闭式燃气螺管转子发动机装置的制作方法

本发明涉及热能动力装置，具体来说闭式燃气螺管转子发动机装置。

背景技术：

现有技术热能动力装置分为内燃和外燃两种，如活塞式内燃机和开环的燃气轮机装置就采用了内燃加热方式，斯特林发动机和闭环的燃气轮机装置就采用了外燃加热方式。闭式燃气轮机装置的气轮机有报道用于商业发电，而斯特林发动机有多方面技术问题至今未能解决，未有实用商业价值。采用外部加热方式，能适用多种燃料特别是劣质燃料，还可以利用核能，所以其最大优点是能把任何外来热能转换为机械功。

闭式燃气轮机装置的气轮机，由包括压气机、气轮机、加热器、冷却器等组成，压气机与气轮机动力连接，常以氦气为工质。工作时，氦气在压气机中压缩升压后，送至加热器在定压条件下从外部进行加热，使氦气的温度达到所需高温。接着，高温氦气在气轮机中进行绝热膨胀，推动叶轮输出轴功。最后把膨胀作功后的低压氦气送入冷却器定压放热而完成整个闭环式热力循环。

但由于使用了叶片式涡轮，排出的乏气温度比较高，需要使用大量的冷却水来冷却，所以其最大缺点是循环热效率比较低。压气机采用了轴流式或离心式压气机，体积比较大，且不能移动和调速转动，目前只作固定式商业发电装置使用。上述缺点限制了闭式燃气轮机装置的气轮机发挥技术优势在其它方面用途。

在专利申请号201410415779.3一种提高涡轮发动机效率的方法及其装置、专利申请号201610813636.7一种螺管转子及其发动机等相关专利申请中，都使用了螺管转子代替现有技术燃气涡轮发动机的叶片式涡轮转子来提高循环热效率把热能转换为机械功，构成了以空气为工质，工作于开环式热力循环的燃气螺管转子发动机，它们必须从内部燃烧方式对工质进行加热，对热能的来源燃料选择有一定限制。如何把闭式燃气轮机装置的技术优势与燃气螺管转子发动机的技术优势相结合发挥出来，构成一种能克服上述技术问题的闭式燃气螺管转子发动机装置是本发明要解决的问题。

技术实现要素：

发明目的：一是提供一种能提高闭式燃气轮机装置循环热效率的闭式燃气螺管转子发动机装置；二是在此基础上一步步对它进行改进，扩大它的用途。

本发明一提供高效率的闭式燃气螺管转子发动机装置通过下述技术方案予以实现：

闭式燃气螺管转子发动机装置，包括闭式燃气轮机装置的气轮机，用螺管转子发动机代替气轮机把热能转换为机械功。

本发明二提供效率的闭式燃气螺管转子发动机装置通过下述技术方案予以实现：

压气机是变容积式压气机。

冷却器是用风冷却。

调速电机装置与变容积式压气机动力连接、与市电电连接并能调速输出功率驱动变容积式压气机，螺管转子发动机与负载动力连接并输出功率驱动负载。

发电机与调速电机装置中的控制器电池电连接，调速电机装置与变容积式压气机动力连接并能调速输出功率驱动变容积式压气机，螺管转子发动机与包括发电机在内的负载动力连接并输出功率驱动包括发电机在内的负载。

所述的变容积式压气机是滑片式压气机。

由于采用了上述技术措施，本发明一、二与现有技术相比较能取得如下

技术效果：

1.排出的乏气温度得到大幅降低，使闭式燃气发动机的循环热效率得到相应提高。

2.压气机使用变容积式压气机，使压气机低转速也能输出相应高气压力。

3.冷却器能用风冷却，使冷却装置简单和机体体积、重量能相应缩少、减轻。

4.能造出固定的也能造出移动的闭式燃气轮机装置。

5.能调压气机转速来控制工质循环量来控制螺管转子发动机输出功率。

6.闭式燃气螺管转子发动机装置不仅能用于商业发电还能用作汽车、船舶等作发动机使用。

附图说明

图1是用螺管转子发动机代替气轮机把热能转换为机械功的闭式燃气螺管转子发动机装置示意图。

图中，1.压气机，2.空气，3.燃料，4.加热器，5.螺管转子发动机，6.动力输出端，7.冷却水，8.冷却器，9.工质循环管。

图2是能移动闭式燃气螺管转子发动机装置用作如汽车发动机时的示意图。

图中，1.滑片式压气机，2.空气，3.燃料，4.加热器，5.调速电机，6.控制器及电池，7.发电机，8.螺管转子发动机，9.负载，10.冷却空气，11.冷却器，12.工质循环管。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细说明。

闭式燃气螺管转子发动机装置，包括闭式燃气轮机装置的气轮机，用螺管转子发动机代替气轮机把热能转换为机械功。就是在闭式燃气轮机装置的基础上，用螺管转子发动机代替气轮机来把热能转换为机械功。由于螺管转子发动机比叶片式气轮机转换热能效率高，从而使闭式燃气发动机装置的循环热效率得到相应提高，排出的乏气温度比较低，排出的乏气可使用冷却水来冷却也可使用风冷却。

压气机是变容积式压气机。就是用变容积式压气机代替轴流式或离心式压气机，使输出的工质压力不会因转速低而失压，使转速可调来控制输出功率。

调速电机装置与变容积式压气机动力连接、与市电电连接并能调速输出功率驱动变容积式压气机，螺管转子发动机与负载动力连接并输出功率驱动负载。这是一种利用市电设有调速电机装置的固定式闭式燃气螺管转子发动机装置。

发电机与调速电机装置中的控制器电池电连接，调速电机装置与变容积式压气机动力连接并能调速输出功率驱动变容积式压气机，螺管转子发动机与包括发电机在内的负载动力连接并输出功率驱动包括发电机在内的负载。这是一种利用自身发电设有调速电机装置的移动式闭式燃气螺管转子发动机装置。

变容积式压气机最好是用滑片式压气机，它节能、耐用、成本低、能低速输出压力。

技术特征：

技术总结
本发明公开了闭式燃气螺管转子发动机装置。在闭式燃气轮机装置的基础上，用螺管转子发动机代替气轮机来把热能转换为机械功。由于螺管转子发动机比叶片式气轮机转换热能效率高，从而使闭式燃气发动机的循环热效率得到相应提高，排出的乏气温度比较低，排出的乏气可使用冷却水来冷却也可使用风冷却。发电机与调速电机装置中的控制器电池电连接，调速电机装置与变容积式压气机动力连接并能调速输出功率驱动变容积式压气机，螺管转子发动机与包括发电机在内的负载动力连接并输出功率驱动包括发电机在内的负载。使移动式闭式燃气轮机装置不仅能用于商业发电还能用作汽车、船舶等作发动机使用。

技术研发人员：罗显平
受保护的技术使用者：罗显平
技术研发日：2016.11.11
技术公布日：2017.07.14