[发明专利]反作用式涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用蒸汽、燃气或压缩空气的反作用式涡轮。

背景技术

一般，蒸汽涡轮是将蒸汽所具有的热能转换为机械能的原动机方式之一。由于所述蒸汽涡轮振动小，效率好，并能获得高速、大的马力，因此广泛用作火力发电、船舶的主要装置。

所述蒸汽涡轮将锅炉中产生的高温高压蒸汽从喷嘴或固定的叶片喷射、膨胀来产生高速蒸汽流，并将该高速蒸汽流引导到旋转的涡轮叶片，从而通过碰撞所述涡轮叶片时所产生的冲动作用或反动作用来旋转轴。

因此，所述蒸汽涡轮包括：多个喷嘴，其将蒸汽具有的热能转换为速度能；以及多个涡轮叶片，其与所述多个喷嘴并列设置并将速度能转换为机械能。

上述现有的蒸汽涡轮，高压蒸汽从锅炉流入蒸汽室并膨胀，通过所述蒸气室的各个喷嘴和涡轮叶片的同时旋转与所述涡轮叶片相结合的涡轮轴，然后移动到排气室。移动到所述排气室的蒸汽流入蒸汽冷凝器并被冷却，再由供水泵返回到锅炉或向大气排出。

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，上述现有的蒸汽涡轮，其特性上高速蒸汽流碰撞高速旋转的涡轮叶片来产生旋转力，因此当蒸汽中含有冷凝水时所述涡轮叶片可能会损伤。因此，不仅要进行管理以使流入所述涡轮叶片的蒸汽中不产生冷凝水，而且要用高价的材料制作所述涡轮叶片，组装工程变得复杂，从而存在制造费用上升的问题。

此外，旋转所述涡轮轴的力与入射到所述涡轮叶片的蒸汽的动量成比例，且该蒸汽的动量由所述涡轮叶片的数量和表面积、蒸汽的入射角度等各种要素决定。但是，碰撞所述涡轮叶片的蒸汽，其速度和方向都将不同，将这些都考虑进去来适当地设计所述叶片的形状、角度等是相当困难的，因此制作高效率的涡轮是存在局限性的。

此外，由于多个涡轮叶片由外壳包裹着来进行旋转，因此在所述涡轮叶片的末端和所述外壳的内周面之间需要留有考虑到所述涡轮叶片的热膨胀等的裕量间距。但是，由于所述裕量间距，使得蒸汽泄露而导致压力损失增加，并由此还存在涡轮的热效率降低的问题。

本发明解决了上述现有蒸汽涡轮具有的问题，本发明的目的在于提供这样的反作用式蒸汽涡轮：即使蒸汽中产生冷凝水，也能提前防止因与所述冷凝水的碰撞所引起的部件损伤，并由此不仅可使蒸汽的管理容易，而且可使用低廉的材料，简化组装工程，从而减少制造费用。

此外，本发明的目的还在于提供一种由于简化了蒸汽的动量的决定要素，可容易地制作高效率的涡轮的反作用式蒸汽涡轮。

此外，本发明的目的还在于提供一种由于减少了蒸汽的压力损失，可提高涡轮的热效率的反作用式蒸汽涡轮。

(二)技术方案

为了达到本发明的目的，提供了一种反作用式蒸汽涡轮，包括：外壳，其具有至少一个以上的喷射室；至少一个以上的喷射旋转部，其设置在所述外壳中并沿圆周方向喷射蒸汽，同时由所述蒸汽喷射的反作用来旋转；以及涡轮轴，其相对于所述外壳可旋转或可与所述外壳一起旋转地结合，并与所述喷射旋转部一起旋转的同时将所述旋转力传递到其他装置。

(三)有益效果

本发明的反作用式涡轮，利用喷射旋转部喷射所述蒸汽时产生的排斥力来旋转所述喷射旋转部和涡轮轴，产生推进力，从而即使蒸汽中含有冷凝水也能维持蒸汽涡轮的稳定性，并能大大减少制造费用。此外，显著减少蒸汽的流阻，防止压力泄露并减少能量损失，从而可获得低廉又高效率的涡轮。

附图说明

图1为剖开示出本发明反作用式蒸汽涡轮的一个实施例的立体图；

图2为示出图1的蒸汽涡轮的一个实施例的纵截面图；

图3为示出图1的从蒸汽涡轮到喷射流路的不同实施例的立体图；

图4为示出图1的蒸汽涡轮的不同实施例的纵截面图；

图5和图6为示出设置在图1的蒸汽涡轮的外壳上的蒸汽引导部的立体图；

图7和图8为剖开示出图1的蒸汽涡轮的喷射流路的立体图；

图9至图11为示出图7和图8的喷射流路的形状的实施例的纵截面图；

图12和图13为示出图10和图11的喷射管的形状的实施例的立体图；

图14至图18为示出本发明反作用式蒸汽涡轮的不同实施例的纵截面图和立体图。

具体实施方式

实施发明的最优方式

下面，根据附图中示出的实施例对本发明的反作用式蒸汽涡轮进行详细的说明。

【实施例1】