低沸点介质蒸汽推动涡轮发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涡轮发动机，尤其是涉及一种低沸点介质蒸汽推动涡轮发动机。
技术背景
[0002]目前，涡轮发电机组的发动机一般由热源、锅炉、水汽管道、喷嘴、涡轮、传动装置等几部份组成，由于作功介质是高沸点的水，耗能高，又由于作功后的水蒸汽是冷凝为水以后再重回锅炉的，热效率又低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用低沸点介质蒸汽推动涡轮转动、进而使传动齿轮转动并降低能耗的低沸点介质蒸汽推动涡轮发动机。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
一种低沸点介质蒸汽推动涡轮发动机，包括各种已知热源、介质蒸汽形成罐、介质蒸汽输送管、介质蒸汽热源管、低沸点介质蒸汽形成罐、低沸点介质蒸汽及液体回流缓冲罐、低沸点介质蒸汽输送管、低沸点介质蒸汽及液体冷却管、低沸点介质液体输送管、冷却介质箱、涡轮机箱、变速箱、喷嘴、涡轮轴轴承支架和轴承、涡轮、涡轮轴、传动轴轴承支架和轴承、传动轴、传动齿轮、真空栗、冷却介质回流栗、低沸点介质液体输送栗、低沸点介质蒸汽压缩机、循环压缩机、汽量调节阀、单向阀、汽表、发电机、蓄电池、吸铁对轮、贴吸铁薄片塑料轮、皮带轮、水蒸汽涡轮发电机组上箱体与转动轴之间的箱体嵌环式密封、各种机械支撑等，特征是:在涡轮发动机中，低沸点介质蒸汽形成罐输出的中高压低沸点介质蒸汽先推动涡轮转动并通过间隔相吸吸铁对轮或密封良好的中间联接轴带动传动轴齿轮，再经低沸点介质蒸汽及液体冷却管或低沸点介质蒸汽压缩机等回到低沸点介质蒸汽形成罐。涡轮轴穿过左中右三个涡轮轴轴承，三个轴承支架装在涡轮机箱内壁的安装孔上，三个切向低沸点介质蒸汽推动涡轮通过键和键槽装在左中两轴承之间的涡轮轴上，一个轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮通过键和键槽装在中右两个轴承之间的涡轮轴上，左涡轮轴轴承左侧的涡轮轴上通过键和键槽装有左相斥吸铁对轮的左吸铁轮，左涡轮轴承支架的左侧装有左相斥吸铁对轮的环形右吸铁轮，用以减小向右轴向推力，右涡轮轴轴承的右侧通过键和键槽装有相吸吸铁对轮的左吸铁轮，左吸铁轮与涡轮机箱右面盖平行贴近，在左吸铁轮体左侧装有带键槽、过轴孔、内圈贴紧吸铁轮、外圈与涡轮机箱壳右面盖左侧平行贴近的碟状左导磁硅钢。在左中涡轮轴轴承中间的涡轮机箱外侧通过机械支撑装有三个环形低沸点介质蒸汽输送管，此输送管又与低沸点介质蒸汽形成罐、汽量调节阀、单向阀及均匀分布并穿过涡轮机箱的喷嘴相连通，喷嘴喷出的中高压低沸点介质蒸汽先后推动切向和轴向涡轮转动，在轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮的右侧装有与涡轮机箱外相连通的低沸点介质蒸汽输送管，低沸点介质蒸汽输送管又与低沸点介质蒸汽及液体冷却管、低沸点介质蒸汽压缩机、低沸点介质液体输送栗、低沸点介质蒸汽及液体回流缓冲罐、低沸点介质蒸汽形成罐连通。