[发明专利]十字型排列的离心式微小型燃气轮机无效

专利信息
申请号: 201210465637.9 申请日: 2012-11-16
公开(公告)号: CN102937049A 公开(公告)日: 2013-02-20
发明(设计)人: 田原宇;乔英云;史伟伟 申请(专利权)人: 中国石油大学(华东)
主分类号: F02C6/00 分类号: F02C6/00;F02C7/08
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 266580 山东省青*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 字型 排列 离心 式微 小型 燃气轮机
【说明书】:

1.技术领域

发明涉及燃气轮机技术领域,特别地,涉及微小型燃气轮机结构。

2.背景技术

微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机,其单机功率范围为25~300kW,基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。据认为,微型燃气轮机发电技术有可能掀起“电源小型分散化”的技术革新热潮,从而成为21世纪能源技术的主流。

先进微型燃气轮机具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控和诊断等一系列先进技术特征,除了分布式发电外,还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,是提供清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的最佳方式,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。此外,微型燃气轮机在民用交通运输(混合动力汽车)以及军车以及陆海边防方面均具有优势,受到美、俄等军事大国的关注,因此,从国家安全看发展微型燃气轮机也是非常重要的。

目前大多数燃气轮机的设计结构是由飞机喷气发动机的直接演变,透平室、燃烧室、离心压气机、发电机等成轴向水平布置,对中心轴的耐温性和加工和使用的垂直度要求苛刻,需要由旋转部分、轴承、密封件、润滑油系统和尖端的电子控制设备组成的复杂装置。由于在技术上的复杂,使大多数用户都得依靠原设备制造厂家来完成维修、大修和进行先进的维护保养。由于同轴排列的燃烧室的高温高速燃气还需要经过固定的涡轮叶轮导向变为旋转气流带动透平涡轮做功,需要消耗能量,另外用于发电的燃气轮机在空间布置上不像飞机喷气发动机那样要求紧凑,因此依据流体特性,开发高效、结构简单、成本低、制造和装配容易、维修和更换费用较低、便于移动的燃气轮机结构,尤其是微小型燃气轮机结构是目前燃气轮机结构设计亟待解决难题之一。

3.发明内容

本发明的目的就是为了克服现有微型燃气轮机结构技术存在的不足而提供一种十字型排列的离心式微小型燃气轮机,无需流向转化,直接利用高速燃气动能,效率高、结构简单、成本低,制造和装配容易,维修和更换费用较低,便于移动的燃气轮机结构。

本发明的技术方案:

本发明提供十字型排列的离心式微小型燃气轮机,由转动轴、离心式涡轮、透平室、燃烧室、轴承1、离心压气机、高速永磁电机、轴承2、板式回热器、板式换热器和变频系统组成。沿转动轴依次向后排列透平室、离心压气机和高速永磁电机;透平室内装离心式涡轮,固定在转动轴上,透平室采用轴承1定位;透平室前部依次设置板式回热器和板式换热器,沿透平室圆周切线方向均匀布置燃烧室;离心压气机出口与板式回热器入口通过管道相连,燃烧室入口和板式回热器出口通过管道相连,燃烧室出口正对离心式涡轮;离心压气机和高速永磁电机中间位置的转动轴通过轴承2悬挂和定位,高速永磁电机连接变频系统,热量利用合理、结构简单、成本低,制造和装配容易,维修和更换费用较低,便于移动。

十字型排列的离心式微小型燃气轮机转动轴为立式布置和水平布置。

离心式涡轮和离心压气机为单级或多级。

燃烧室沿透平室圆周切线方向均匀布置,与透平室轴向方向垂直,个数为偶数。

轴承1和轴承2为滑动轴承、滚动轴承、空气轴承和磁悬浮轴承中的一种。

板式回热器和板式换热器为螺旋板式换热器、平板式换热器和板翅式换热器中的一种。

4.附图说明

图1是本发明的十字型排列的离心式微小型燃气轮机示意图。

附图的图面说明如下:1.转动轴、2.离心式涡轮、3.透平室、4.燃烧室、5.离心压气机、

5.具体实施方式

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