[发明专利]一种热气机用工质加热器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种工质加热器，尤其是一种热气机用工质加热器。

背景技术

近年来，关于热气机的研究和开发日趋火热，所有关于热气机的研究和开发的主要目的都是如何提高热气机的工作效率。热气机的效率受工质的最高能量状态时的温度和压力的影响，要想提高热气机的效率就必须提高这一状态下的温度和压力。然而温度和压力的提高，必然导致循环系统承压能力的提高，特别会导致对热气机工质加热器的承压能力和耐高温能力的更高要求，这往往会造成现有材料无法实现的状态。而且，工质加热器的承压能力和耐高温能力是一对矛盾，在材料性能不变的前提下，要想提高工质加热器的工作温度，其承压能力必然下降，同理，要想提高工质加热器的工作压力，其耐高温能力必然下降。如果能够利用现有材料，通过改变结构设计明显提高热气机工质加热器的耐高温能力和承压能力，哪怕是在耐高温能力不变的前提下提高承压能力，或者是在承压能力不变的前提下提高耐高温能力，都将明显提高热气机的工作效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种热气机用工质加热器，包括工质加热通道和高承压壳体，在所述高承压壳体上设氧化剂入口、燃料入口和排气口，所述工质加热通道设置在所述高承压壳体内，且所述工质加热通道的入口端和出口端穿出所述高承压壳体，所述高承压壳体的承压能力大于1MPa，所述氧化剂入口与氧化剂源连通，所述燃料入口与燃料源连通，由所述氧化剂入口导入的氧化剂和由所述燃料入口导入的燃料在由所述工质加热通道的外壁和所述高承压壳体的内壁围成的空间内发生燃烧化学反应，反应产物由所述排气口导出。

可选择的，所述工质加热通道的入口端和出口端的外壁与所述高承压壳体的连接位置密封。

可选择的，在所述排气口处设控制阀。

可选择的，在所述氧化剂源和所述氧化剂入口之间的连通通道上设控制阀。

可选择的，在所述燃料源和所述燃料入口之间的连通通道上设控制阀。

可选择的，所述热气机用工质加热器还包括压力控制装置，所述控制阀受所述压力控制装置控制。

可选择的，所述氧化剂入口与所述燃料入口合并为一体，使得所述氧化剂源与所述燃料源共用同一通道。

可选择的，在所述高承压壳体内和/或在所述工质加热通道内设压力传感器。

可选择的，在所述高承压壳体内和/或在所述工质加热通道内设温度传感器。

可选择的，在所述高承压壳体的外表面上设散热片。

本发明以上提供的所有方案中都可以将所述工质加热通道设为斯特林发动机工质加热通道或布雷登循环热动力系统的工质加热通道。

本发明的原理是，将热气机的所述工质加热通道设置在所述高承压壳体内，将所述高承压壳体的内壁和所述工质加热通道的外壁围成的空间作为燃烧室并建立适当的压力，这样就可以使所述工质加热通道承受的工质内部的压力减小，从而使提高所述工质加热通道内部的工质压力和温度成为可能，进而提高热气机的效率。

本发明中，根据热气机领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。

本发明的有益效果如下:

能有效的提高热气机内循环工质的温度和压力，进而提高热气机的工作效率。

附图说明

图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；

图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；

图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；

图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；

图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；

图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；

图中：

1工质加热通道、2高承压壳体、3氧化剂入口、4排气口、5燃料入口、6氧化剂源、7燃料源、8控制阀、9压力控制装置、10压力传感器、11温度传感器、12液压泵、13散热片。

具体实施方式

实施例1