专利名称：中冷等压吸热式空气轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气轮机，特别是涉及一种用于电厂的中冷等压吸热式空气轮机。
背景技术：
由锅炉、汽轮机和冷凝器构成的蒸汽动力装置以其大功率和工作可靠的特点被广泛用于电厂发电的动力装置。但在蒸汽动力装置中，因出汽轮机的作功后乏汽要进入冷凝器中进行冷凝重新转变成水，乏汽中的大量潜热被散到外界产生了很大的散热损失。而在申请号为“200710086603.8”所描述的中冷等压吸热式热气机中，虽然通过中间冷却等压吸热和利用空气作为工质而避免了蒸汽循环中的蒸汽冷凝损失，但由于中冷等压吸热式热气机是一种利用活塞进行作功的发动机，在制成更大功率的动力装置时，活塞式的动力转换机构显然不如汽轮机那样能保持较小的尺寸和体积。
发明内容
本发明的目的是在保留中冷等压吸热式热气机的核心等压吸热结构基础上，结合气轮机这种叶轮动力转换机构提供出一种中冷等压吸热式空气轮机，这种空气轮机不仅具有很高的热量吸收利用效率，而且还因采用气轮机可制成更大功率的动力装置，从而使其更适合用于电厂发电。
本发明的中冷等压吸热式空气轮机包括中间冷却器、加热器、锅炉、压气机和经主轴相连的气轮机，加热器设在锅炉内，或者设在其它热源的高温排气或排液管道内。其特征在于它还包括若干个由外壳和其内的旋转缸体所构成的配气装置，旋转缸体装在与外壳固定连接的中心轴上，其上分别设有绕中心轴环形排列的带冷通气口的小副缸和另一侧带热通气口的大副缸，大副缸和小副缸内相应的大小配气活塞通过连杆与中心轴上的周转斜盘传动相连，旋转缸体经其上的齿轮被主轴上的中心齿轮带动；在旋转缸体旋转时，小副缸上的冷通气口可分别与外壳侧面的小阀盘上所设的充气口和换气出相沟通，大副缸上的热通气口可分别与外壳另一侧大阀盘上所设的换气进口和出气口相沟通；所述的压气机的出气通道经中间冷却器与配气装置的小阀盘上的充气口相连通，小阀盘的换气出口经管路、加热器和隔热管与大阀盘上的换气进口相连通，大阀盘的出气口经压力隔热管通向气轮机的进气口；在采用锅炉作外部热源时，中间冷却器设在以逆流方式换热的空气冷却套内，冷却套的散热空气出口经设有鼓风机的管道通向锅炉的相应进风口。
为让大小配气活塞采用更有力的传动结构，在所述的配气装置中，旋转缸体内的各大配气活塞分别经连接梁与相对应的小配气活塞连为一体，连接梁的内侧具有躲开周转斜盘的凹入部分，在连接梁的外侧面上设有滑轨，在旋转缸体连接壳的内侧面相对应位置上设有座轨，在座轨与滑轨之间装有用保持架和滚柱所构成的滚柱排；在保持架上设有若干个在两侧布置的双排或中间布置的单排安装轴，轴上装有相同的中间齿轮，这些齿轮与座轨和滑轨上所设的相应齿条相啮合。
在配气装置的具体布置中，可让所述的配气装置绕主轴对称或环型布置，其上的出气口与气轮机的进气口相对并经压力隔热管连通。也可在对称或环型布置的配气装置的外侧再设一组相同的配气装置，该组配气装置与内侧的配气装置错开一定的角度安装，让其上各相应的出气口分别经穿过内侧配气装置间隔空隙的加长压力隔热管通向气轮机的进气口，加长的主轴通过外侧的中心齿轮带动配气装置内旋转缸体上的齿轮。
在采用闭式循环的空气轮机中，压气机设在气轮机的后部，气轮机的排气口与压气机的进口相对布置，两气口之间通过连通函道连通，在连通函道内设有空气预热器，预热器的排风口经设有鼓风机的管路通向锅炉的相应进风口。
