直流直喷汽轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽轮机技术领域，特别是一种直流直喷汽轮机。
【背景技术】
[0002]现有汽轮机的高效叶片外形复杂，对静、动平衡的要求高，否则会失衡发生振动，不能正常使用。使汽轮机的设计制造越来越繁杂化，制造难度大，成本居高不下。现有的汽轮机，利用高速气流冲击汽轮机叶片进行能量转换，依赖动、静叶栅间的进出气流动量变化获得推力，这样的结果，导致一定气流速度条件下，叶片的推力与转速相关，存在最佳速比。一般最佳速比时，转子的转动线速度是冲击气流速度的46% - 48%，达到最大推力时，提高转速推力反而下降，如转动线速度和气流速度一致时，推力为零。这样就大大降低了现有汽轮机的功率转换，导致现有汽轮机的效率不尽人意，从理论上讲，如用物理矢量法计算现有汽轮机的功率，计算公式就是:N=P*L*r/9550=M*r/9550，现有汽轮机的效率就是在25%，现有技术还没有高效率的汽轮机。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能量转换效率显著高于传统汽轮机的直流直喷汽轮机。
[0004]为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:
[0005]直流直喷汽轮机，包括:接入蒸汽的空心轴，设置于空心轴的旋转动力组件，直联旋转动力组件并驱动发电机组旋转发电的联轴器，所述旋转动力组件包括:设置于空心轴的一个或多个内设通气腔的推动轮、均匀设置于推动轮圆周壁的至少两个内设通气道的推动柱，以及设置于每个推动柱周壁并与空心轴、通气腔、通气道相通形成气体流动腔将蒸汽加压增速沿推动轮的圆周切线方向喷出的一个或多个喷嘴。
[0006]运行时，带有一定温度及压力的蒸汽从空心轴进气，蒸汽进入推动轮内的通气腔，通过气体流动腔向推动轮四周扩散经通气道直流到喷嘴，由喷嘴加压增速沿圆周切线方向喷出，推动轮受推力高速运转，空心轴通过联轴器直联带动发电机组旋转发电。
[0007]实用新型人采用创新的汽轮机动力驱动机理，结合对核心部件进行巧妙的结构设计，使得本直流直喷汽轮机结构简单、自重轻便、运行平稳，相同功率的汽轮机，本直流直喷汽轮机的重量不到传统汽轮机重量的三分之一，大幅度地节约耗材，节约了能源和减少了排放。基于全新的工作原理和结构设计，工作工程中能量转换没有过渡和间损环节，使得本直流直喷汽轮机显著提升了能量转换效率，能量转换效率比传统的汽轮机完全、彻底，最高甚至可达100%。具体而言，由于喷嘴直接带动推动轮旋转做功，从而带动发电机组发电，比现有汽轮机节能75%以上。并且由于本直流直喷汽轮机结构简单，易于制造、实施、维修和保养，制造和运行成本低廉、牢固扎实可靠，长期无需更换和保养，保养时间和寿命成数倍增加。
[0008]上述推动轮与所述推动柱为一体铸造件。推动轮与推动柱采用一体铸造成型，有利于推动轮与推动柱之间的紧密结合，并增强两者之间的密封性，能够有效提高旋转动力组件整体结构的牢固，确保其功能可靠性。实际实施时，推动轮与推动柱亦可以采用牢固和密封性可靠的其它结合方式，例如焊接，或者通过增加设置密封和连接部件连接。
[0009]所述通气腔为圆环状空腔，圆环状空腔中部与空心轴相通、外周与通气道相通；或所述通气腔包括圆环状中腔，和数目上与所述推动柱对应的条状导气腔，条状导气腔一端与所述中腔相通、另一端与通气道相通。
[0010]本实用新型的通气腔采用优选上述两种结构形式，有助于蒸汽的增压增速。由于空心轴、通气腔、通气道与喷嘴形成从上游至下游体积由大而小的气体流动腔，来自空心轴的蒸汽进入推动轮内的通气腔，并经通气道直流到喷嘴，带有一定温度及压力的蒸汽在气体流动腔中被不断加压，并在最下游由喷嘴加压增速沿圆周切线方向喷出，从而达到能量高效转换的良好效果，喷嘴喷出高压高速蒸汽形成强大推力，推动轮受推力高速运转，空心轴通过联轴器直联带动发电机组旋转发电。
[0011]上述推动轮的数量根据实际需求而定，实际实施时应结合功率因素确定推动轮的数目。当推动轮的数量大于两个时，各推动轮之间应等距布置。
[0012]每个推动轮上设置的推动柱数量，亦根据实际需要而定，但优选在每个推动轮上围绕推动轮圆心等距布置四个推动柱。
[0013]本实用新型中，推动柱的结构形式对旋转动力组件的性能影响较大，应考虑如何减少旋转动力组件转动时的推动柱产生的阻力，同时顾及推动柱与推动轮、推动柱与喷嘴的稳固性，实用新型人通过研宄发现，推动柱采用从推动柱基部至尾部由大而小的结构形式能够良好减少阻力和增强稳固性。因此，实用新型人通过精密设计，本实用新型中推动柱包括夹固于推动轮两侧的两个夹板和与两个夹板连接的柱粧，所述夹板、柱粧的纵切面呈等腰梯形，且两个夹板与柱粧底部一定倾角连接使得推动柱纵切面的外围轮廓呈等腰梯形。
