一种除霾微型燃气轮机及除霾车的制作方法

[0001]
本实用新型涉及环境保护设备技术领域，具体涉及一种除霾微型燃气轮机及除霾车。


背景技术：

[0002]
随着我国经济建设的不断发展，各种大气污染物急剧增加。空气治理已经成为了关乎国民生计的一项重要内容，引起了社会各方关注。目前主动除霾的方式主要有除霾塔和除霾车。
[0003]
除霾塔底部是一个足球场大小的集热棚，主要作用是聚集污染空气，借助太阳能对其进行加热，促使热气流沿塔上升，途中会经过多个过滤层，通过去除大气环境中的pm2.5及nox、so2等雾霾形成的关键前体物，从而有效控制雾霾形成。该装置通常需固定设置，且体积较大，难以移动，除霾范围有限。
[0004]
而目前的除霾车则是通过车载净化系统实现除霾，将高速空气流经旋风发生器和雾化器后产生高速旋转雾化气流，该气流与空气中的尘埃接触后降落，完成降尘作业。虽然解决了除霾范围有限的问题，却仍存在缺陷：旋风发生器和雾化器的结合所产生的除霾物质的速度和量有限，效率较低；且车体、高速气流装置、旋风发生器、雾化器、均需额外驱动或者控制，进一步降低了效率，并会消耗过多的能源。


