[实用新型]工质相变循环双作用叶片式热力发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工质相变循环双作用叶片式热力发动机，用在太阳能碟式发电系统和余热发电上。

背景技术

目前我国及世界能源以化石燃料为主，然而随着化石燃料的减小和对环境的影响，化石燃料的利用会越来越少，我国政府决定，“到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％-45％，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比重达到15％左右；但每万元GDP碳强度降到0.632吨，我国能源还需要50万亿吨标准煤，排放100亿吨CO₂，而美欧日才消耗49万亿吨标准煤，排放40亿吨CO₂，差距仍很大。经济要发展，能源总量仍然要增加，研究低碳和无碳能源变得非常重要，充分利用低温热源是以后能源的发展方向。研究太阳能和低温热源发动机成为国内外研究的热点。近年来，低碳和无碳低温能源主要有余热利用、太阳能发电，必须有相应的热力发动机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种工质相变循环双作用叶片式热力发动机。本实用新型具有结构设计合理，成本低，结构简易、工作效率高、方便高效，使发动机轴及轴承的寿命增长，噪声低的特点。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种工质相变循环双作用叶片式热力发动机，包括本体，本体上安装有轴；位于本体内的轴上安装有定子和转子，且定子和转子啮合，转子上均布有8个径向槽，转子的槽内安装有叶片；定子、转子、相邻叶片和本体的侧板间围成一个密封腔体；定子两侧分别安装有月牙板，通过定子和转子之间的啮合线以及月牙板，将密封腔体分为高温配热腔和低温配热腔，高温配热腔内安装有2个高温换热器，低温配热腔内安装有2个低温换热器；2个高温换热器通过管道与高温热源相连，2个低温换热器通过管道与低温热源相连；所述的轴通过轴承与定子、转子和本体固连。

所述的密封腔体内充满工质。

所述的工质采用氨气或制冷剂。

所述的叶片的数量采用11、13、15中的一种。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种工质相变循环双作用叶片式热力发动机具有结构设计合理，成本低，结构简易、工作效率高、方便高效，使发动机轴及轴承的寿命增长，噪声低的特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

本实施例的一种工质相变循环双作用叶片式热力发动机，包括本体12，本体12上安装有轴10；轴10通过轴承11与定子5、转子6和本体12固连。位于本体12内的轴10上安装有定子5和转子6，且定子5和转子6啮合，转子6上均布有8个径向槽，转子6的槽内安装有叶片4；所述的叶片4的数量采用11、13、15中的一种；叶片4能在转子6的槽内灵活地往复滑动。定子5、转子6、相邻叶片4和本体12的侧板间围成一个密封腔体；密封腔体内充满氨气或制冷剂工质。定子5两侧分别安装有月牙板14，通过定子5和转子6之间的啮合线以及月牙板5，将密封腔体分为高温配热腔3和低温配热腔7，高温配热腔3内安装有2个高温换热器2，低温配热腔7内安装有2个低温换热器8；2个高温换热器2通过管道与高温热源1相连，2个低温换热器8通过管道与低温热源9相连。定子5内表面是由两段大半径为R的圆弧面，两段小半径为r的圆弧面以及连接四段圆弧面的四段过渡曲面构成。本实用新型具有结构设计合理，成本低，结构简易、工作效率高、方便高效的优点。高温配热腔3所处的密封腔体13较小，低温配热腔8所处的密封腔体较大。当高温热源1通过2个高温换热器2加热位于高温配热腔3处液态工质时，工质吸收热量从液态变为气态，体积膨胀，推动转子6顺时针转动，两相邻叶片4由于外伸，位于高温换热器2处的密封腔体逐渐加大。相邻两叶片4从定子5小半径r的圆弧面经过渡曲面向定子5大半径R的圆弧面滑动时，叶片4向外伸。同时，当低温热源9通过低温换热器8加热位于低温配热腔7处气态工质时，工质放出热量从气态变为液态，体积收缩，两相邻叶片4由于收缩，位于低温换热器8处的密封腔体13逐渐变小，当转子6继续逆时针转动，两叶片4从定子5大半径R的圆弧面经过渡曲面向定子小半径r的圆弧面滑动时，叶片4受定子5内壁面的作用缩回转子6槽内。自动完成一个工作循环。双作用叶片式热力发动机叶片4底部通过高温配热腔3，高压使叶片4压紧在定子5上，防止泄漏。双作用叶片发动机的转子6每转一周，两相邻叶片4之间的密封腔体做功两次，因此被称作双作用式叶片发动机。又因对称分布，转子6和轴承11所受的径向力基本相平衡，使发动机轴10及轴承11的寿命长，噪声低。