一种基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，具体为一种基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统。

背景技术：

斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作，是18世纪物理学和机械学的中心课题，各种各样的热机殊涌而出，不断互相借鉴，取长补短，热机制造业兴旺起来，工业革命处于高潮时期。随着热机发展，热力学理论研究提到了重要位置，不少科学家致力于热机理论的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环，是重要的热机循环之一，亦称“斯特林热气机循环”。这种循环，是封闭式的，采用定容下吸热的气体循环方式。利用这种循环的“斯特林热机”，具有很多特点，如采用外燃，或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环，能够采用远远大于大气压力的高压气体工作，这样可以提高发动机的单位重量的功率，减小发动机的体积和重量。斯特林热机在逆向运转时，可以作为制冷机或热泵机，这种设想在现代已进入了实用研究阶段。回顾发动机产生和发展的历史，现有燃气轮机在使用时候会产生大量的高温高压气体，这些高压燃气的高压会推动燃气轮机的叶片旋转，从而输出动力，但是使用后的尾气仍然具有大量的热量，这些携带有大量热量的尾气被排放到空气中，浪费资源，而且现有的燃气轮机大多使用在飞机船舶上，浪费的能量多用于再生产动力，将热力供给斯特林发动机，形成燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统。

但是使用时尾气热力供应无法稳定供应，而且还得不到有效的控制和检测联产系统，使得装置内部的液体流速和气体流速等无法检测到，斯特林发动机在运行时不能很好的控制降温的速度，不能对装置的运行进行有效的控制，而且现有斯特林发动机的冷却效率低下，不能很好的对冷却腔进行冷却。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，解决了现有的技术无法有效的控制和检测联产系统，不能对装置的运行进行有效的控制，和不能很好对冷却腔进行冷却的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，包括固定底座，所述固定底座的顶部固定连接有曲轴转动箱，所述曲轴转动箱内部的正面和背面均通过固定轴承转动连接有曲轴，且曲轴转动箱的顶部固定连接有降温活塞缸，所述降温活塞缸的内壁滑动连接有第一活塞，所述第一活塞的内部通过轴承转动连接有第一连杆，所述第一连杆的底端与曲轴的表面转动连接，所述降温活塞缸的顶部固定连接有液冷降温密封盖，所述降温活塞缸的右侧连通有换气管，所述换气管的右端连通有升温活塞缸，所述升温活塞缸的底部与曲轴转动箱的顶部固定连接，所述升温活塞缸的顶部固定连接有尾气升温密封盖。

优选的，所述曲轴转动箱的左右两侧均固定连接有连接固定块，所述连接固定块的内部开设有固定连接孔。

优选的，所述第一活塞的顶部固定连接有第一腔室固定头，所述液冷降温密封盖的内部固定连接有降温导液管，所述液冷降温密封盖的顶部固定连接有冷却液液泵，所述冷却液液泵的进液口连通有出液导流管，所述出液导流管远离冷却液液泵的一端与降温导液管的一端相连通，所述液冷降温密封盖的顶部且位于冷却液液泵的右侧连通有进液导流管，所述进液导流管的底端与降温导液管的另一端相连通。

优选的，：所述液冷降温密封盖内壁的顶部固定连接有第一温度传感器，所述降温活塞缸和液冷降温密封盖的外表面均固定连接有降温导热片。

优选的，所述尾气升温密封盖内壁的顶部固定连接有第二温度传感器，所述尾气升温密封盖的内部固定连接有升温导气管，所述升温导气管的一端且位于尾气升温密封盖的外表面连通有进气导气管，所述升温导气管的另一端且位于尾气升温密封盖的外表面连通有出气导气管。

优选的，所述升温活塞缸的内壁滑动连接有第二活塞，所述第二活塞的内部通过轴承转动连接有第二连杆，所述第二连杆的底端与曲轴的表面转动连接，所述第二活塞的顶部固定连接有第二腔室固定头。

优选的，所述曲轴位于曲轴转动箱外部的右侧固定连接有转动轴，所述转动轴一端的外表面固定连接有飞轮，所述曲轴位于曲轴转动箱外部的左侧固定连接有输出轴。

优选的，所述第一温度传感器的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输入端与第二温度传感器的输出端连接，所述中央处理器与控制器为双向连接，所述中央处理器的输入端与气流流速传感器的输出端连接，所述中央处理器的输入端与液体流速传感器的输出端连接。

