專利名稱：核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)的制作方法
核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域一種空氣輪機(jī)，特別是用于電廠的核能中冷等壓吸熱空氣輪^1。
背景技術(shù)：
在專利申請?zhí)枮?200710097404.7"的中冷等壓吸熱式空氣輪機(jī)中， 都是采用燃燒固體燃料的鍋爐來作為供熱系統(tǒng)，由于這種空氣輪機(jī)的等壓吸熱 系統(tǒng)能把鍋爐產(chǎn)生的熱量基本吸盡，同時(shí)作功后的排氣熱量也會返回鍋爐被完 全回收，從而讓這種空氣輪機(jī)能達(dá)到很高的熱效率，但上述專利申請中的中冷 等壓吸熱式空氣輪機(jī)在利用核能作為供熱系統(tǒng)時(shí)其作功后的排氣熱量并不能很 好的回收利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)，它可以很 好的利用液冷或氣冷反應(yīng)堆作為供熱系統(tǒng)，也能讓作功后的排氣熱量通過回?zé)?器重新利用或返回反應(yīng)堆，從而提高對核能的利用效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)包括核能供熱系統(tǒng)、 加熱器、配氣裝置、中間冷卻器、氣輪機(jī)和用傳動(dòng)軸相連的壓氣機(jī)；所述的核 能供熱系統(tǒng)由液冷反應(yīng)堆和其上設(shè)有放熱交換器的一回路構(gòu)成，在所述的配氣 裝置中設(shè)有被傳動(dòng)軸帶動(dòng)的可繞固定內(nèi)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)缸體，在旋轉(zhuǎn)缸體的兩側(cè) 分別設(shè)有環(huán)形排列的小副缸和大副缸，各副缸內(nèi)的配氣活塞通過相應(yīng)的連桿與 固定內(nèi)軸上的周轉(zhuǎn)斜盤傳動(dòng)相連，在小副缸上設(shè)有冷通氣口，該氣口可分別與 配氣裝置側(cè)面的小閥盤上所設(shè)的充氣口和換氣出口相溝通，在大副缸上設(shè)有熱 通氣口，該氣口可分別與配氣裝置另一側(cè)面的大閥盤上所設(shè)的換氣進(jìn)口和出氣 口相溝通；壓氣機(jī)的壓縮空氣出口經(jīng)出氣管道和中間冷卻器與配氣裝置小閥盤 上的充氣口連通，小閥盤的換氣出口經(jīng)連通管道和加熱器與配氣裝置大閥盤上 的換氣進(jìn)口連通，大閥盤的出氣口與氣輪機(jī)的進(jìn)氣口連通。加熱器作為吸熱側(cè) 與液冷反應(yīng)堆的一回路上的放熱交換器制成一體，在換氣出口與加熱器之間的 連通管路上設(shè)有排氣回?zé)崞骱蜕峄責(zé)崞?，氣輪機(jī)的排氣口經(jīng)排氣管路與排氣 回?zé)崞鞯姆艧醾?cè)排氣進(jìn)口連通，放熱側(cè)的排氣出口經(jīng)回流管路與壓氣機(jī)的空氣 進(jìn)口連通，散熱回?zé)崞靼惭b在壓氣機(jī)與中間冷卻器之間的出氣管道中。并且，在排氣回?zé)崞髋c壓氣機(jī)之間的回流管路上還增設(shè)有空氣預(yù)冷器。 在采用液冷反應(yīng)堆、尤其是壓水堆的中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)中，因可把氣 輪機(jī)的排氣熱量和中間冷卻器所散發(fā)的壓縮熱通過排氣回?zé)崞骱蜕峄責(zé)崞鬟M(jìn) 行相應(yīng)的回收，實(shí)現(xiàn)了對壓水堆熱量、氣輪機(jī)排氣熱量和中間冷卻器散熱量的 梯級利用，大幅度減少了冷源中間冷卻器所產(chǎn)生的熱量損失，使空氣輪機(jī)核能 利用的效率大幅度提高，在循環(huán)效率上超過了普通壓水堆一蒸汽輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng) 電廠。采用蒸氣輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的核電廠因存在大量的蒸汽冷凝損失，使電廠的 核能利用效率一直不高。在本發(fā)明第二實(shí)施方式的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)中，它包括核能供熱系統(tǒng)、加熱器、配氣裝置、中間冷卻器、氣輪機(jī)和用傳動(dòng)軸相連的壓氣機(jī)；所 述的核能供熱系統(tǒng)由氣冷反應(yīng)堆、 一回路及一回路上所設(shè)的放熱交換器和回?zé)?