对于设在连通函道内空气预热器的具体结构，所设的空气预热器由若干数量的吸热扁管构成，这些吸热扁管具有适长的长度并顺排气流向设在环形表的连通函道内，各吸热扁管以其横截面在环形连通函道内呈放射状进行布置，各相邻的吸热扁管之间由顺气流方向布置的若干条吸热片相连，各吸热扁管通过吸热片的相连构成了一个环形的整体预热器结构，各吸热扁管的转折处前端和尾部呈流线形状。
在采用开式循环的空气轮机中，气轮机的排气通道通向锅炉的相应进风口，在排气通道上设有低功率时开启的放气阀门。
为回收气轮机排气中的热量，气轮机的排气口经设有空气预热器的排气通道通向外界，空气预热器的排风口经设有鼓风机的管路通向锅炉的相应进风口。
为让空气轮机能以内燃方式增加输送功率，在与配气装置出气口相连接的压力隔热管的外围设有带燃烧室的旁通管路，在旁通管路的进口与压力隔热管之间设有摆动阀，在燃烧室进行燃烧时，摆动阀从关闭旁通管路位置相应的向压力隔热管内摆动。当然，也可采用更简单的燃烧室布置方式，在与配气装置出气口相连接的压力隔热管上直接设有加力燃烧室，所设的伸缩式燃料喷射器在喷射燃料时可伸进加力燃烧室。
本发明的中冷等压吸热式空气机由于是在保留中冷等压吸热式热气机中等压吸热核心结构基础上发展起来的，这种动力装置仍具有最高的吸热效率，能把外部热源中高温气流的热量基本吸尽。在本发明的空气轮机采用锅炉作为外部热源时，由于可把中间冷却器的散热空气引入锅炉参与燃烧，使压气机中产生的压缩热量也能被回收利量，从而大幅度提高了本发明的这种外燃式空气轮机的热效率。具有最高的循环热效率，同时也可让气轮机发出很大的功率，这些优点使本发明的空气轮机特别适合用于电厂发电，从而为大量减少电厂的燃料消耗和降低二氧化碳温室气体的排放创造了条件。
另外，在本发明的空气轮机中，经过对配气装置内配气活塞所采用的传动机构进行完善，让大小配气活塞之间的连接梁通过滚柱排与旋转缸体连接壳上的座轨相接触，使大小配气活塞和连接梁在承受很大离心力作用下，也不会产生太大的摩擦阻力并能可靠地工作。由于本发明空气轮机中的活塞式配气装置、压气机和气轮机这三组运动部件都能稳定长久的运转，这对作为电厂的动力装置来讲是非常必要的。
下面结合附图对本发明的空气轮机作进一步详细说明。
图1是本发明中冷等压吸热式空气轮机第一种实施方式的剖面图。
图2是图1所示空气轮机中连接梁和所设的滚柱排的局部放大剖面图。
图3是图2中所示滚柱排的俯视4是图1所示空气轮机中预热器的侧视剖面图。
图5是图4中沿A-A线的剖视6是本发明中冷等压吸热式空气轮机第二实施方式的结构布置简图。
图7是本发明中冷等压吸热式空气轮机的热量利用和损失流向图。
图8是本发明中冷等压吸热式空气轮机第三实施方式的剖面图。
具体实施例方式
图1至图5示出了本发明中冷等压吸热式空气轮机的第一实施方式。这种空气轮机包括中间冷却器14、加热器36、锅炉41、压气机8和经主轴26相连的气轮机28，加热器36设在使用固体燃料的锅炉41中。在采用其它外部热源时(如核反应堆)，加热器设在这种外部热源的高温排气或排液管道内。为进行等压状态的吸热过程，在中间冷却器14与加热器36之间设有配气装置48，配气装置由外壳49和其内的旋转缸体76构成，旋转缸体装在与外壳49固定连接的中心轴62上，其上分别设有绕中心轴环形排列的带冷通气口83的小副缸82和另一侧带热通气口93的大副缸92。大副缸92和小副缸82内相应的大小配气活塞95，85通过连杆与中心轴62上的周转斜盘66传动相连。在旋转缸体76上设有齿轮77，主轴26上的中心齿轮27带动齿轮77使旋转缸体转动。在旋转缸体76转动时，小副缸82上的冷通气口83可分别与外壳49侧面的小阀盘50上所设的充气口51和换气出口53相沟通；大副缸91上的热通气口93可分别与外壳另一侧大阀盘56上所设的换气进口58和出气口60相沟通。