在涡轮机箱的右侧通过机械支撑装有左右两个传动轴轴承支架和轴承，传动轴穿过左右两个传动轴轴承，在左传动轴轴承的左侧，涡轮机箱右面盖的右侧的传动轴上通过键和键槽装有和涡轮机箱右面盖平行的相吸吸铁对轮的右吸铁轮和带键槽、过轴孔、内圈贴紧右吸铁轮、夕卜圈与涡轮机箱壳右面盖右侧平行贴近的碟状右导磁硅钢，在右传动轴轴承右侧的传动轴上通过键和键槽装有右相斥吸铁对轮的右吸铁轮，在右传动轴轴承支架右侧装有右相斥吸铁对轮的环形左吸铁轮，用以减小向左轴向推力，在传动轴的最右侧通过键和键槽装有大传动齿轮，此大传动齿轮又与预装负载发电机机轴上的小传动齿轮相啮合，涡轮轴和相吸吸铁对轮中左吸铁轮的转动带动相吸吸铁对轮中右吸铁轮和传动轴转动，进而带动传动轴齿轮和发电机转动，发电机通过机械支撑固定并装有励磁电流自动调节电路。如属低沸点介质蒸汽推动轴传动涡轮发动机，则取消涡轮机箱右面盖两侧的相吸吸铁对轮和导磁硅钢，左涡轮轴轴承左侧的左相斥吸铁对轮不动，右传动轴轴承右侧的右相斥吸铁对轮改为右相吸吸铁对轮，涡轮轴和传动轴之间用中间联接轴联接，涡轮轴和中间联接轴之间及中间联接轴和传动轴之间均用键、键槽和固定圆筒联接，中间联接轴可以自由插拨，中间联接轴的环形凸起与中心联接轴或固为一体、或相互断开中心轴用带螺纹的凹凸形结构联接，或相互分离、用反螺纹套联、用环形橡皮垫和等距套筒定位；涡轮机箱壳右面盖和中间联接轴之间用多级轴嵌多层薄橡皮环式密封，涡轮轴、中间联接轴、传动轴和齿轮的转动向外输送动力，如带动发电机转动。
[0005]A, B 二级工作系统构成低沸点介质蒸汽推动涡轮发动机，A级工作系统由热源、介质蒸汽形成罐、介质蒸汽输送管、介质蒸汽热源管等构成。B级工作系统由低沸点介质蒸汽形成罐、低沸点介质蒸汽及液体回流缓冲罐、低沸点介质蒸汽输送管、低沸点介质蒸汽及液体冷却管、低沸点介质液体输送管、涡轮机箱、喷嘴、涡轮轴轴承支架和轴承、涡轮、涡轮轴、传动轴轴承支架和轴承、传动轴、传动齿轮、间隔相吸吸铁对轮式密封或多级轴嵌多层薄橡皮环式密封、低沸点介质蒸汽压缩机、低沸点介质液体输送栗、冷却介质箱、冷却介质回流栗、汽量调节阀、单向阀、汽表、预装负载发电机或变速箱、吸铁对轮、各种机械支撑等构成。所有冷却介质的沸点同A级工作系统介质的沸点，通常是水或其他适用介质。B级工作系统工作介质选用液态二氧化碳或液态氮。
[0006]本发明是在传统的水蒸汽涡轮发电机的涡轮发动机基础上做以下改进而得到的发明:
1.采用低沸点介质做作功介质，低沸点介质中高压蒸汽所消耗的能量比产生相同压强水蒸汽所消耗的能量少得多；
2.采用了封闭蒸汽管道、间隔相吸吸铁对轮式密封或多级轴嵌多层薄橡皮环式密封，工作介质可以循环使用；
3.采用了切向低沸点介质蒸汽推动涡轮和轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮相结合的作功方式，使低沸点介质蒸汽的能量用得更充分，节约能量的地方还有从低沸点介质蒸汽输送管出来的低沸点介质蒸汽可以不经低沸点介质蒸汽及液体冷却管而经低沸点介质蒸汽压缩机回到低沸点介质蒸汽及液体回流缓冲罐；
4.设计了多级轴嵌多层薄橡皮环式密封；
5.设计了发电机励磁电流自动调节电路；
6.简化结构设计，采用易得材料，本发明结构简单，制作容易，制作材料为铝合金、玻璃钢、不锈钢、一般钢材、不锈钢筋水泥等。
【附图说明】
[0007]图1为低沸点介质蒸汽推动涡轮发动机结构总示意图；
图2a为涡轮轴、分段用左凹右凸反螺纹联接中间联接轴、传动轴、涡轮机箱右面盖、多级轴嵌多层薄橡皮环式密封之间联接装置结构示意图；
图2b为涡轮轴、环形凸起与中心轴全用反螺纹套联、用环形橡皮垫和套筒定位中间联接轴、传动轴、涡轮机箱右面盖、多级轴嵌多层薄橡皮环式密封之间联接装置结构示意图；图3为总示意图中吸铁传动部份结构示意图，即间隔相吸吸铁对轮式密封结构示意图；
