一种燃烧室及发电装置的制作方法
- 国知局
- 2024-08-01 02:17:33
本技术涉及燃烧室技术的领域,尤其是涉及一种燃烧室及发电装置。
背景技术:
1、燃烧室主要用于燃料燃烧,并将燃料燃烧的化学能通过热能的方式释放。其被广泛应用于发动机、锅炉、发电等领域。特别是在锅炉等需要蒸发冷媒介质,实现热能转朝动能或通过热能实现介质状态的转变。但是在过去,通过燃料加热介质,实现介质的转化时,往往是仅通过火焰进行加热,导致燃料燃烧时产生的热能多数通过废气以及与周侧环境产生的热交换而传出,使得热能的转化率相对较低。
2、而为了提高燃料燃烧时的热效率,现有技术中常采用多回程的技术,即使得锅炉内燃料燃烧后产生的废气通过烟道往复流动,并在烟道内设置管道,通过管道以及往复流动的废气,实现对管道内冷媒介质的加热,从而提高燃料的热效率。
3、前述的现有技术虽然能够相对充分的利用燃料燃烧后产生废气中含有的热能;但是燃料在燃烧时才是急速释放热能的过程,在此过程中部分热能跟随废气排出;剩余部分热能会与燃烧室周侧的环境等产生热交换而逸散;导致在燃料燃烧的过程中就会产生相对较大的热能损失。此时,现有技术中,为了提高热效率,会采用更多回程,使得废气进行多次往复,实现废气中热能的吸收,但是对于燃料燃烧过程中逸散的热能,其利用率依旧相对较低。因此,如何相对全面的对燃料燃烧过程中产生的热能进行利用是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为了能够相对全面的对燃料燃烧过程中产生的热能进行利用,本技术提供一种燃烧室及发电装置。
2、本技术提供的一种燃烧室及发电装置,采用如下的技术方案:
3、第一方面,本技术提供一种燃烧室;
4、一种燃烧室,包括燃烧仓和用于单向流通冷媒的单向吸热通道,所述燃烧仓设有用于通入空气的进气道、用于通入燃料并配合通入空气燃烧的燃料通道和用于排出燃烧废气的排气通道;排气通道包括若干排气主道以及连接通道,所述排气主道的内壁和外壁均呈三维封闭的面状结构,若干排气主道自内而外逐次套设并逐次通过连接通道连通,位于最内侧的所述排气主道的内侧成型有供燃料燃烧的燃烧腔且两者相互连通;单向吸热通道,自外而内逐次螺旋环绕设置于排气主道且单向吸热通道的两端位于燃烧仓的外部。
5、通过采用上述技术方案,在使用时,燃料通过燃料通道进入燃烧腔内,并在此过程中配合进气道流入的空气进行燃烧,燃料燃烧后,由于排气通道呈三维封闭的面状结构,且仅通过连接通道实现废气的排放,此时,燃烧产生的热能能够相对充分的保留在燃烧仓内,并通过排气通道往复流转过程中,充分的与单向吸热通道接触,并通过单向吸热通道吸收热能,使得单向吸热通道内的冷媒蒸发,此后通过蒸发的冷媒对热能进行利用,例如发电或产生蒸汽等;此外,由于排气主道呈多层叠合设置,还能够对燃烧腔起到保温效果,以进一步减小热能的直接损失。
6、可选的,所述单向吸热通道位于燃烧仓内的部分包括若干吸热部以及连接部,所述吸热部螺旋环绕设置于排气主道以及燃烧腔内,且若干吸热部自外而内逐次通过连接部连通。
7、通过采用上述技术方案,吸热部能够对排气主道内的废气起到导引效果,使得废气成为螺旋气流,以优化吸热部对废气中热能的吸收,并且吸收部通过连接部将蒸发的冷媒输送至内侧或外侧的吸热部内,以实现对不同排气主道内废气中热能的重复利用,进一步优化对废气中热能的吸收。
8、可选的,所述排气主道连通的两个连接通道分别位于排气主道相对的两端。
9、通过采用上述技术方案,能够有效的增加诶器在排气主道内流动的路径,减少出现吸热不均匀的情况。
10、可选的,所述进气道包括若干进气主道以及进气连接通道,所述进气主道呈三维封闭的面妆结构,若干所述进气主道自外而内逐次套设并通过进气连接通道连通;若干所述进气主道和排气主道自外而内交替分布进气连接通道连通。
11、通过采用上述技术方案,外部空气导入的过程中,还能够通过相邻侧的排气主道对进入燃烧腔前的空气进行预热处理,以提高燃烧的温度。
12、可选的,所述燃烧仓的内部设置有若干自外而内逐次套设的仓体,所述仓体呈三维封闭的面状结构,所述排气主道和进气主道均成型于不同的相邻两个仓体之间的间隙;所述连接通道和进气连接通道均为管道,且所述连接通道穿设于进气主道并连通于相邻两个排气主道,所述进气连接通道穿设于排气主道并连通于相邻两个进气主道。
13、通过采用上述技术方案,排气主道和进气主道成型于不同的仓体之间的间隙,从而实现在燃烧仓内外部空气以及废气的往复流转。