本发明中冷等压吸热式空气轮机的各部件总体布置如图1所示，压气机8的出气通道11经中间冷却器14与配气装置的小阀盘50上的充气口51相连通，小阀盘的换气出口53经管路55、加热器36和隔热管38与大阀盘56上的换气进口58相连通，大阀盘的出气口60经压力隔热管61通向气轮机28的进气口。由于本实施方式中采用的是锅炉作为外部热源，为充分回收利用压气机8所产生的压缩热，压气机后面的中间冷却器14设在了以逆流方式换热的空气冷却套18内，冷却套的散热空气出口21经设有鼓风机24的管道23通向锅炉41的相应进风口42。逆流中冷换热所得到的较高温度散热空气被引入锅炉参与燃烧后，可使中间冷却所产生的热量损失被大部分回收利用，而压气机却因进行中间冷却使所消耗的压缩功大幅度减少。在图1所示的第一实施方式中，压气机8设在了气轮机28的后面，气轮机的排气口与压气机8的进气口相对布置，两气口之间通过连通函道35连通，从而构成了一种闭式空气循环系统。为回收气轮机28的排气热量，改善压气机8的进气状态，在连通函道35内还设有空气预热器104，预热器的排风口107经设有鼓风机109的管路108通向锅炉41的相应进风口43。显然，为获得较高温度的预热空气，空气预热器104与气轮机28的排气流是以逆流方式换热的，并且，所设的鼓风机109也应具有调速功能，以便在功率降低、排气温度也降低时相应调小冷却风量。
在本发明的中冷等压吸热式空气轮机运行过程中，通过中间冷却器14所进行的中间冷却过程和通过加热器36所进行的等压吸热过程是被配气装置48隔开并相互促进的两个循环过程，经中冷后的压缩空气温度越低，压气机8所消耗的压缩功也越少，同时也越有利于让加热器36从锅炉中吸收更多的热量。为让进出大小副缸的气体能流畅的通行，在小副缸82的吸气和排气行程中，小副缸的冷通气口83可分别与外壳小阀盘50上的充气口51和换气出口52沟通接近180°的角度(冷通气口不能同时沟通充气口和换气出口)。在大副缸92进气过程中，大副缸的热通气口93与大阀盘56上的换气进口58沟通角度为180°。而在大副缸92排气过程中，即可以在大配气活塞95从下止点向上移动时让大阀盘上的出气口60与热通气口93接通，也可以适当减小出气口60的所占角度，让大配气活塞95对大副缸92内的作功气体先进行一定程度的压缩，再让压力提高的作功气体经热通气口从开通的出气口60冲出，推动轮机28对外作功。当然，也不能让出气口60所占角度减少的太多，以避免大加密封的难度和增加周转斜盘所承受的机械负荷。
由于本发明的中冷等压吸热式空气轮机在用于电厂时通常会被制成很大的功率，为适应气轮机28的大流量特性，除增大配气装置的尺寸外，主要是靠增加配气装置的数量。所设的配气装置48可绕主轴26对称(两台时)或环型布置，其上的出气口60与气轮机28的进气口相对并经压力隔热管61连通。如这种布置仍达不到所需的输气量，还可以在上述对称或环型布置的配气装置48的外侧再设一组相同的配气装置(图中未画)，并让该组配气装置与内侧的配气装置错开一定的角度安装，以便让其上各相应的出气口60分别经穿过内侧配气装置间隔空隙的加长压力隔热管通向气轮机28的进气口。同时，为带动外侧的配气装置，加长的主轴26也通过外侧的中心齿轮带动外侧各配气装置内旋转缸体76上的齿轮77。
