[发明专利]低熵轮机

说明书

技术领域

本发明涉及轮机领域，尤其是一种高效轮机。

技术背景

蒸汽轮机、燃气轮机等做功类轮机广泛用于发电、船舶等动力领域，液体泵、空气压缩机等增压类轮机更是广泛应用于工农业等领域，但是现有轮机的结构特点决定了，在其动叶和壳体之间不可避免的会产生相当大的间隙。众所周知，这一间隙严重影响轮机的密封性，即使得进入所述轮机的每一级之前的工质在不对外做功的情况下而进入轮机的下一级或进入轮机的出口，进而严重影响到蒸汽轮机、燃气轮机等做功类轮机的热效率和液体泵、空气压缩机等增压类轮机的增压效率，特别是在轮机的高压端，这种影响更加明显。因为一般说来，高压端的流量截面较小，因此同样大小的间隙所占的面积比例就相对越大，其影响也就越明显。不仅如此，这一间隙也是影响轮机尤其是蒸汽轮机、燃气轮机等做功类轮机小型化的最致命的问题之一。

因此，急需发明一种没有泄漏间隙或者泄漏间隙可以忽略不计的新型轮机。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案一：一种低熵轮机，包括至少一个正向旋转轴和至少一个反向旋转轴，所述正向旋转轴与所述反向旋转轴之间交替套装配合设置，设正向旋转壳体和反向旋转壳体，所述正向旋转壳体和所述反向旋转壳体按所述正向旋转轴和所述反向旋转轴的相互套装次序交替套装配合设置，所述正向旋转轴与所述正向旋转壳体密封连接，所述反向旋转轴与所述反向旋转壳体密封连接，在所述正向旋转壳体上设正向导流通道，在所述反向旋转壳体上设反向导流通道；

所述正向旋转壳体和所述反向旋转壳体中最里层的一个旋转壳体设为最小旋转壳体，所述正向旋转壳体和所述反向旋转壳体中最外层的一个旋转壳体设为最大旋转壳体。

方案二：在方案一的基础上，所述低熵轮机包括至少两个所述正向旋转轴和/或至少两个所述反向旋转轴。

方案三：在方案二的基础上，多个所述正向旋转轴之间经差速器相互连接和/或多个所述反向旋转轴之间经差速器相互连接，以实现所述低熵轮机的各级之间通量的自我调整。

方案四：在方案一至三中任一方案的基础上，所述最小旋转壳体与燃烧室的做功工质出口连通，所述燃烧室的进气口与压缩空气源连通；或者所述最小旋转壳体与高压工质源连通。

方案五：在方案一至三中任一方案的基础上，所述最大旋转壳体上的所述正向导流通道或所述反向导流通道与流体源连通，所述最小旋转壳体与高压流体导出通道连通。

方案六：在方案一至三中任一方案的基础上，在所述最小旋转壳体内设填充体，所述最小旋转壳体和所述填充体构成结构体，所述最小旋转壳体上的所述正向导流通道或所述反向导流通道设为结构体导流通道，在所述结构体内设结构体工质通道，在与所述最小旋转壳体密封连接的所述正向旋转轴内或所述反向旋转轴内设轴内工质通道，所述结构体导流通道与所述结构体工质通道连通，所述结构体工质通道与所述轴内工质通道连通，所述轴内工质通道与高压工质源连通。

方案七：在上述任一“包括至少两个所述正向旋转轴和/或至少两个所述反向旋转轴”并且未设置所述差速器的方案的基础上，在所有所述正向旋转轴上设正向旋转轴齿轮，每个所述正向旋转轴齿轮经联动齿轮与联动轴连接，设在同一所述联动轴上的全部所述联动齿轮的直径设为相等，或者设在同一所述联动轴上的部分或全部所述联动齿轮的直径设为不等；

或者在所有所述反向旋转轴上设反向旋转轴齿轮，每个所述反向旋转轴齿轮经联动齿轮与联动轴连接，设在同一所述联动轴上的全部所述联动齿轮的直径设为相等,或者设在同一所述联动轴上的部分或全部所述联动齿轮的直径设为不等；

或者在所有所述正向旋转轴上设正向旋转轴齿轮，每个所述正向旋转轴齿轮经联动齿轮与联动轴连接，在所有所述反向旋转轴上设反向旋转轴齿轮，每个所述反向旋转轴齿轮经联动齿轮与所述联动轴连接或经联动齿轮与另一个联动轴连接；设在同一所述联动轴上的全部所述联动齿轮的直径设为相等,或者设在同一所述联动轴上的部分或全部所述联动齿轮的直径设为不等。

方案八：在上述未设置所述差速器的任一方案的基础上，在相邻的所述正向旋转轴和所述反向旋转轴之间套装设置通量调整轴，在相邻的所述正向旋转壳体和所述反向旋转壳体之间套装设置通量调整密封壳体，在所述通量调整密封壳体上设通量调整导流通道，所述通量调整轴和所述通量调整密封壳体密封连接，在所述通量调整轴上设相位调整机构。

方案九：在上述任一方案的基础上，设至少一个附属正向旋转轴和/或至少一个附属反向旋转轴；