[0014]上述喷嘴优选为增压增速喷嘴，当带有一定温度、压力的蒸汽流进入喷嘴时，增压增速喷嘴在0.001秒内将蒸汽的热能快速转变为动能增加流速，再加上原有的压力流速，合力合速后的气流速度是蒸汽进气流速度的4.85倍以上，形成一股巨大的推力从喷嘴超高音速喷出。
[0015]喷嘴可设置在推动柱周壁的任何位置，但需确保由喷嘴加压增速的蒸汽可沿圆周切线方向喷出。作为优选，喷嘴设置于所述柱粧处于两个夹板之间侧壁上，所述喷嘴与推动轮的切线平行。为了确保喷嘴在柱粧上的稳固性，在设置喷嘴的侧壁上，设置有设有螺纹的安装槽，喷嘴通过螺接设置于安装槽中。
[0016]实际实施时，每个推动柱上可以布置I个或数个喷嘴。
[0017]进一步地，前述的直流直喷汽轮机，还包括:包裹旋转动力组件的外壳，连接于空心轴与外壳之间的第一密封件。
[0018]前述的直流直喷汽轮机，第一密封件为侧齿式汽封件。
[0019]前述的直流直喷汽轮机，还包括:置于第一密封件右边的轴承座，置于轴承座上的轴承。
[0020]前述的直流直喷汽轮机，还包括:连接于空心轴的另一端并封闭上述空心轴的第二密封件。
[0021]前述的直流直喷汽轮机，第二密封件为实心轴。
[0022]前述的直流直喷汽轮机，还包括:连接空心轴的气压智能调控装置，连接于空心轴的气温智能监控装置。
[0023]前述的直流直喷汽轮机，气压智能调控装置包括:用于感应空心轴气压的气压传感器，与气压传感器连接的电动气压调节阀和流量控制阀。
[0024]前述的直流直喷汽轮机，气温智能监控装置包括:温度传感器，与温度传感器连接的温控数据表、温控器和超控报警器。
[0025]本实用新型的有益之处在于:
[0026]1、实用新型人采用创新的汽轮机动力驱动机理，结合对核心部件进行巧妙的结构设计，使得本直流直喷汽轮机结构简单、自重轻便、运行平稳，相同功率的汽轮机，本直流直喷汽轮机的重量不到传统汽轮机重量的三分之一，大幅度地节约耗材，节约了能源和减少了排放。基于全新的工作原理和结构设计，工作工程中能量转换没有过渡和间损环节，使得本直流直喷汽轮机显著提升了能量转换效率，能量转换效率比传统的汽轮机完全、彻底，最高甚至可达100%。具体而言，由于喷嘴直接带动推动轮旋转做功，从而带动发电机组发电，比现有汽轮机节能75%以上
[0027]2、并且由于本直流直喷汽轮机结构简单，易于制造、实施、维修和保养，制造和运行成本低廉、牢固扎实可靠，长期无需更换和保养，保养时间和寿命成数倍增加。
[0028]3、本实用新型的通气腔采用的创新结构形式，有助于蒸汽的增压增速。由于空心轴、通气腔、通气道与喷嘴形成从上游至下游体积由大而小的气体流动腔，来自空心轴的蒸汽进入推动轮内的通气腔，并经通气道直流到喷嘴，带有一定温度及压力的蒸汽在气体流动腔中被不断加压，并在最下游由喷嘴加压增速沿圆周切线方向喷出，从而达到能量高效转换的良好效果，喷嘴喷出高压高速蒸汽形成强大推力，推动轮受推力高速运转，空心轴通过联轴器直联带动发电机组旋转发电。
[0029]4、本实用新型中，实用新型人通过精密设计，本实用新型中推动柱包括夹固于推动轮两侧的两个夹板和与两个夹板连接的柱粧，所述夹板、柱粧的纵切面呈等腰梯形，且两个夹板与柱粧底部一定倾角连接使得推动柱纵切面的外围轮廓呈等腰梯形。由于本实用新型中推动柱的结构设计，减少旋转动力组件转动时的推动柱产生的阻力，同时顾及推动柱与推动轮、推动柱与喷嘴的稳固性。
[0030]5、本实用新型中喷嘴优选为增压增速喷嘴，当带有一定温度、压力的蒸汽流进入喷嘴时，增压增速喷嘴在0.001秒内将蒸汽的热能快速转变为动能增加流速，再加上原有的压力流速，合力合速后的气流速度是蒸汽进气流速度的4.85倍以上，形成一股巨大的推力从喷嘴超高音速喷出，从而为旋转动力组件提供强大的驱动能量。
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型的一种实施例的立体图；
[0032]图2是本实用新型壳体内部的一种实施例的立体图；
[0033]图3是本实用新型一种实施例的截面图；
[0034]图中附图标记的含义:
[0035]I空心轴，2气温智能监控装置，3推动轮，4推动柱，5喷嘴，601上外壳，602下外壳，7侧齿式汽封件，8轴承，9气压智能调控装置。
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
[0037]如图1至图3所示，本实施例的直流直喷汽轮机，包括:接入蒸汽的空心轴1，设置于空心轴I的旋转动力组件，直联旋转动力组件并驱动发电机组旋转发电的联轴器，旋转动力组件包括:设置于空心轴的五个内设通气腔的推动轮3、均匀设置于推动轮圆周壁的四个内设通气道的推动柱4，以及设置于每个推动柱周壁并与空心轴、通气腔、通气道相通形成气体流动腔将蒸汽加压增速沿推动轮