在配气装置48中，为简化传动机构的结构，旋转缸体76的各大配气活塞95分别经连接梁86与相对应的小配气活塞85连为一体，周转斜盘66通过连杆96与大配气活塞相连，连接梁86的内侧具有躲开周转斜盘66的凹入部分87。为让旋转缸体适应更高的转速，并减少大小配气活塞和连接梁因很大离心力所产生的摩擦阻力，如图2所示，在连接梁的外侧面上设有滑轨88，而在旋转缸体连接壳78的内侧面相对应位置上设有座轨80，在连接梁的滑轨与连接壳的座轨之间增设了滚柱排98。所设的滚柱排98由保持架100和滚柱99构成(参看图3)，为让滚柱排98在随连接梁86往复移动中能保持在规定的移动位置，在保持架100上设有若干个在两则布置的双排安装轴102(也可把安装轴设在中间进行单排布置)，安装轴上装有相同的中间齿轮101，这些齿轮与座轨和滑轨上所设的相应齿条81，89相啮合。所设的滚柱排98只是为克服较大的离心力作用，也可让连接梁86的两侧面形成滑轨，并与连接壳上的相应轨面相配合，这样就可让大小配气活塞只通过活塞环与气缸内壁相接触，而不必在两者之间进行润滑，以保持内部循环空气的洁净。因大配气活塞95侧质量较重，实际中要在小配气活塞侧增加一定的平衡配重。
对于设在气轮机28与压气机8之间的连通函道35内的空气预热器104，如图4和图5所示，主要采取了有利于降低气流阻力的结构方式，这种空气预热器由若干数量的吸热扁管112构成这些吸热扁管具有适当的长度并顺排气流向设在环形的连通函道35内，各吸热扁管以其横截面在环形连通函道内呈放射状进行布置，各相邻的吸热扁管112之间由顺排气流方向布置的若干条起支撑作用的吸热片113相连。上述各吸热扁管通过吸热片的相连构成了一个环形的整体预热器结构，各吸热扁管的转折处前端和尾部呈流线形状。
图6是本发明中冷等压吸热式空气轮机的第二实施方式简图，与第一实施方式不同，在第二实施方式中，气轮机28的排气通道34被引向了锅炉41的相应进风口43，让气轮机所排出的带有一定余热的作功后空气通过进入锅炉参与燃烧，使空气中的热量被充分吸收，以减少锅炉中的燃料消耗。在输出功率经常变化的空气轮机中，在排气通道34上还设有放气阀门(图中未画)，以便在功率降低时开启阀门适当放气，配合锅炉41调整燃料47的燃烧发热量。图6中的这种空气轮机采用的是开式循环布置方式。
下面结合图6第二实施方式对本发明中冷等压吸热式空气轮机的工作过程进行说明，这种空气轮机包括等温压缩、等压吸热和膨胀作功三个过程，其中的等温压缩和等压吸热是被隔开进行的能相互促进的循环过程。
(1)等温压缩过程压气机8把从进口10吸入的空气进行压缩，通过中间冷却器14后所产生的低温压缩空气(低于60℃)沿出气通道11顺箭头17方向经充气口51进入处于吸气状态的小副缸82。在小副缸82内的小配气活塞85行到下止点充满了低温压缩空气的小副缸也转过充气口51时，等温压缩过程结束。
等温压缩，让压气机8在压缩过程中所产生的压缩热被中间冷却器14导向空气冷却套18，使压缩终点状态的压缩空气温度和压力大幅度降低。压缩空气温度的降低，为所进行的等压吸热过程提供了最大的温度差；而压缩空气压力的降低，则大幅度减少了压气机所消耗的压缩功，改善了压气机的压缩状态。
在利用锅炉41作为加热器36的外部热源时，进行等温压缩所产生的压缩热也不会白白散掉，而是利用逆流换热的空气冷却套18充分回收，然后再让温度升高的散热空气由鼓风机24引入锅炉41参与燃烧，从而相应降低燃料的消耗。