技术实现要素：

[0005]
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种除霾微型燃气轮机及除霾车，解决现有除霾装置体积大、除霾范围有限、效率低、能耗高的技术问题。
[0006]
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
[0007]
一种除霾微型燃气轮机，包括转轴、压气机叶轮、轴承座、轴流涡轮、第一轴承组，第二轴承组，壳体、燃烧室和排气道；从进气至出气方向，所述转轴上依次套设压气机叶轮、轴承座和轴流涡轮，所述压气机叶轮和轴流涡轮分别与所述转轴固定连接，所述转轴通过第一轴承组和第二轴承组支撑在轴承座内；所述轴承座及轴流涡轮外部环绕设置燃烧室，所述压气机叶轮、轴流涡轮和燃烧室的外部罩设壳体；轴流涡轮外周环绕设置排气道。
[0008]
进一步的，所述第一轴承组和第二轴承组为角接触球轴承；所述第一轴承组是单个单列角接触球轴承；和/或，所述第二轴承组是成对安装使用的一对角接触球轴承，所述第二轴承组的内圈端面与所述轴流涡轮中心的凸肩相抵。
[0009]
进一步的，所述除霾微型燃气轮机包括电机，所述电机的电机轴与所述转轴为一体轴或为两段轴通过离合器连接；所述电机的电机轴与所述转轴通过离合器连接时，所述转轴的前端设置传动螺母，所述离合器连接所述电机的电机轴和所述传动螺母。
[0010]
进一步的，所述电机为启发一体式电机，所述启发一体式电机先作为电动机带动所述压气机叶轮旋转，待加速到所述除霾微型燃气轮机独立运行后作为发电机发电。
[0011]
进一步的，所述除霾微型燃气轮机包括用于将液体引入所述排气道的引水管，所
述引水管的出口设置在所述排气道内。
[0012]
进一步的，所述燃烧室外壁上布设气孔用于使经过所述压气机叶轮的气体从所述气孔进入所述燃烧室内；所述燃烧室内设置有用于加注燃料的喷嘴和用于点火的点火装置。
[0013]
进一步的，所述排气道的流道呈锥形，沿气体的流动方向从前到后收缩。
[0014]
一种除霾车，包括上述的除霾微型燃气轮机和车体；所述车体载有水箱，所述水箱通过引水管连通所述排气道。
[0015]
进一步的，所述除霾车包括支撑结构，所述除霾微型燃气轮机通过所述支撑结构设置在所述车体上。
[0016]
进一步的，所述支撑结构可旋转或摆动，进而带动所述除霾微型燃气轮机旋转或摆动。
[0017]
进一步的，所述电机为启发一体式电机时，所述启发一体式电机所发电为所述除霾车运行提供电力和/或为所述除霾车内的设施提供电力。
[0018]
进一步的，所述除霾微型燃气轮机和排气道水平设置，所述排气道尾部设置一斜向上的扩流管；所述扩流管为锥形，沿气体的流动方向从前到后扩张。
[0019]
进一步的，所述引水管为多根，所述引水管的出口设置在所述扩流管内。
[0020]
进一步的，所述扩流管的角度可调。
[0021]
本实用新型的有益效果是：
[0022]
1、本实用新型的除霾微型燃气轮机，第二轴承组的一对角接触球轴承，可以分别承受第二轴承组槽端面的推力和轴流涡轮中心凸肩产生的推力，因此无需设置多余的推力轴承，降低了制造和装配误差。
[0023]
2、本实用新型的除霾微型燃气轮机，体积小，能够快速将水或者抑尘剂水溶液雾化，高速喷射到外界空气中，除霾效果好。
[0024]
3、本实用新型的除霾微型燃气轮机，既能实现除霾，又可实现供电。工作过程中无污物排放，噪音小。
[0025]
4、本实用新型的除霾车机动灵活：设备体积小，对作业场地基本无限制要求，可穿梭在人口密集的半开放区域，如社区、学校、医院、街道等场所进行除霾。
[0026]
5、本实用新型的除霾车经济实用：无需进行前期准备工作，进入作业场地后即可立即投入使用，大大节省了前期建设花费和时间成本。且后期设备的维护费用仅与普通车辆维护费用相当。
[0027]
6、本实用新型的除霾车操作简单：只需一名会开车的人员即可完成全套除霾作业。
[0028]
7、本实用新型的除霾车节能环保：车体的电是由燃气轮机提供的，燃气轮机的燃料为酒精等清洁能源，整套装置无额外能源需求，且不产生污染物。
[0029]
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
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图1是本实用新型除霾微型燃气轮机的结构示意图。
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图2是本实用新型除霾微型燃气轮机中转子系统的结构示意图。
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图3是本实用新型除霾车的结构示意图。
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附图编号：1-燃气轮机，11-电机，12-离合器，13-传动螺母，14-压气机叶轮，15-转轴，16-壳体，17-燃烧室，18-排气道，19-轴承座，110-轴流涡轮，2-车体，21-引水管，22-水箱，3-扩流管，4-支撑结构,51-第一轴承组，52-第二轴承组。