优选的，所述中央处理器的输出端与冷却液液泵的输入端连接，所述中央处理器的输出端与显示屏的输入端连接，所述中央处理器与数据采集器为双向连接，所述数据采集器与转速检测模块为双向连接，所述数据采集器与气体交互流动检测模块为双向连接。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统。具备以下有益效果：

(1)、该基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，通过在曲轴转动箱内部的正面和背面均通过固定轴承转动连接有曲轴，且曲轴转动箱的顶部固定连接有降温活塞缸，降温活塞缸的顶部固定连接有液冷降温密封盖，降温活塞缸的右侧连通有换气管，换气管的右端连通有升温活塞缸，升温活塞缸的底部与曲轴转动箱的顶部固定连接，升温活塞缸的顶部固定连接有尾气升温密封盖，避免了使用时尾气热力供应无法稳定供应的问题，使得联产系统能得到有效的控制和检测，使得装置内部的液体流速和气体流速等可以被检测到，能在斯特林发动机在运行时很好的控制降温的速度，提高降温的效率。

(2)、该基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，通过在第一活塞的顶部固定连接有腔室固定头，液冷降温密封盖的内部固定连接有降温导液管，液冷降温密封盖的顶部固定连接有冷却液液泵，冷却液液泵的进液口连通有出液导流管，出液导流管远离冷却液液泵的一端与降温导液管的一端相连通，液冷降温密封盖的顶部且位于冷却液液泵的右侧连通有进液导流管，进液导流管的底端与降温导液管的另一端相连通，通过应用冷却液液泵可以有效的控制冷却液的流速，使得冷却液能将降温活塞缸内的气体降温更加快速，而且还能调节控制斯特林发动机的运转速度，使得联产系统可控制性进一步提高。

(3)、该基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，通过在尾气升温密封盖内壁的顶部固定连接有第二温度传感器，尾气升温密封盖的内部固定连接有升温导气管，升温活塞缸的内壁滑动连接有第二活塞，第二活塞的内部通过轴承转动连接有第二连杆，第二连杆的底端与曲轴的表面转动连接，通过将燃气轮机的尾气回收再利用，可以有效地利用资源，保护环境，使得燃气轮机的对资源利用率达到最大，而且还能为其他设备提供额外的动力，增加了经济效益。

(4)、该基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，通过在第一温度传感器的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输入端与第二温度传感器，中央处理器与控制器为双向连接，中央处理器的输入端与气流流速传感器的输出端连接，中央处理器的输入端与液体流速传感器的输出端连接，通过电子系统的监控，使得装置更加智能化，使用时更加方便，而且还能及时地对装置内的结构进行控制，使得工作人员在使用时更加方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型液冷降温密封盖和降温活塞缸的结构示意图；

