[发明专利]换热式高效率汽轮发动机

权利要求书

1.一种换热式高效率汽轮发动机，包括壳体、主轴、叶轮及气流导向装置； 其特征在于：

a.叶轮上装有换热器(2)，为冲击叶片之前的气流与冲击叶片之后的气流之 间进行热量交换提供设备支持；

b.进入汽轮组的工质气流(1)在冲击叶片之前，首先流经换热器(2)，在 换热器(2)中，与冲击叶片做功后的工质气流进行逆流换热，自身吸热后，冲 击汽轮组叶片做功；

c.冲击叶片做功后的工质气流，流经换热器(2)，与冲击叶片之前的工质 气流(1)进行逆流换热，自身放热后，进入下一级叶轮组，重复膨胀-换热- 做功-收缩-换热-进入下一级叶轮组的工作过程；

d.在整个汽轮机中，工质气流在高压力条件下工作，进口是高压气体，出口 绝大部分为低压低温的超临界气体或低温的气液混合体。

2.按照权利要求1的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于是一种立式换热 式高效汽轮发电机，工质气流自上而下进入汽轮机；在每个叶轮组中，工质气 流(1)先向四周扩散加速，经换热器(2)换热后，冲击叶轮叶片，再利用余 速从四周向中心汇集，气流通道变窄，升温、升压，经换热器(2)换热后。进 入下一级叶轮组。

3.按照权利要求2的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于是一种立式呈 倒置正圆锥台状的汽轮发动机，汽轮发动机中的叶轮组直径由上到下逐级减小， 整个汽轮机壳体呈倒置正圆锥台状；其锥度控制在上、下两底面圆周直径之差： 圆台高度在1∶8-20之间。

4.根据权利要求2的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于所述之叶轮上和 壳体内壁上设有纵向导流槽。

5按照权利要求1的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于两个或两个以上 换热式高效率汽轮发动机串联叠加使用，组成多级汽轮机。

6.根据权利要求1的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于所述之叶轮叶 片呈抛物线曲面或弧面状，定叶轮组叶片与定叶轮组叶片形状相同，但折流方 向相反。

7.根据权利要求1的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于是一种低沸点工 质汽轮发动机；在汽轮机中，工作流体在超临界压力条件下工作，进口是高压 气体，出口绝大部分是低温低压的超临界气体或低温的气液混合体。

8.根据权利要求8的换热式高效率汽轮发动机，其特征在于所述之低沸点工 质是氮、氧、氩、氖、二氧化碳、氙气、氨。