具体实施方式
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在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0035]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0036]
如图1-2所示，一种除霾微型燃气轮机1，包括转轴15、压气机叶轮14、轴承座19、轴流涡轮110、第一轴承组51，第二轴承组52，壳体16、燃烧室17和排气道18；沿所述压气机叶轮14至所述轴流涡轮110方向，所述转轴15上依次套设压气机叶轮14、轴承座19和轴流涡轮110，所述压气机叶轮14和轴流涡轮110与所述转轴15固定连接，所述转轴15通过第一轴承组51和第二轴承组52支撑在轴承座19内。所述轴承座19及轴流涡轮110外部环绕设置燃烧室17，所述压气机叶轮14、轴流涡轮110和燃烧室17的外部罩设壳体16；轴流涡轮110外周设置排气道18。所述轴承座19前端和后端分别从端面向内开设第一轴承组槽和第二轴承组槽，所述第一轴承组51和第二轴承组52均套设在所述转轴15上并分别嵌入所述第一轴承组槽和第二轴承组槽内。
[0037]
本实施例的除霾微型燃气轮机的工作原理及过程如下：
[0038]
外界气体自所述除霾微型燃气轮机1的进气道进入，经所述压气机叶轮14加压后进入所述燃烧室17，在所述燃烧室17内燃烧后从所述轴流涡轮110轮缘喷出进入所述排气道18将所述排气道18内的液体汽化，液体汽化形成蒸汽从排气道18末端喷出，同时，自所述燃烧室17内燃烧后的气体推动所述轴流涡轮110转动，进而带动所述转轴15及压气机叶轮14转动，此时压气机叶轮14可独立运行，不再需要电机11驱动。
[0039]
作为优选，所述第一轴承组51和第二轴承组52为角接触球轴承，其中，所述第一轴承组51是单个单列角接触球轴承；所述第二轴承组52是成对安装使用的一对角接触球轴承，所述第二轴承组52的内圈端面与所述轴流涡轮110中心的凸肩相抵。角接触球轴承既可以承受径向力，也可以承受轴向力。第一轴承组51背靠第一轴承组槽端面安装；第二轴承组52的一对角接触球轴承采用背靠背安装方式。第二轴承组52的一对角接触球轴承，可以分别承受第二轴承组槽端面的推力和轴流涡轮110中心凸肩产生的推力。因此本实施例中无
需设置多余的推力轴承，降低了制造和装配误差。
[0040]
优选的，所述除霾微型燃气轮机1还包括电机11，所述电机11的电机轴与所述转轴15为一体轴或为两段轴通过离合器12连接。所述电机11的电机轴与所述转轴15通过离合器12连接时，所述转轴15的前端设置传动螺母13，所述离合器12连接所述电机11的电机轴和所述传动螺母13。进一步优选的，所述电机11为启发一体式电机，所述启发一体式电机先作为电动机带动所述压气机叶轮14旋转，待加速到所述除霾微型燃气轮机1独立运行后作为发电机发电。
[0041]
作为优选，所述除霾微型燃气轮机1还包括用于将液体引入所述排气道18的引水管21，所述引水管21的出口设置在所述排气道18内。
[0042]
优选的，所述燃烧室17外壁上布设气孔用于使经过所述压气机叶轮14的气体从所述气孔进入所述燃烧室17内。
[0043]
作为优选，所述燃烧室17内设置有用于加注燃料的喷嘴和用于点火的点火装置。优选的，所述加注燃料为清洁能源。进一步优选的，所述加注燃料为酒精。
[0044]
优选的，所述排气道18的流道呈锥形，沿气体的流动方向从前到后收缩，以实现蒸汽在所述排气道18中进一步加速提高动压，进而提高喷射距离。
[0045]
如图3所示，在上述除霾微型燃气轮机的基础上，本申请同时提供了一种除霾车，其处包括上述除霾微型燃气轮机1外，还包括车体2；所述车体2前部载有水箱22，所述水箱22通过引水管21连通所述排气道18。
[0046]
作为优选，引水管21从引水管孔进入除霾微型燃气轮机1且外壁与引水管孔密封固定。
[0047]
本实用新型除霾原理为：
[0048]
本实用新型的除霾原理为：高温气体流进排气道时将引水管内引出的液体汽化，液体在高温高压气体的作用下迅速形成蒸汽从排气管末端喷出，形成巨幅水幕，有效破坏雾霾的气溶胶结构，使悬浮在空气中的粉尘迅速凝结下落，从而在短时间内大幅降低pm2.5和pm10数值。
[0049]
伴随水雾一同喷洒出的天然无公害抑尘剂(秸秆纤维分子)能够有效的捕获空气中pm20以下的颗粒物质，并使它们相互粘连，形成网状结构，最终吸附在地面上。即使4-5级大风也无法将其吹散，有效抑制了微尘颗粒再次上扬，达到了长效抑尘的效果。
[0050]
除霾作业后，随着空气中水雾的蒸发，气温逐渐降低，空气密度增大，在局部区域形成一个上热下冷的逆温层，使下层空气相对稳定，进而形成局部冷岛，使外围悬浮颗粒不易侵入，有效延长了除霾效果的持续时间。
[0051]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。