图3为本实用新型尾气升温密封盖和升温活塞缸结构示意图；

图4为本实用新型系统的结构原理框图。

图中，1-固定底座、2-曲轴转动箱、3-固定轴承、4-曲轴、5-降温活塞缸、6-第一活塞、7-第一连杆、8-液冷降温密封盖、9-换气管、10-升温活塞缸、11-尾气升温密封盖、12-连接固定块、13-固定连接孔、14-第一腔室固定头、15-降温导液管、16-冷却液液泵、17-出液导流管、18-进液导流管、19-第一温度传感器、20-降温导热片、21-第二温度传感器、22-升温导气管、23-第二活塞、24-第二连杆、25-第二腔室固定头、26-转动轴、27-输出轴、28-中央处理器、29-控制器、30-气流流速传感器、31-液体流速传感器、32-显示屏、33-数据采集器、34-转速检测模块、35-气体交互流动检测模块、36-进气导气管、37-出气导气管、38-飞轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型实施例提供一种技术方案：一种基于燃气轮机与废气再利用的斯特林发动机联产系统，包括固定底座1，固定底座1的顶部固定连接有曲轴转动箱2，曲轴转动箱2内部的正面和背面均通过固定轴承3转动连接有曲轴4，且曲轴转动箱2的顶部固定连接有降温活塞缸5，降温活塞缸5的内壁滑动连接有第一活塞6，第一活塞6的内部通过轴承转动连接有第一连杆7，第一连杆7的底端与曲轴4的表面转动连接，降温活塞缸5的顶部固定连接有液冷降温密封盖8，降温活塞缸5的右侧连通有换气管9，换气管9的右端连通有升温活塞缸10，升温活塞缸10的底部与曲轴转动箱2的顶部固定连接，升温活塞缸10的顶部固定连接有尾气升温密封盖11，避免了使用时尾气热力供应无法稳定供应的问题，使得联产系统能得到有效的控制和检测，使得装置内部的液体流速和气体流速等可以被检测到，能在斯特林发动机在运行时很好的控制降温的速度，提高降温的效率，曲轴转动箱2的左右两侧均固定连接有连接固定块12，连接固定块12的内部开设有固定连接孔13，第一活塞6的顶部固定连接有第一腔室固定头14，液冷降温密封盖8的内部固定连接有降温导液管15，液冷降温密封盖8的顶部固定连接有冷却液液泵16，冷却液液泵16的进液口连通有出液导流管17，出液导流管17远离冷却液液泵16的一端与降温导液管15的一端相连通，液冷降温密封盖8的顶部且位于冷却液液泵16的右侧连通有进液导流管18，进液导流管18的底端与降温导液管15的另一端相连通，通过应用冷却液液泵16可以有效的控制冷却液的流速，使得冷却液能将降温活塞缸5内的气体降温更加快速，而且还能调节控制斯特林发动机的运转速度，使得联产系统可控制性进一步提高，液冷降温密封盖8内壁的顶部固定连接有第一温度传感器19，第一温度传感器19的选型为DS18B20，降温活塞缸5和液冷降温密封盖8的外表面均固定连接有降温导热片20，尾气升温密封盖11内壁的顶部固定连接有第二温度传感器21，第二温度传感器21的选型为DS18B20，尾气升温密封盖11的内部固定连接有升温导气管22，升温导气管22的一端且位于尾气升温密封盖11的外表面连通有进气导气管36，升温导气管22的另一端且位于尾气升温密封盖11的外表面连通有出气导气管37，升温活塞缸10的内壁滑动连接有第二活塞23，第二活塞23的内部通过轴承转动连接有第二连杆24，第二连杆24的底端与曲轴4的表面转动连接，第二活塞23的顶部固定连接有第二腔室固定头25，通过将燃气轮机的尾气回收再利用，可以有效地利用资源，保护环境，使得燃气轮机的对资源利用率达到最大，而且还能为其他设备提供额外的动力，增加了经济效益，曲轴4位于曲轴转动箱2外部的右侧固定连接有转动轴26，转动轴26一端的外表面固定连接有飞轮38，曲轴4位于曲轴转动箱2外部的左侧固定连接有输出轴27，第一温度传感器19的输出端与中央处理器28的输入端连接，中央处理器28选型为ARM9系列，中央处理器28的输入端与第二温度传感器21的输出端连接，中央处理器28与控制器29为双向连接，控制器29为NE040S，中央处理器28的输入端与气流流速传感器30的输出端连接，中央处理器28的输入端与液体流速传感器31的输出端连接，中央处理器28的输出端与冷却液液泵16的输入端连接，中央处理器28的输出端与显示屏32的输入端连接，中央处理器28与数据采集器33为双向连接，数据采集器33的选型为YL6800，数据采集器33与转速检测模块34为双向连接，数据采集器33与气体交互流动检测模块35为双向连接，通过电子系统的监控，使得装置更加智能化，使用时更加方便，而且还能及时地对装置内的结构进行控制，使得工作人员在使用时更加方便。

工作时，先将固定底座1固定在适当的位置，然后将冷却液液泵16与外接电源电连接，将进液导流管18与外接的进液管连通，将进气导气管36与外接尾气进气管连通，将燃气轮机的尾气通到进气导气管36内，使升温密封盖11升温，然后使得升温密封盖11内部的气体升温膨胀，推动第二活塞23在升温活塞缸10的内部向下运动，使第二活塞23带动第二连杆24运动从而带动曲轴4运动，当第二活塞23运动到一定位置，使得第二活塞23运动到换气管9以下，使升温活塞缸10内部的高温膨胀气体流到降温活塞缸5内，启动冷却液液泵16，将冷却液通到降温导液管15内，使液冷降温密封盖8的温度降低，使降温活塞缸5内气体收缩，使得第一活塞6带动第一连杆7运动从而带动曲轴4运动，当运动到平衡位置时，在飞轮38作用下，使第一连杆7运动过平衡位置并继续向上运动，将冷却后的气体经换气管9送回升温活塞缸10内，再曲轴4带动下使第二活塞23向上运动将气体压缩，升温密封盖11继续对气体升温，然后使升温密封盖11内部的气体升温膨胀，推动第二活塞23在升温活塞缸10的内部向下运动，完成循环，通过第一温度传感器19、第二温度传感器21、气流流速传感器30和液体流速传感器31与中央处理器28的配合，将数据呈现到显示屏32上，工作人员可以根据显示屏32上参数通过控制器29对联产系统进行控制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。