一种冷凝式动能动力转换装置及其热动力系统的制作方法_3

文档序号:9782730阅读:来源:国知局
旋转轴I设置在所述壳体4内,所述透平叶片2设置在所述旋转轴I上,在所述透平叶片2内设置冷凝冷却区,在所述壳体4上、在所述旋转轴I上设置液体导出口 5,在所述壳体4上设置可凝气体工质导入口 6,所述喷管3的工质出口与所述可凝气体工质导入口 6连通。
[0113]为了最大限度的消除余速损失,本实施例以及下述所有包括所述透平叶片2的实施方式中,均可以使经所述喷管3导入的可凝气体工质在所述透平叶片2上冷凝并以液态形式离开所述透平叶片2进入所述液体导出口 5。
[0114]实施例2
[0115]如图2所示的冷凝式动能动力转换装置,在实施例1的基础上,进一步将所述透平叶片2设为轴流叶片22,并在所述透平叶片2上增加设置液体导出口 5。
[0116]实施例3
[0117]如图3所示的冷凝式动能动力转换装置,在实施例2的基础上,进一步在所述旋转轴I上增设可凝气体工质导入口 6,并使喷管3的工质出口与增设的该所述可凝气体工质导入口 6连通,同时,取消了设置在所述透平叶片2上和所述旋转轴I上的液体导出口 5。
[0118]本实施例中,将和设置在所述旋转轴I上的所述可凝气体工质导入口 6连通的喷管3设为了拉瓦尔喷管31。
[0119]作为可以变换地实施方式,还可以在所述透平叶片2上也设置所述可凝气体工质导入口 6,并使其和所述喷管3连通,具体设置方式可以参考本实施例旋转轴上的所述可凝气体工质导入口 6与所述喷管3的连通方式。
[0120]作为可以变换地实施方式,本发明所有实施方式中,均可参照本实施例将所述喷管3设为拉瓦尔喷管31。
[0121]实施例4
[0122]如图4所示的冷凝式动能动力转换装置,其在实施例2的基础上,进一步将所述透平叶片2改设为径流叶片21。
[0123]实施例5
[0124]一种冷凝式动能动力转换装置,如图5所示,其在实施例2的基础上,进一步在所述轴流叶片22上设置打击捕捉传动结构18。
[0125]作为可以变换的实施方式,本发明所有实施例中均可以参照本实施例在所述透平叶片2上设置所述打击捕捉传动结构18。
[0126]实施例6
[0127]如图6所示的冷凝式动能动力转换装置,在实施例2的基础上,进一步使所述冷凝冷却区包括设置在所述透平叶片2上的冷凝冷却流体通道7,同时,取消了设置在所述透平叶片2上和所述旋转轴I上的所述液体导出口 5。
[0128]实施例7
[0129]如图7所示的冷凝式动能动力转换装置,在实施例6的基础上,进一步在所述旋转轴I上增设所述液体导出口 5。
[0130]本实施例中,所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质与所述喷管3导入的可凝气体工质设为同一种物质,流经所述冷凝冷却流体通道7和所述液体导出口 5的流体经同一通道导出所述冷凝式动能动力转换装置。
[0131]作为可以变换的实施方式,所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质与所述喷管3导入的可凝气体工质设为不同,此时,为所述冷凝冷却流体通道7和所述液体导出口 5的导出流体设置不同的通道,当然,在同一种物质的情况下也可以采用不同的通道导出流体。
[0132]本实施例中,所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质设为液体,进一步可选地,所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质设为水。
[0133]作为可以变换的实施方式,本发明上述实施方式中,均可选择性地参照实施例6、实施例7设置所述冷凝冷却流体通道7,并可进一步选择性性的将所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质设为液体,进一步可选地,所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质设为水,当设为液体时,均可进一步选择性设置所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质与所述喷管3导入的可凝气体工质设为同一种物质;或均进一步可选择性地将所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质设为气体,并可进一步选择性地将所述冷凝冷却流体通道7内的冷凝冷却介质设为氢气或设为氦气。
[0134]作为可以变换的实施方式,本发明上述实施方式中,均可选择性地设置所述喷管3出口处的静压低于 IMPa、0.9MPa、0.8MPa、0.7MPa、0.6MPa、0.5MPa、0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa、
0.lMPa、0.09MPa、0.08MPa、0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、0.02MPa、0.01MPa、0.009MPa、0.008MPa或低于0.007MPa ;或均可选择性地设置所述喷管3出口处的静压低于 0.5MPa、0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.lMPa、0.09MPa、0.08MPa、0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、0.02MPa、0.01MPa、0.009MPa、0.008MPa 或低于 0.007MPa ;或均可选择性地设置所述喷管3出口处的静压低于0.2MPa、0.1MPa,0.09MPa、0.08MPa、0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、0.02MPa、0.01MPa、0.009MPa、0.008MPa 或低于 0.007MPa。
