所述被加热流体出口控制阀(6004)的出口设为所述回热器被加热流体出口(604)； 所有所述加热流体入口控制阀(6001)、所有所述加热流体出口控制阀(6002)、所有所述被加热流体入口控制阀(6003)和所有所述被加热流体出口控制阀(6004)受回热控制机构控制。
6.如权利要求1至4中任一项所述高压连续回热发动机，其特征在于:所述准连续回热装置(6)设为热轮(606)。
7.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括汽化器(2)、速度型液体泵、速度型气体做功机构、冷凝冷却器(51)和对流回热热交换器(66)，所述汽化器(2)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器(66)的回热器加热流体入口(601)连通，所述对流回热热交换器(66)的回热器加热流体出口(602)经所述冷凝冷却器(51)与所述速度型液体泵的工质入口连通，所述速度型液体泵的工质出口与所述对流回热热交换器(66)的回热器被加热流体入口(603)连通，所述对流回热热交换器(66)的回热器被加热流体出口(604)与所述汽化器(2)的工质入口连通,工质流通通道的承压能力大于IMPa。
8.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括外燃加热器(11)、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、 冷却器(5)和对流回热热交换器(66)，所述外燃加热器(11)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器(66)的回热器加热流体入口(601)连通，所述对流回热热交换器(66)的回热器加热流体出口(602)经所述冷却器(5)与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述对流回热热交换器(66)的回热器被加热流体入口(603)连通，所述对流回热热交换器(66)的回热器被加热流体出口(604)与所述外燃加热器(11)连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
9.一种高压连续回热发动机，其特征在于:包括内燃燃烧室(I)、速度型气体压缩机构、速度型气体做功机构、冷却器(5)和对流回热热交换器(66)，所述内燃燃烧室(I)的工质出口与所述速度型气体做功机构的工质入口连通，所述速度型气体做功机构的工质出口与所述对流回热热交换器(66)的回热器加热流体入口(601)连通，所述对流回热热交换器(66)的回热器加热流体出口(602)经所述冷却器(5)与所述速度型气体压缩机构的工质入口连通，所述速度型气体压缩机构的工质出口与所述对流回热热交换器(66)的回热器被加热流体入口(603)连通，所述对流回热热交换器(66)的回热器被加热流体出口(604)与所述内燃燃烧室(I)的工质入口连通，在所述速度型气体做功机构的工质出口和所述速度型气体压缩机构的工质入口之间的连通通道上设工质导出口(101)，所述内燃燃烧室(I)与氧化剂源(102)连通，工质流通通道的承压能力大于IMPa。
10.如权利要求2至4中任一项或8或9所述高压连续回热发动机，其特征在于:所述速度型气体压缩机构设为叶轮压气机(4 )。
【文档编号】F02C3/08GK103590862SQ201310482377
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司