[实用新型]分配灌气式蒸汽发动机

说明书

本实用新型涉及一种新式蒸汽动力发动机，具体为分配灌气式蒸汽发动机。蒸汽发动机气缸的进气口设置有阀门，作为控制进气的开关，排气口设置有抽气泵，向气缸外抽出气体，降低排气口处气压。可按照需要的进气量打开或者关闭气缸的进气口，维持或者停止向气缸内灌注高压气体。抽气泵将气缸内的做完功的残气抽出，使出气口的压力降低，更加有利于气缸内的高压气体膨胀做功。蒸汽发动机采用多个气缸串联，共用同一输出轴，每个气缸的进气口与阀门连接，每个气缸的排气口与抽气泵连接，阀门分批次逐个向串联的气缸内灌注高压气体，逐个释放气缸内高压气体内能。可使效率进一步提高，并且也可较好的利用低品质的蒸汽做功。

技术领域

本实用新型涉及一种新式蒸汽动力发动机，具体为分配灌气式蒸汽发动机。

背景技术

蒸汽发动机作为动力输出装置，应用广泛。现有的热力发电厂，尤其火力发电大多采用高压蒸汽驱动蒸汽发动机进行驱动发电。根据卡诺循环原理提高高温热源的温度能提高效率，增加锅炉的压力。但产生较高的压力也带来了设备技术要求高，建厂成本大，运行、维护危险系数和成本高等问题，效率进一步提高比较困难。因此现有的火力发电厂热能转化率受到技术限制，效率无法进一步提高，热能损耗较大，发电成本高。

发明内容

为了解决现有热力发电效率低的问题，设计了一种分配灌气式蒸汽发动机，提高热能转化率。

分配灌气式蒸汽发动机，包括蒸汽发动机，所述蒸汽发动机气缸的进气口设置有阀门，作为控制进气的开关，排气口设置有抽气泵，向气缸外抽出气体，降低排气口处气压。可按照需要的进气量打开或者关闭气缸的进气口，维持或者停止向气缸内灌注高压气体。当给予气缸一定量的高压气体后，关闭进气口阀门，气缸内的高压气体继续膨胀做功推动活塞（受压运动单元）继续运动，充分释放高压气体的内能。抽气泵将气缸内的做完功的残气抽出，使出气口的压力降低，更加有利于气缸内的高压气体膨胀做功。

蒸汽发动机采用多个气缸串联，共用同一输出轴，每个气缸的进气口与阀门连接，每个气缸的排气口与抽气泵连接，阀门分批次逐个向串联的气缸内灌注高压气体，逐个释放气缸内高压气体内能。

所述阀门由阀壳和设置在阀壳内的阀芯构成，阀芯上设置有阀芯轴，由阀芯轴带动阀芯在阀壳内旋转；阀门上设置有阀门进气口连接蒸汽输入管道，还设置有多个阀门出气口，每个阀门出气口通过管道连接到一个气缸的进气口；所述阀芯上设置有一凹口，当凹口旋转到阀门出气口处，阀门进气口和出气口连通进行灌气。通过旋转阀芯，实现分批次逐个向气缸进行灌气。

所述阀门的阀芯轴可采用外置电动机驱动或靠蒸汽发动机自身的输出轴驱动。

所述抽气泵的动力可采用外置电动机驱动或靠蒸汽发动机自身的输出轴驱动。

现有火电厂的蒸汽透平半封闭式，就像一个大喇叭，高温高压的水蒸气通过喇叭口快速通过做功，是连续灌气。为了提高它的效率，根据卡诺循环的原理，分配灌气式蒸汽发动机，与火电厂的蒸汽透平的区别是由多个封闭独立的气缸组成，是连续的向多个气缸分段灌气，所以能充分的利用压缩的蒸汽压力膨胀，每个气缸是独立的，甚至可以做到过度膨胀降温冷凝，当排除气缸时，如果压力够低，温度低于外界的气温，甚至会吸收环境温度（如果有必要的话）所以它能做到充分释放它的内能。

分配灌气式蒸汽发动机，主要用于热力发电系统中的蒸汽发动机，驱动发电机进行发电，根据卡诺循环原理，提供了降低低温热源的途径，可使效率进一步提高，并且也可较好的利用低品质的蒸汽做功。

附图说明

图1为分配灌气式蒸汽发动机结构示意图；

图2为阀门透视结构示意图；

图3为阀芯结构示意图。

具体实施方式