14、可选的,所述排气主道和进气主道内均设置有若干连接条,所述单向吸热通道穿设于连接条,所述连接条连接于相邻两个仓体,所述连接条的两端对应所在仓体内侧的排气主道或进气主道的输入端和输出端设置。
15、通过采用上述技术方案,连接条能够使得相邻两个仓体之间的间隙保持稳定,减小因燃烧腔内废气的输出以及温度的变化导致仓体出现形变的可能性;同时,还能够通过连接条对吸热部进行定位,使得吸热部位于排气主道的中部,增大吸热部与废气的接触面积,优化对热能的吸收效率。
16、可选的,所述连接条包括两个沿自燃烧腔而外的方向分布的连接条主体,两个所述连接条主体相互拼接且拼接缝处开设有用于供单向吸热通道通过的限制孔。
17、通过采用上述技术方案,能够通过先后逐次安装连接条主体、吸热部和连接条主体,减小连接条对吸热部安装的干涉。
18、可选的,所述连接条设置有连接件,所述连接件包括连接杆、限制部以及呈管状结构的定位部,所述连接杆和定位部同中心轴线设置且两者的相向端固定连接于限制部,所述连接杆穿设于仓体并螺纹连接于所穿设仓体内侧连接件的定位部或固定连接于最内侧仓体的外壁,所述限制部抵接于仓体的外壁;且所述定位部抵接于相邻两个仓体。
19、通过采用上述技术方案,在安装仓体的过程中,能够通过定位部的抵接配合连接条,实现安装前以及安装后相邻两个仓体之间的定位,同时,通过限制部将仓体压合于内侧的仓体,并通过连接杆实现固定。
20、可选的,冷媒通过最外侧所述排气主道逐次进入至内侧的排气主道后进入至燃烧腔内,并用于将冷媒在所述燃烧仓内自外而内逐次加热;且所述排气主道以及燃烧腔的内壁均设有保温层。
21、通过采用上述技术方案,在外部冷媒进入燃烧仓之后,先通过外部的排气主道做加热处理,同时由于废气是自内而外排出并在此过程中逐次对冷媒加热,使得冷媒在自外而内逐次经过不同排气主道加热,形成升温梯度,并在此过程中,进气主道还能够吸收相邻排气主道的热能的同时,辅助起到隔热效果;同时,保温棉能够明显的削弱排气主道与相邻进气主道之间的热交换,并同步减少自燃烧腔内直接传出的热量,从而提高燃烧腔与相邻排气主道以及排气主道与相邻排气主道之间的温差,减小热能在传递过程中损失的同时,还能够使得相邻排气主道内的单向吸热通道的温差增大,从而优化热能吸收的效率。
22、第二方面,本技术还提供一种发电装置;
23、一种发电装置,包括发电机、驱动组件和用于提供并存储液体冷媒的供液组件,所述驱动组件包括驱动箱、固定连接于驱动箱内部的驱动管和转动设置于驱动管内的驱动涡轮,单向吸热通道的蒸汽冷媒输出端连通于驱动管的一端并用于带动驱动涡轮转动,所述发电机的动力输入轴同轴固定连接于驱动涡轮,所述驱动箱的冷媒输出端连通于供液组件的输入端,所述供液组件的输出端连通于单向吸热通道的冷媒输入端,且所述单向吸热通道的冷媒输入端部分设置于驱动箱内并用于吸收热能。
24、通过采用上述技术方案,蒸发的冷媒进入驱动管之后,带动驱动涡轮转动,转动的涡轮用于为发电机的发电提供动力;同时,带动驱动涡轮转动之后的冷媒废气进入驱动箱内,此时由于与外部的接触面积变大以及单向吸热通道的部分设置于驱动箱内,还能够进一步利用废气的热能进行预热处理,同时对驱动箱内的蒸汽冷媒做冷凝处理,最后再回流至供液组件内。
25、可选的,所述驱动管内设置有导气锥,所述导气锥的尖端朝向驱动管的冷媒输入端并用于将冷媒朝向驱动涡轮外缘导引。
26、通过采用上述技术方案,导气锥会减小蒸汽冷媒在驱动管内流动的空间,以用于对蒸汽冷媒做加速处理的同时,还能够使得蒸汽冷媒朝向驱动涡轮的外缘导引,增大带动驱动涡轮转动的力臂。
27、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
28、使用时,供液组件输出的液体冷媒先进入驱动箱内预热后进入燃烧仓内进行蒸发处理。同时,燃料通过燃料通道进入燃烧腔内,并在此过程中配合进气道流入的空气进行燃烧,燃料燃烧后,由于排气通道呈三维封闭的面状结构,且仅通过连接通道实现废气的排放,此时,燃烧产生的热能能够相对充分的保留在燃烧仓内,并通过排气通道往复流转过程中,充分的与单向吸热通道接触,并通过单向吸热通道吸收热能,使得单向吸热通道内的冷媒蒸发,此后通过蒸发的冷媒对热能进行利用,例如发电或产生蒸汽等;此外,由于排气主道呈多层叠合设置,还能够对燃烧腔起到保温效果,以进一步减小热能的直接损失;最后蒸发的冷媒进去驱动管内带动驱动涡轮转动,用于为发电机的发电提供动力。
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