(2)等压吸热过程这一过程是利用小副缸82的排气和大副缸92的吸气过程来实现的，当充满低温压缩空气的小副缸82随旋转缸体转动开始进行排气时，其上的冷通气口83也与换气出口53沟通，向上移动的小配气活塞85便把小副缸中的低温压缩空气沿箭头39方向排进加热器36，被锅炉41中的燃烧气体加热。与此同时，经加热器被沟通的另一侧大副缸92内的大配气活塞95正在向下止点移动进行吸气，让被加热器36加热后的高温作功空气(600℃)经隔热管38箭头40方向从换气进口58充进大副缸92。因大副缸的容积较大于小副缸，被加热器加热的低温压缩空气体积便能在大副缸中得到相应的膨胀，使加热循环系统内的气体压力并不上升，让吸热过程在等压状态进行。在小副缸内的小配气活塞行到上止点、大副缸中的大配气活塞行到下止点并充满高温作功空气后，等压吸热过程结束。
因等压吸热，使刚进入加热器36中的低温压缩空气温度并不升高，仍可以从快流过加热器外围的温度已经降低的燃烧气体中吸收相应的热量，让锅炉所产生的燃烧气体中的热量能被基本吸尽，从而提高了燃料热量的利用效率，也增加了加热器的吸热潜力。
进行等压吸热过程时，在同时被联通的大小副缸中，因大小配气活塞面积的不同，大配气活塞95会被推动相应作功，至少可以产生带动旋转缸体76自身进行旋转的驱动力。
(3)膨胀作功过程在等压吸热过程结束、充满高温作功空气的大副缸92转到与出气口60相沟通的位置后，其内的大配气活塞95便把高温作功空气沿箭头94方向排向气轮机28，推动气轮机转动，带动压气机8和旋转缸体76运转并对外作功。从气轮机28排出的仍具有一定温度的空气则经排气通道34沿箭头33方向进入锅炉41参与燃烧。
在上述空气轮机所进行的等温压缩、等压吸热和膨胀作功过程中，能提高热效率的有利因素主要包括两个方面，首先是等压吸热可把锅炉产生的热量基本吸尽，其次是等温压缩，它不仅让压气机所消耗的压缩功最少、而且压缩过程中所散发的热量和气轮机的排气热量都能被引进锅炉进行回收，让本发明的空气轮机所损失的热量很少。
本发明中冷等压吸热式空气轮机在循环过程中的热量利用和损失流向图如图7所示，100％的燃料热量被锅炉排热损失了10％后，余下的90％被加热器吸收，加热器吸收的热量在气轮机作功排气和压气机中间冷却时所产生的排热散热损失为25％。但由于采用锅炉作为外部热源，在25％的散热损失中，可有15％的热量以返回锅炉参与燃烧的方式被充分回收，使气轮机的燃料热量利用效率从65％提高到80％。在以上分析中，虽然只是对本发明空气轮机的初步效率预测，但只要调整好锅炉发热量与加热器吸热量之间的平衡，让逆流加热的燃烧气体以很低的温度(80℃～100℃)排出锅炉，同时，把中间冷却和气轮机排气中的热量也充分回收并引向锅炉，便可让本发明的这种空气轮机总体效率达到最高状态。由于热量损失很小，实际中达到70％的有效效率应该是很容易的，从而使本发明的空气轮机成为可向大型化发展、并能全面替代普通电厂中蒸汽动力系统的高效动力装置。
图8描述的是本发明中冷等压吸热式空气轮机的第三种实施方式，这种实施方式的空气轮机也是采用开式循环，气轮机28的排气口经设有空气预热器104的排气通道34通向大气，空气预热器的排风口经设有鼓风机109的管路108通向锅炉41的相应进风口43，以回收气轮机28排气中的热量。
在本实施方式中，在与配气装置出气口60相连接的压力隔热管61的外围还设有带燃烧室68的旁通管路70，在旁通管路的进口与压力隔热管61之间设有摆动阀72，这样，在需要短时加大输出功率，让燃烧室进行喷油燃烧时，相配合的摆动阀72便会从关闭旁通管路70的状态，相应向压力隔热管61内摆动(如图中虚线摆动阀位置所示)，让燃烧室68得到燃烧所需的热空气流。这种结构布置方案是一种包含外燃和内燃并以外燃为主的复合循环方式。
