[发明专利]平行加热式旋风余热发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，具体涉及一种平行加热式旋风余热发电装置。

背景技术

工业生产中会产生大量高温废气，它们被排放到空中会对环境产生很大影响，如果能将它们有效利用将会节省大量能源，并对环境产生良好的保护。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种平行加热式旋风余热发电装置，该装置利用旋流器产生旋涡气流，并利用工业生产中的带有余热的废气，对旋涡气流的外缘加热，提高其转速，从而带动发电风扇进行发电作业，使工作废气得到有效利用，节能环保。并且由于本发明的结构设计合理，其发电效率高。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种平行加热式旋风余热发电装置，包括顺序设置的旋涡气流产生装置和旋涡气流加热装置以及发电机；所述旋涡气流产生装置包括一端开口一端密封的筒体一；筒体一靠近密封端设有一向心式旋流器，该旋流器的中心对应筒体一的中轴设置；所述旋涡气流加热装置包括筒体二，筒体二的一端套接于筒体一的外部，该端的端面上围绕筒体一周向均布至少两个废气进气口，废气进气口的进气方向与筒体一平行，筒体二另一端位于筒口处安装有发电机的发电风扇。

所述旋流器包括进气口及叶轮，叶轮由轴承支承于筒体一端面的中心；进气口切向安装于筒体一外缘，并与叶轮对应，当该旋流器工作时，气体切向进入旋流器内。

旋流器的工作特点是：空气经该旋流器后形成旋涡气流，该旋涡气流中的任意一点到其所在的同一平面内的中心点的距离，与该点气流的切向速度之间的关系为：，其中为常量。如果用图像表示，它们的关系近似于过圆点的一条直线。由此可知该旋流器所产生的旋涡气流其切向速度由内向外逐渐增强，至旋涡气流外缘速度最快。

筒体一的末端伸入筒体二内，两者同轴设置，筒体一与筒体二之间形成一字形气流通道。

筒体二的内径大于筒体一的内径，高温废气通过筒体一的管壁加热旋涡气流，余热随旋涡气流一同流向筒体二的出口，并对旋涡气流外部加热。

筒体二由绝热材料制作，筒体一位于筒体二外部的部分由绝热材料制作，其位于筒体二内部的部分由导热材料制作。

所述发电风扇和筒体一均由支架支承于筒体二内。

本发明的有益效果是：该平行加热式旋风余热发电装置，利用旋流器产生旋涡气流，再利用高温废气对旋涡气流外围加热，使旋涡气流转速加快，从而实现废气发电，环保节能；废气进气口的平行设置避免了高温废气垂直作用于旋涡气流，并通过筒体一的筒壁对旋涡气流均匀加热，保证了旋涡气流的稳定性；并且高温废气同旋涡气流一起流向筒体二的出口，其余热可继续对旋涡气流加热，提高了废气的利用率。本发明结构合理，效率高，具有良好的实用效果。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图1是平行加热式旋风余热发电装置的结构示意图。

附图2是旋流器的结构示意图。

附图3是旋流器产生的旋涡气流的曲线示意图。

图中，1.筒体一，2.筒体二，3.叶轮，4.进气口，5.发电风扇，6.支架，7.废气进气口。

具体实施方式

在附图中，一种平行加热式旋风余热发电装置，包括顺序设置的旋涡气流产生装置和旋涡气流加热装置以及发电机；所述旋涡气流产生装置包括一端开口一端密封的筒体一1；筒体一1靠近密封端设有一向心式旋流器，该旋流器的中心对应筒体一1的中轴设置；所述旋涡气流加热装置包括筒体二2，筒体二2的一端套接于筒体一1的外部，该端的端面上围绕筒体一1周向均布至少两个废气进气口7，废气进气口7的进气方向与筒体一1平行，筒体二2另一端位于筒口处安装有发电机的发电风扇5。

所述旋流器包括进气口4及叶轮3，叶轮3由轴承支承于筒体一1端面的中心；进气口4切向安装于筒体一1外缘，并与叶轮3对应，当该旋流器工作时，气体切向进入旋流器内。

旋流器的工作特点是：空气经该旋流器后形成旋涡气流，该旋涡气流中的任意一点到其所在的同一平面内的中心点的距离，与该点气流的切向速度之间的关系为：，其中为常量。如果用图像表示，它们的关系近似于过圆点的一条直线。由此可知该旋流器所产生的旋涡气流其切向速度由内向外逐渐增强，至旋涡气流外缘速度最快（如图3所示）。

筒体一1的末端伸入筒体二2内，两者同轴设置，筒体一1与筒体二2之间形成一字形气流通道。

筒体二2的内径大于筒体一1的内径，高温废气通过筒体一1的管壁加热旋涡气流，余热随旋涡气流一同流向筒体二2的出口，并对旋涡气流外部加热。