图4为涡轮轴、中间联接轴、传动轴之间联接装置结构示意图；
图5为涡轮轴、整体中间联接轴、传动轴、涡轮机箱壳右面盖与多级轴嵌多层薄橡皮环式密封的结构示意图；
图6为轴、键、键槽和被固定零件之间位置关系示意图；
图7为涡轮机箱壳360度展开面上各安装孔位置关系图；
图8a为涡轮机箱壳左法兰的结构示意图；
图Sb为涡轮机箱壳右法兰的结构示意图；
图9a为涡轮机箱壳左面盖的结构示意图；
图％为涡轮机箱壳右面盖的另一种结构示意图；
图10为涡轮轴轴承支架和轴承结构示意图；
图11为切向低沸点介质蒸汽推动涡轮和涡轮机箱上低沸点介质蒸汽喷嘴位置关系图；
图12为涡轮机箱外环形低沸点介质蒸汽送汽管与送汽管支撑、送汽管出汽管、喷嘴、固定螺纹管之间位置关系示意图；
图13a为轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮的内轮和外叶的结构示意图；
图13b为轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮内轮360度展开面上的涡轮外叶分布图；
图13c为轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮内轮上的单个外叶结构图；
图14为贴有吸铁薄片的塑料轮结构示意图；
图15为吸铁对轮的结构示意图，其中的虚线为吸铁对轮中的环形吸铁轮；
图16为传动齿轮的结构示意图；
图17为左右传动轴轴承支架和轴承的结构示意图；
图18为单向阀的结构示意图；
图19为单向阀的装配图；
图20为发电机励磁电流自动调节电路的原理图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例作进一步详细说明本发明，但应理解本发明的范围并非仅限于这些实施例的范围。
[0009]实施例1:低沸点介质蒸汽推动吸铁传动涡轮发动机
低沸点介质蒸汽推动吸铁传动涡轮发动机由A，B两级工作系统组成。A级工作系统由热源Al、介质蒸汽形成罐A2、介质蒸汽输送管A3、介质蒸汽热源管A4、汽量调节阀A5、单向阀A6、汽表A7、机械支撑A8、A9等构成。介质蒸汽输送管A3包括介质蒸汽输送管A3a、A3b、A3c、A3d,介质蒸汽形成罐A2包括罐壳A2a、进介质口 A2b、出介质口 A2c、出介质蒸汽口 A2d、回介质蒸汽口 A2e，热源Al与介质蒸汽形成罐A2构成加热和被加热结构。介质蒸汽形成罐出汽口 A2d通过介质蒸汽输送管A3a，汽量调节阀A5、介质蒸汽输送管A3b接介质蒸汽热源管A4的一端A4a,介质蒸汽热源管A4的另一端A4 b通过介质输送管A3c、单向阀A6、介质蒸汽输送管A3d接介质蒸汽形成罐的回介质蒸汽口 A2e,介质蒸汽热源管A4嵌在B级工作系统的低沸点介质蒸汽形成罐BI中，在介质蒸汽热源管A4的另一端A4b和单向阀A6之间可插入真空栗。