由于采用复合循环的空气轮机功率变化范围更大，为了让气轮机28后面的空气预热器104能充分有效的回收排气中所含的热量，鼓风机109被调速装置115控制，根据排气通道34上所设的温度传感器116的温度变化信息，在大功率时可相应增加鼓风机的转速，让空气预热器内的气流快速流动，以便能从排气通道内的高温排气中回收更多热量。
作为对第三实施方式的简化性改进设计，也可在与配气装置出气口60相连接的压力隔热管61上直接设置加力燃烧室(图中未画)，同时还要设置伸缩式燃料喷射器，以便在需要时让燃料喷射器伸进加力燃烧室喷油燃烧，以短时增加空气轮机的功率输出。
以上对本发明中冷等压吸热式空气轮机的三个不同实施方式进行了充分的说明，由于本发明的这种空气轮机在运行中所产生的热量损失很少，将成为最节省燃料的电厂发电动力装置，为大幅度减少二氧化碳温室气体的排放创造了必要条件。因所产生的废热很少，这种新型动力装置不需设普通蒸汽电厂中所用的冷却塔，也不会向大气或海水中大量排热。而用空气作工质，还可摆脱对水的依赖，使电厂的选址所受限制最少。当然，本发明的这种空气轮机不仅适合于作为电厂的动力装置，在大中型船舶和地面动力源中作为动力装置也是完全可行的。
权利要求
1.一种中冷等压吸热式空气轮机，它包括中间冷却器(14)、加热器(36)、锅炉(41)、压气机(8)和经主轴(26)相连的气轮机(28)，加热器(36)设在锅炉(41)内，或者设在其它热源的高温排气或排液管道内。其特征在于它还包括若干个由外壳(49)和其内的旋转缸体(76)所构成的配气装置(48)，旋转缸体(76)装在与外壳(49)固定连接的中心轴(62)上，其上分别设有绕中心轴环形排列的带冷通气口(85)的小副缸(82)和另一侧带热通气口(93)的大副缸(92)，大副缸(92)和小副缸(82)内相应的大小配气活塞(95、85)通过连杆与中心轴(62)上的周转斜盘(66)传动相连，旋转缸体(76)经其上的齿轮(77)被主轴(26)上的中心齿轮(27)带动；在旋转缸体(76)旋转时，小副缸(82)上的冷通气口(83)可分别与外壳(49)侧面的小阀盘(50)上所设的充气口(51)和换气出(53)相沟通，大副缸(92)上的热通气口(93)可分别与外壳(49)另一侧大阀盘(56)上所设的换气进口(58)和出气口(60)相沟通；所述的压气机(8)的出气通道(11)经中间冷却器(14)与配气装置的小阀盘(50)上的充气口(51)相连通，小阀盘的换气出口(53)经管路(55)、加热器(36)和隔热管(38)与大阀盘上的换气进口(58)相连通，大阀盘的出气口(60)经压力隔热管(61)通向气轮机(28)的进气口；在采用锅炉作外部热源时，中间冷却器(14)设在以逆流方式换热的空气冷却套(18)内，冷却套的散热空气出口(21)经设有鼓风机(24)的管道(23)通向锅炉(41)的相应进风口。
2.根据权利要求1所述的空气轮机，其特征在于在所述的配气装置中，旋转缸体(76)内的各大配气活塞(95)分别经连接梁(86)与相对应的小配气活塞(85)连为一体，连接梁的内侧具有躲开周转斜盘的凹入部分(87)，在连接梁的外侧面上设有滑轨(88)，在旋转缸体连接壳(78)的内侧面相对应位置上设有座轨(80)，在座轨与滑轨之间装有用保持架(100)和滚柱(99)所构成的滚柱排(98)；在保持架(100)上设有若干个在两侧布置的双排或中间布置的单排安装轴(102)，轴上装有相同的中间齿轮(101)，这些齿轮与座轨和滑轨上所设的相应齿条相啮合。