器構(gòu)成，在所述的配氣裝置中設(shè)有被傳動(dòng)軸帶動(dòng)的可繞固定內(nèi)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)缸 體，在旋轉(zhuǎn)缸體的兩側(cè)分別設(shè)有環(huán)形排列的小副缸和大副缸，各副缸內(nèi)的配氣 活塞通過相應(yīng)的連桿與固定內(nèi)軸上的周轉(zhuǎn)斜盤傳動(dòng)相連，在小副缸上設(shè)有冷通 氣口，該氣口可分別與配氣裝置側(cè)面的小閥盤上所設(shè)的充氣口和換氣出口相溝 通，在大副缸上設(shè)有熱通氣口，該氣口可分別與配氣裝置另一側(cè)面的大閥盤上 所設(shè)的換氣進(jìn)口和出氣口相溝通；壓氣機(jī)的壓縮空氣出口經(jīng)出氣管道和中間冷 卻器與配氣裝置小閥盤上的充氣口連通，小閥盤的換氣出口經(jīng)連通管道和加熱 器與配氣裝置大閥盤上的換氣進(jìn)口連通，大閥盤的出氣口與氣輪機(jī)的進(jìn)氣口連 通。加熱器作為吸熱側(cè)與氣冷反應(yīng)堆的一回路上的放熱交換器制成一體，氣輪機(jī)的排氣口經(jīng)排氣管路與一回路上的回?zé)崞鞯姆艧醾?cè)排氣進(jìn)口連通，放熱側(cè)的的排氣出口經(jīng)回流管路與壓氣機(jī)的空氣進(jìn)口連通。在回?zé)崞髋c壓氣機(jī)之間的回流管路上還增設(shè)有空氣預(yù)冷器。在采用氣冷反應(yīng)堆的中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)中，因作功工質(zhì)能被加熱到更 高的溫度，氣輪機(jī)的排氣溫度較高，而經(jīng)作功放熱后的氦氣冷卻劑又溫度較低， 很適合通過回?zé)崞鞅慌艢鉄崃考訜?，使排氣熱量能充分回收，然后再讓被加?的氦氣返回氣冷堆。由于中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)的中間冷卻器散熱損失低于采 用氣冷堆供熟蒸汽輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中的蒸汽冷凝損失，而氣輪機(jī)的排氣熱量又能 被回?zé)崞鞒浞只厥詹⒎祷貧饫涠眩虼瞬捎脷饫涠炎鞴嵯到y(tǒng)的中冷等壓吸熱 空氣輪機(jī)也會具有很高的循環(huán)熱效率。


本發(fā)明將通過兩種實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明 圖1是本發(fā)明采用液冷反應(yīng)堆作供熱系統(tǒng)的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)的總體 結(jié)構(gòu)布置圖。圖2是本發(fā)明采用氣冷反應(yīng)堆作供熱系統(tǒng)的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)的總體 結(jié)構(gòu)布置圖。
具體實(shí)施方式
采用液冷反應(yīng)堆作供熱系統(tǒng)的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī) 如圖1所示，包括核能供熱系統(tǒng)1、加熱器36、配氣裝置48、中間冷卻器14、 氣輪機(jī)28和用傳動(dòng)軸26相連的壓氣機(jī)8。在這一實(shí)施方式中，核能供熱系統(tǒng) 采用了液冷反應(yīng)堆2作為空氣輪機(jī)的供熱熱源，所述的氣冷反應(yīng)堆主要是壓水 堆型(PWR),占目前核電廠反應(yīng)堆類型的半數(shù)以上。這種核供熱系統(tǒng)基本由液
冷反應(yīng)堆2、 一回路5和一回路上所設(shè)的放熱交換器6構(gòu)成，采用壓水堆型的 反應(yīng)堆冷卻劑出口溫度為330'C，進(jìn)口溫度為290'C。