[发明专利]一种低输入需求的无叶涡轮机及其盘体

说明书

本发明公开了一种低输入需求的无叶涡轮机，所述无叶涡轮机包括封闭壳体、进气口，所述进气口用于提供工作流体进入所述封闭壳体的路径，所述路径用于接收工作流体；排气口，所述排气口用于将工作流体从所述封闭壳体排出的路径，该路径用于排放工作流体；旋转轴，所述旋转轴连接至多个盘体，使得当盘体旋转时带动所述旋转轴进行旋转，每个所述盘体包括中心通孔，旋转轴通过中心孔穿过盘体，所述盘体包括与所述进气口对准的带有多个槽型结构的圆盘，在所述内形成的多个槽，所述槽以围绕其旋转中心的方式排列在其中，流体工质通过一个平的或凹形的凸片流过所述预定形状的孔，所述槽相对于所述盘体的表面倾斜一定角度。

技术领域

本发明涉及涡轮机技术领域，尤其涉及一种低输入需求的无叶涡轮机及其盘体。

背景技术

无叶片、由流体剪切力驱动的无叶涡轮机具有结构简单、制造公差要求相对较低、密封性能突出等特点，在运转时流体会产生压力梯度(与流速的平方呈正相关)与圆盘的离心力相互平衡，以防止轴承等部件因超速运转而发生损坏。同时由于运转过程中产生离心力场，使得机体具有自洁性，保证了涡轮机在工质为非常规燃料(如生物质)产生固体颗粒的情况下也可以正常运转。所以在利用研磨液、含有固体颗粒流体以及其他特殊物化特性流体工质方面具有独特的适应性。

无叶涡轮机拉涡轮机的原理是流体的边界层效应(boundary layer effect)，流体受黏滞力影响，会在管壁或者其它物体边缘形成一层很薄的边界层，在边界层内，固定表面的流速为0，离表面越远速度越大。利用这个效应就可以让高速运动的液体带动一组圆盘转动。因此它的效率比普通的叶片涡轮机高得多。

几乎所有的蒸汽和燃气轮机都使用叶片式涡轮盘或叶轮，该叶轮或叶盘由径向安装在轮毂上的单个扁平或扭曲叶片构成，以形成叶轮或盘状装置。涡轮叶片的目的是将包含在流过叶片的高压蒸汽或其他流体介质中的能量转换成旋转能。蒸汽通过利用高压气体从较高温度和压力流经涡轮机级，叶轮或一组叶轮到较低温度和压力时释放的能量来实现此目的。允许高压蒸汽膨胀，从而加速了通过涡轮叶片的轴向物料流。当高压在涡轮机叶片的一侧而低压在涡轮机叶片的另一侧时，蒸汽流通过平坦的，扭曲的或弯曲的涡轮机叶片获得相对较高的速度。当材料通过涡轮叶片时，流体的方向会发生变化，并且由此产生的反作用力会在涡轮叶片上产生相等且相反的力，从而在旋转轮的轮毂和轴上产生扭矩。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开一种低输入需求的无叶涡轮机，所述无叶涡轮机包括封闭壳体、进气口，所述进气口用于提供工作流体进入所述封闭壳体的路径，所述路径用于接收工作流体；排气口，所述排气口用于将工作流体从所述封闭壳体排出的路径，该路径用于排放工作流体；旋转轴，所述旋转轴连接至多个盘体，使得当盘体旋转时带动所述旋转轴进行旋转，每个所述盘体包括中心通孔，旋转轴通过中心孔穿过盘体。

更进一步地，所述盘体包括与所述进气口对准的带有多个槽型结构的圆盘，在所述内形成的多个槽，所述槽以围绕其旋转中心的方式排列在其中，每个槽包括：具有预定形状的孔，流体工质通过一个平的或凹形的凸片流过所述预定形状的孔，所有的盘体的槽位于盘体相同的一侧并沿圆盘的径向定向以使得流体工质的流动方向一致，所述槽相对于所述盘体的表面倾斜一定角度。

更进一步地，进气口通过扩散器和增压室对输入的流体工质利用气室完成进气工作。

本发明进一步公开了一种低输入需求无叶涡轮机的盘体，所述盘体包括与所述进气口对准的带有多个槽型结构的圆盘，在所述内形成的多个槽，所述槽以围绕其旋转中心的方式排列在其中，每个槽包括：具有预定形状的孔，流体工质通过一个平的或凹形的凸片流过所述预定形状的孔，所有的盘体的槽位于盘体相同的一侧并沿圆盘的径向定向以使得流体工质的流动方向一致，所述槽相对于所述盘体的表面倾斜一定角度。

更进一步地，槽口为直线口或者锯型口。

更进一步地，盘体之间的间距为0.28cm。