3.根据权利要求2所述的空气轮机，其特征在于所述的配气装置(48)绕主轴(26)对称或环型布置，其上的出气口(60)与气轮机(28)的进气口相对并经压力隔热管(61)连通。
4.根据权利要求3所述的空气轮机，其特征在于在对称或环型布置的配气装置(48)的外侧再设一组相同的配气装置，该组配气装置与内侧的配气装置错开一定的角度安装，让其上各相应的出气口(60)分别经穿过内侧配气装置间隔空隙的加长压力隔热管通向气轮机(28)的进气口，加长的主轴(26)通过外侧的中心齿轮(27)带动配气装置内旋转缸体(76)上的齿轮(77)。
5.根据权利要求3或4所述的空气轮机，其特征在于压气机(8)设在气轮机(28)的后部，气轮机的排气口与压气机的进口相对布置，两气口之间通过连通函道(35)连通，在连通函道(35)内设有空气预热器(104)，预热器的排风口经设有鼓风机(109)的管路(108)通向锅炉(41)的相应进风口。
6.根据权利要求5所述的空气轮机，其特征在于所设的空气预热器(104)由若干数量的吸热扁管(112)构成，这些吸热扁管具有适长的长度并顺排气流向设在环形的连通函道(35)内，各吸热扁管以其横截面在环形连通函道内呈放射状进行布置，各相邻的吸热扁管(112)之间由顺气流方向布置的若干条吸热片(113)相连，各吸热扁管通过吸热片的相连构成了一个环形的整体预热器结构，各吸热扁管的转折处前端和尾部呈流线形状。
7.根据权利要求3或4所述的空气轮机，其特征在于气轮机(28)的排气通道(34)通向锅炉(41)的相应进风口，在排气通道上设有低功率时开启的放气阀门。
8.根据权利要求3或4所述的空气轮机，其特征在于气轮机(28)的排气口经设有空气预热器(104)的排气通道(34)通向外界，空气预热器的排风口经设有鼓风机(109)的管路(108)通向锅炉(41)的相应进风口。
9.根据权利要求8所述的空气轮机，其特征在于在与配气装置出气口(60)相连接的压力隔热管(61)的外围设有带燃烧室(68)的旁通管路(70)，在旁通管路的进口与压力隔热管(61)之间设有摆动阀(72)，在燃烧室进行燃烧时，摆动阀(72)从关闭旁通管路位置相应的向压力隔热管内摆动。
10.根据权利要求8所述的空气轮机，其特征在于在与配气装置出气口(60)相连接的压力隔热管(61)上设有加力燃烧室，所设的伸缩式燃料喷射器在喷射燃料时伸进加力燃烧室。
全文摘要
本发明提供了一种中冷等压吸热式空气轮机，它包括中间冷却器(14)、加热器(36)、锅炉(41)、压气机(8)和经主轴(26)相连的气轮机(28)，为进行等压吸热而设的配气装置(48)处在加热器与气轮机之间；中间冷却直接减少了压气机的压缩功消耗，也为等压吸热提供了最大的温度差，而隔开进行的等压吸热过程因可把锅炉燃气中的热量基本吸尽，从而大幅度提高了加热器的吸热效率。在采用锅炉作为外部热源时，当把中间冷却和气轮机的散热排热都引入锅炉参与燃烧后，也使这些热量损失被回收利用，让循环热效率又进一步提高；由于本发明的空气轮机适合制成更大的功率并能以煤碳为燃料，把它作为电厂发电的动力装置是完全可行的。
文档编号F01K3/00GK101050714SQ20071009740
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者韩培洲 申请人:韩培洲