中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)的 等壓吸熱系統(tǒng)主要包括配氣裝置48和通過二回路管道相連通的加熱器36，在 配氣裝置48中設(shè)有被傳動(dòng)軸26帶動(dòng)的可繞固定內(nèi)軸62轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)缸體76， 旋轉(zhuǎn)缸體通過傳動(dòng)軸26與氣輪機(jī)28和壓氣機(jī)8保持聯(lián)動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)缸體76的 兩側(cè)分別設(shè)有環(huán)形排列的小副缸82和大副缸92，小副缸內(nèi)的小配氣活塞85 通過曲桿86與另一側(cè)相對應(yīng)的大副缸92內(nèi)的大配氣活塞95相連，大配氣活 塞95再通過相應(yīng)的連桿96與固定內(nèi)軸62上的周轉(zhuǎn)斜盤66傳動(dòng)相連，以便 在旋轉(zhuǎn)缸體76被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，讓各副缸中的大小配氣活塞也隨著進(jìn)行往復(fù)移 動(dòng)，使大小副缸具有相應(yīng)的進(jìn)氣和排氣功能。在小副缸82上設(shè)有冷通氣口 83， 該氣口可分別與配氣裝置48側(cè)面的小閥盤50上所設(shè)的充氣口 51和換氣出口 53相溝通。在大副缸92上設(shè)有熱通氣口 93，該氣口可分別與配氣裝置另一側(cè) 面的大閥盤56上所設(shè)的換氣進(jìn)口 58和出氣口 60相溝通。壓氣機(jī)8的壓縮空 氣出口 9經(jīng)出氣管道11和中間冷卻器14與配氣裝置小閥盤50上的充氣口 51連通，小閥盤的換氣出口 53經(jīng)連通管道35和加熱器36與配氣裝置大閥盤 56上的換氣進(jìn)口 58連通，加熱器36作為吸熱側(cè)被制成外殼結(jié)構(gòu)與液冷反應(yīng)堆 一回路5上的放熱交換器6合為一體。由于從小閥盤50的換氣出口 53流出 的工質(zhì)被中間冷卻器14充分冷卻后溫度很低，為了讓低溫工質(zhì)在進(jìn)入加熱器 36之前也能回收部分氣輪機(jī)28的排氣熱量和壓氣機(jī)8所產(chǎn)生的壓縮熱，在配 氣裝置的換氣出口 53與加熱器36之間的二回路連通管路35上依次設(shè)有排氣 回?zé)崞?0和散熱回?zé)崞?3。氣輪機(jī)28的排氣口 32經(jīng)排氣管路34與排氣回 熱40的放熱側(cè)排氣進(jìn)口 41連通，放熱側(cè)的排氣出口 42經(jīng)回流管路7與壓氣 機(jī)8的空氣進(jìn)口 IO連通，讓這種中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)成為一種采用閉式循環(huán) 的動(dòng)力系統(tǒng)。因氣輪機(jī)的排氣溫度為80'C左右，低于壓氣機(jī)后200'C左右的壓 縮空氣溫度，所以散熱回?zé)崞?3設(shè)在了排氣回?zé)崞?0之后，散熱回?zé)崞?3 安裝在壓氣機(jī)8與中間冷卻器14之間的出氣管道11內(nèi)。實(shí)際中，如壓氣機(jī)之后的壓縮空氣所含熱量明顯多于氣輪機(jī)的排氣熱量時(shí)， 也可只設(shè)散熱回?zé)崞?3，這樣不僅能達(dá)到相同的節(jié)能效果，也有利于簡化循環(huán) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局。在圖1的這種核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)運(yùn)行過程中，作為工質(zhì)的空氣(或 其它氣體)經(jīng)空氣進(jìn)口 IO被壓氣機(jī)8吸入，被壓氣機(jī)8壓縮后的空氣溫度和 壓力都相應(yīng)升高，在增壓比為6: 1時(shí)溫度升高約20(TC，所形成的壓縮空氣從 壓氣機(jī)的壓縮空氣出口 9經(jīng)出氣管道ll流向散熱回?zé)崞?3，壓縮空氣中的壓 縮熱經(jīng)散熱回?zé)崞?3后溫度降到85°C，然后這部分壓縮空氣又經(jīng)中間冷卻器 14進(jìn)一步被冷卻到稍高于環(huán)境溫度的28°C。壓氣機(jī)8所產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)散熱 回?zé)崞?3和中間冷卻器14的二次降溫后其溫度大幅度降低，為將要進(jìn)行的等 壓吸熱過程創(chuàng)造了很大的溫度差。壓縮空氣溫度的降低讓壓縮空氣的體積相應(yīng) 收縮，也讓其壓力相應(yīng)降低，使壓氣機(jī)能更容易的把壓縮空氣向外推出，從而 減少了壓縮功的消耗。