[实用新型]低热发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低热发动机，用于把低温热能转化为机械能，属于能量转换装置。

背景技术

在实践中，伴随工业生产，通常有很多种携热介质被排放，如电厂蒸汽机排气、窑炉烟气、生产降温排气和钢铁厂冷却水等，排放介质携带的热量被白白浪费掉，造成大气热污染。

以建材厂辊道窑炉降温排气为例，排气温度一般为140～180℃，排气道直径为0.8～1.2m，气流速度为15～17m/s。以排气温度180℃、排气道直径为1m、气流速度为17m/s、冷却水水温为40℃为例计算，每小时排入大气的热量为(1/2)²×3.14×17×3600×(180-40)×1.293＝8696562.8千焦，相当于2415.7千瓦电炉1小时发出的热量。

可见，热能浪费严重，不仅存在能源浪费问题，而且还会造成大气变暖，破坏生存环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低热发动机，能够把低温热能转化为机械能，减小能源浪费，保护生存环境。

本实用新型所述的低热发动机，有接受余热介质进行热交换的低沸点介质蒸发器，蒸发器的介质出口连接叶轮仓的一级仓，蒸发器的介质进口连接叶轮仓的二级仓，一级仓的出口连接二级仓的进口，叶轮仓包括仓体、仓体内的叶片和叶轮轴，叶轮轴直径小于仓体内腔内径，叶轮轴一侧与仓体内腔一侧紧密接触形成隔离处，连接仓体的进口和出口分别位于隔离处的两侧，叶片穿过叶轮轴上的叶片穿孔并且与仓体内腔紧密接触，隔离板将仓体内腔分隔为一级仓和二级仓两段。

二氟甲烷等低沸点介质蒸发器经过热交换，接受携热介质的携带余热后，形成高温高压气体，进入一级仓，推动叶片转动，一片或两片叶片构成叶轮，叶轮轴一侧与仓体内腔一侧紧密接触形成隔离处，叶片随着叶轮轴的转动通过叶轮轴上的叶片穿孔有位移变化，保证叶片与仓体内腔紧密接触而形成的隔离性能，高温高压气体继而进入二级仓，余热使介质气化进一步推动叶片转动，从转动的叶轮轴得到输出动力，可直接提供转动动力，可直接驱动发电机、球磨机和风机等动力设备。余热介质，如电厂蒸汽机排气、窑炉烟气、生产降温排气和钢铁厂冷却水等，经过热交换后，热量被吸收利用，减轻了能源浪费，保护了生存环境。如果一个循环过程余热利用程度不够，可再增设三级、四级或更多的叶轮仓并用，使余热得到充分利用。

可在叶轮轴的外端连接惯性轮，方便叶轮轴的惯性旋转以及稳定性，有利于低温排气直接回流到蒸发器，减少潜热损失，提高利用率。

在二级仓上设低沸点介质第二进口和低沸点介质第二出口，低沸点介质第二进口和第二出口之间连接有冷凝器，通过冷凝器，创造低压环境，使蒸汽做功和介质循环。

在二级仓的各进口和各出口上分别设回止阀，也称逆止阀，保证低沸点介质的单向运行，防止逆向回流，提高转化率。

二级仓低沸点介质进口设雾化器，利于再次进入二级仓的低沸点介质雾化，吸收余热，再次做功。

二级仓低沸点介质进口与冷凝器之间连接增压泵，压力不够时，可启动增压泵，补充提供低沸点介质的流动动力和雾化压力，保持压力稳定。还可以在低沸点介质进口与增压泵之间连接储压器并设回止阀，用于自行形成输送压力，节约能耗，储压器可以为一个简单的封闭容器，上部充有惰性气体，下部盛装液态的低沸点介质，由于惰性气体的弹性压缩，可使压力保持在一定范围内，并自动控制增压泵间断运行，达到节能目的。对于小功率发电装置，如太阳能热水发电，可将发电机和变速箱与本实用新型发动机组装为一体，增加气密性，减少密封摩擦损失。

在蒸发器上设第二进口并配有受压力控制的雾化器，蒸发器第二进口与储压器出口连通，当蒸发器压力小于设定值时，从蒸发器的第二进口喷入雾化的低沸点介质经吸热后气化膨胀，维持蒸发器内的高压环境。

本实用新型中的各连接管路上可设控制阀，对发动机输出功进行控制，也可使用电磁阀，方便进行自动控制。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型低热发动机，结构科学合理，能够有效地把低温热能转化为机械能，尤其是充分利用电厂蒸汽机排气、窑炉烟气、生产降温排气和钢铁厂冷却水等排放介质携带的余热，减小能源浪费，保护生存环境。本实用新型低热发动机也可直接使用太阳能热水。

附图说明

图1、本实用新型一实施例结构原理示意图。

图2、本实用新型实施例中的叶轮仓结构示意图。

图3、叶轮腔内壁型线示意图。

图4、叶轮仓中叶片结构示意图。

图5、叶轮仓中两个叶片的配合结构示意图。