[实用新型]一种超临界内燃直流蒸汽发动机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种超临界内燃直流蒸汽发动机组。

背景技术

一个或一个以上的物质在一定空间里在极短的时间内急速燃烧，短时间内聚集大量的热，使气体体积迅速膨胀，就会引起爆炸。

即爆炸是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。在此过程中，空间内的物质以极快的速度把其内部所含有的能量释放出来，转变成机械功、光和热等能量形态。

众所周知，目前活塞连杆曲轴内燃机的做功循环，在压缩行程中，活塞把常压空气压缩至燃烧室，形成密闭高压空间，在此空间高压空气与燃料充分混合，在瞬间全部同时燃烧，这就形成了爆炸的条件，也就是说曲轴连杆内燃机发动机的燃烧室，就是人为制造的急剧燃烧的受限空间，也就是人为制造的可控爆炸。

其中，活塞连杆所在的运动就是爆炸所产生的机械能。同时爆炸所产生的热能也就成了活塞连杆内燃发动机的副产品，因此叫副热。现在的内燃机在做功时都将产生1000℃以上的高温副热。然而，高温副热的产生又成为下一个做功循环的障碍，为了使下一个做功循环的低温开始，人们采用了内燃发动机做功的百分之三到百分之五的功率来降温散热，使得下一个做功循环得以正常工作。具体为采用冷却系统，将热量用冷却水带走，冷却系统中的水泵、散热风扇的动力均来自内燃发动机的功率。

可见这种散热方式，使得副热的热能白白浪费，还因此消耗了百分之三到百分之五的现有动力，造成了巨大的浪费，同时也降低了发动机的效率。

因此，如何充分利用副热热能，避免浪费现有动力，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种超临界内燃直流蒸汽发动机组，能够充分利用副热热能，避免浪费现有动力。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种超临界内燃直流蒸汽发动机组，包括：

内燃机，所述内燃机的气缸壁内设置有第一螺旋管，所述内燃机的缸盖内设置有第二螺旋管；

集热器，所述集热器设置在所述内燃机的排气口，所述集热器内设置有第三螺栓管；

超高压直流泵，所述超高压直流泵与所述第一螺旋管相连通；所述第一螺旋管与所述第二螺旋管相连通、所述第二螺旋管与所述第三螺栓管相连通；

涡扇汽轮机，所述第三螺栓管与所述涡扇汽轮机的进汽口相连通；

蒸汽冷凝器，所述涡扇汽轮机的出汽口与所述蒸汽冷凝器相连通；所述蒸汽冷凝器与所述超高压直流泵相连通。

优选地，上述超临界内燃直流蒸汽发动机组中，所述内燃机的曲轴和所述涡扇汽轮机通过差速器相连，所述差速器上设置有混合动力输出轴。

优选地，上述超临界内燃直流蒸汽发动机组中，还包括与所述超高压直流泵相连通的稳压器，所述稳压器出水口与所述第一螺栓管相连通，且所述稳压器出水口处设置有温控电磁阀；还包括设置在所述气缸壁上的第一温度传感器与设置在所述缸盖上的第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器与所述温控电磁阀连锁，从而根据散热需要控制所述温控电磁阀的开度。

优选地，上述超临界内燃直流蒸汽发动机组中，所述蒸汽冷凝器与所述超高压直流泵之间还设置有前置储水箱。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果是：

本实用新型提供的超临界内燃直流蒸汽发动机组，包括内燃机、设置在内燃机的排气口的集热器，其中，内燃机的汽缸壁上设置有第一螺旋管，内燃机的缸盖上设置有第二螺旋管，集热器上设置有第三螺栓管；还包括超高压直流泵，该超高压直流泵与第一螺旋管相连通，第一螺旋管与第二螺旋管相连通，第二螺旋管与第三螺旋管相连通；即上述超高压直流泵泵出的高压水依次进入第一螺旋管、第二螺旋管和第三螺旋管吸收内燃机做功时产生的副热，变成高温高压的水蒸气。

本实用新型还包括涡扇汽轮机和蒸汽冷凝器，涡扇汽轮机的进汽口与第三螺旋管相连通，出汽口与蒸汽冷凝器相连通；蒸汽冷凝器与超高压直流泵相连通。即从第三螺旋管出来的高温高压水蒸气流向涡轮汽轮机推动汽轮机运转做功，做功后的低压水蒸汽进入蒸汽冷凝器变成水，最终流入超高压直流泵完成一个循环。

可见，本实用新型提供的超临界内燃直流蒸汽发动机组，主要包括内燃机和涡扇汽轮机；通过在内燃机的气缸壁、缸盖以及集热器上设置螺旋管，使得高压冷却水做定向运动，带走副热热能，从而达到了内燃机散热的目的，吸收副热热能的高压冷却水变为高温高压水蒸气后，又可以推动涡扇汽轮机做功。一方面，节省了现有技术中用于散热所消耗的百分之三到百分之五的内燃机功率，另一方面，增加了涡扇汽轮机的功率。