B级工作系统由低沸点介质蒸汽形成罐B1、低沸点介质蒸汽及液体回流缓冲罐B2、汽量调节阀B3、单向阀B4、低沸点介质蒸汽输送管B5，环形低沸点介质输送管B6、喷嘴B7、涡轮机箱B8、低沸点介质蒸汽输送管B9、低沸点介质蒸汽及液体回流管B10、低沸点介质蒸汽及液体冷却管B11、低沸点介质液体输送管B12、低沸点介质蒸汽压缩机B13、低沸点介质液体回流栗B14、冷却介质箱B15、冷却介质回流栗B16、左中右涡轮轴轴承支架和轴承B17、B18、B19、切向低沸点介质蒸汽推动涡轮B20、B21、B22、轴向低沸点介质蒸汽推动涡轮B23、相吸吸铁对轮B24的左右吸铁轮B24a、B24b、左相斥吸铁对轮B25的左右吸铁轮B25a、B25b、涡轮轴B26、涡轮轴键B27、键槽B28、左右传动轴轴承支架和轴承B29、B30、右相斥吸铁对轮B31的左右吸铁轮B31a、B31b、待用贴有吸铁薄片的塑料轮B32、传动轴B33、传动轴键B34、键槽B35、传动齿轮B36、B37、预装负载发电机B38、机械支撑B39、传动轴B33上大齿轮旁边的皮带轮等构成。低沸点介质蒸汽形成罐BI包括罐壳Bla、进低沸点质液体口 Blb、出低沸点介质液体口 Blc、出低沸点介质蒸汽口 Bid、回低沸点介质蒸汽及液体口 Ble、汽表Blf、介质蒸汽输送管A3b、A3c的接口 A4a、A4b。低沸点介质蒸汽及液体回流缓冲罐B2包括罐壳B2a、进低沸点介质蒸汽及液体口 B2b、进低沸点介质液体口 B2c、进低沸点介质蒸汽口 B2d、出低沸点介质蒸汽及液体口 B2e。汽量调节阀B3包括汽量调节阀B3a、B3b、B3c。单向阀B4包括单向阀B4a、B4b、B4c、B4d、B4e、B4f、B4g。低沸点介质蒸汽输送管B5包括低沸点介质蒸汽输送管B5a、B5b、B5c、B5d、B5e、B5f、B5g、B5k、B5L、B5m、B5 n、B5o、B5p、B5q。环形低沸点介质蒸汽输送管B6包括环形低沸点介质输送管B6a、B6b、B6c，环形低沸点介质输送管B6a、B6b、B6c又包括环形壳体B6al、B6bl、B6cl、进低沸点介质蒸汽口 B6a2、B6b2、B6c2、出低沸点介质蒸汽口 B6a3*4n、B6b3*4n, B6c3*4n、带孔支撑 B6a4*4、B6b4*4、B6c4*4。喷嘴 B7 包括喷嘴支撑螺纹管 B7al*4n、B7bl*4n、B7cl*4n、喷嘴螺纹管 B7a2*4n、B7b2*4n、B7c2*4n、喷嘴对外联接螺纹管 B7a3*4n、B7b3*4n、B7c3*4n。低沸点介质液体回流管BlO包括低沸点介质液体回流管B10a、B10b，低沸点介质液体回流管BlOa又包括输入端BlOa 1、输出端B10a2，低沸点介质液体回流管BlOb又包括输入端BlOb 1、输出端BlOb 2。冷却介质箱B15包括箱壳B15a、进介质口 B15b、出介质口 B15C、低沸点介质蒸汽及液体冷却管Bll的进口 B15d、出口 B15e。涡轮机箱壳B8a包括圆柱形中空涡轮机箱壳体B8al4、涡轮机箱壳左法兰B8b、右法兰B8c、涡轮机箱壳左面盖B8d、右面盖B8e。左螺纹B8al、右螺纹B8a2、左中右涡轮轴轴承支架B17a、B18a、B19a的带螺纹安装孔B8a3*3、B8a4*3、B8a5*3、环形低沸点介质蒸汽输送管带孔支撑B6a4*4、B6b4*4、B6c4*4的带螺纹安装孔 B8a6*4、B8a7*4、B8a8*4、喷嘴 B7a 2 *4n、B7b 2 *4n、B7c 2 *4n 的带螺纹安装孔B8a9*4n、B8al0*4n、B8all*4n、低沸点介质蒸汽输送管B5g的带螺纹安装孔B8al2、低沸点介质液体回流管带螺纹安装孔B8al3* 2。涡轮机箱壳左法兰B8b包括带圆柱形孔左法兰体B8bl、左法兰螺纹B8b2、左法兰安装孔B8b3*4n及内含支撑安装孔B8b4*4。涡轮机箱壳