[0135]作为可以变换的实施方式,本发明上述实施方式中,均可选择性地使所述旋转轴I对外输出动力。
[0136]实施例8
[0137]如图8所示的应用实施例6所述冷凝式动能动力转换装置的热动力系统,所述喷管3的工质入口与汽化器8的蒸汽出口连通。
[0138]实施例9
[0139]如图9所示的热动力系统,其在实施例8的基础上,进一步将所述液体导出口 5经液体栗9与所述汽化器8连通。
[0140]实施例10
[0141]如图10所示的热动力系统,其在实施例9的基础上,进一步将所述冷凝冷却流体通道7的冷凝冷却介质出口与排热器10的冷凝冷却介质入口连通,所述排热器10的冷凝冷却介质出口与所述冷凝冷却流体通道7的冷凝冷却介质入口连通。
[0142]作为可以变换的实施方式,当所述冷凝冷却区设置成其它形式时,也可以参考本实施例使所述冷凝冷却区的冷凝冷却介质出口与排热器10的冷凝冷却介质入口连通,所述排热器10的冷凝冷却介质出口与所述冷凝冷却区的冷凝冷却介质入口连通。
[0143]作为可以变换的实施方式,本发明的上述设有所述排热器10的结构中,均可以选择性地将所述排热器10设为供暖散热器。
[0144]作为可以变换的实施方式,本发明上述所有实施方式中的所述冷凝式动能动力转换装置都可以代替实施6中的所述冷凝式动能动力转换装置应用到实施例8至10中。
[0145]实施例11
[0146]如图11所示的冷凝式动能动力转换装置,包括喷管3、汽非气流体传动单元11和动力单元12,所述汽非气流体传动单元11包括可凝气体工质导入口 6、非气流体入口 13和工质出口,所述动力单元12包括工质入口和工质出口,所述喷管3的工质出口与所述汽非气流体传动单元11的所述可凝气体工质导入口 6连通,所述汽非气流体传动单元11的所述工质出口与所述动力单元12的所述工质入口连通。
[0147]实施例12
[0148]如图12所示的冷凝式动能动力转换装置,其在实施例11的基础上,进一步将所述喷管3设为拉瓦尔喷管31。
[0149]实施例13
[0150]如图13所示的冷凝式动能动力转换装置,其在实施例11的基础上,进一步所述汽非气流体传动单元11设为射流栗151,所述可凝气体工质导入口 6设为所述射流栗151的动力流体入口,所述汽非气流体传动单元11的所述非气流体入口 13设为所述射流栗151的低压流体入口,所述汽非气流体传动单元11的所述工质出口设为所述射流栗151的流体出口。
[0151]作为可以变换的实施方式,本发明的上述所有设有所述汽非气流体传动单元11的实施方式中,均可以选择性地将所述非气流体入口 13内的流体设为固体流化物;同时,可以选择性地将所述动力单元12设为容积型动力单元,或选择性第将所述动力单元12设为速度型动力单元。
[0152]实施例14
[0153]如图14所示的冷凝式动能动力转换装置,其在实施例13的基础上,进一步将所述动力单兀2设为叶轮机构124,所述喷管3设为拉瓦尔喷管31。
[0154]作为可以变换的实施方式,本发明的上述所有设有所述所述动力单元12的实施方式中,均可以选择性地使所述动力单元12对外输出动力。
[0155]作为可以变换的实施方式,本发明的上述所有设有所述汽非气流体传动单元11的实施方式中,均可以选择性地设置所述喷管3出口处的静压低于lMPa、0.9MPa、0.8MPa、0.7MPa、0.6MPa、0.5MPa、0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.lMPa、0.09MPa、0.08MPa、0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、0.02MPa、0.0lMPa,0.009MPa、0.008MPa或低于0.007MPa,或均可选择性地设置所述喷管3出口处的静压低于0.5MPa、0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.lMPa、0.09MPa、0.08MPa、0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、
0.02MPa、0.01MPa、0.009MPa、0.008MPa或低于0.007MPa,或均可选择性地设置所述喷管 3 出口处的静压低于 0.2MPa、0.1MPa、0.09MPa、0.08MPa、0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、0.02MPa、0.01MPa、0.009MPa、0.008MPa 或低于 0.007MPa。
[0156]实施例15
[0157]如图15所示的应用实施例11所述冷凝式动能动力转换装置的热动力系统,所述喷管3的工质入口与汽化器8的蒸汽出口连通。
[0158]实施例16
[0159]如图16所示的应用实施例14所述冷凝式动能动力转换装置的热动力系统,所述喷管3的工质入口与汽化器8的蒸汽出口连通。
[0160]实施例17
[0161]如图17所示的热动力系统,其在实施例16的基础上,进一步将所述动力单元12,即叶轮机构124,的工质出口经回送栗121与所述汽化器8连通。
[0162]实施例18
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