流出中間冷卻器14的低溫壓縮空氣在配氣裝置48的小副缸82轉(zhuǎn)到與充 氣口 51相溝通的位置后進(jìn)入小副缸，隨著旋轉(zhuǎn)缸體的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在小副缸82 轉(zhuǎn)到與換氣出口 53相溝通位置時(shí)，小配氣活塞85把已充入小副缸的低溫壓縮 空氣經(jīng)換氣出口 53向外排出，沿等壓吸熱系統(tǒng)的連通管路35先進(jìn)入排氣回?zé)?器40、被排氣回?zé)崞鲝?8t:加熱到65-C后，又進(jìn)入散熱回?zé)崞?3，被外面的 熱壓縮空氣加熱到18(TC，然后，這部分經(jīng)兩級低溫加熱的壓縮空氣再進(jìn)入加熱 器36，被一回路5上的壓水反應(yīng)堆的放熱交換器6加熱到31(TC，形成作功熱 壓縮空氣。這部分作功熱壓縮空氣在配氣裝置48的大副缸92轉(zhuǎn)到與換氣進(jìn)口 58相溝通位置時(shí)充入大副缸，并讓被加熱了的作功熱壓縮空氣體積在大副缸92 內(nèi)相應(yīng)膨脹(也有少量的作功)，使系統(tǒng)內(nèi)的壓力并不上升，讓加熱器36內(nèi)的 吸熱過程在等壓狀態(tài)下進(jìn)行。等壓吸熱可使流出小副缸82的低溫壓縮空氣溫度并不上升，這樣才能利用 排氣回?zé)崞?0和散熱回?zé)崞?3回收溫度較低的排氣和散熱熱量，實(shí)現(xiàn)工質(zhì)對 不同溫度熱量的梯級利用，擴(kuò)大了工質(zhì)在作功吸熱過程中的溫度利用范圍，使 循環(huán)熱量的利用效率提高。當(dāng)大副缸92充滿作功熱壓縮空氣后，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的大副缸又與大閥盤56上 的出氣口 60溝通，大副缸中的作功熱壓縮空氣在大配氣活塞95的作用下向外 排出，推動(dòng)氣輪機(jī)28旋轉(zhuǎn)作功。氣輪機(jī)28經(jīng)傳動(dòng)軸26帶動(dòng)壓氣機(jī)8和配氣 裝置的旋轉(zhuǎn)缸體76，余下的動(dòng)力再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電(未畫)。從氣輪機(jī)28流出 的8(TC排氣在經(jīng)過排氣回?zé)崞?0后，因熱量被回?zé)崞鲀?nèi)的低溫壓縮空氣部分 吸收，其溫度降到45。C。然后這部分排氣被回流管路7上所設(shè)的空氣預(yù)冷器18 進(jìn)一步冷卻，使其溫度被降低到28°C,回到循環(huán)的起始狀態(tài)，以便繼續(xù)進(jìn)入壓 氣機(jī)8，開始進(jìn)行接下去的循環(huán)過程。在上述采用壓水反應(yīng)堆的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)循環(huán)過程中，中間冷 卻器14要把散熱回?zé)崞髦髩嚎s空氣中的85'C少部分熱量散到外界，空氣預(yù) 冷器18要把排氣回?zé)崞髦笈艢庵械?5'C少部分熱量散到外界，但與采用壓水 反應(yīng)堆的蒸汽輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中的大量蒸汽冷凝損失相比，其熱量損失還是相對 較低的，因此能讓核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)獲得較高的循環(huán)效率。因圖1中的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)能高效的利用30(TC左右的熱源進(jìn)行工作，實(shí)際中也可以用太陽能加熱裝置或工廠的高溫工藝廢氣代替壓水反應(yīng)堆 來作為供熱系統(tǒng)的熱源。采用氣冷反應(yīng)堆作供熱系統(tǒng)的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)如圖2所示，包 括核能供熱系統(tǒng)3、加熱器36、配氣裝置48、中間冷卻器14、氣輪機(jī)28和 用傳動(dòng)軸26相連的壓氣機(jī)8。在這一實(shí)施方式中，所述的配氣裝置結(jié)構(gòu)與圖1 中的實(shí)施方式完全相同，配氣裝置48通過相應(yīng)的連接管路與加熱器36、氣輪機(jī) 28、壓氣機(jī)8和中間冷卻器14的基本連接布置也與圖1中的實(shí)施方式相同， 不同之處是在本實(shí)施方式中，核能供熱系統(tǒng)3采用了用氦氣作冷卻劑的氣冷反 應(yīng)堆4。本實(shí)施方式中的核能供熱系統(tǒng)由氣冷反應(yīng)堆4、 一回路5及一回路上 所設(shè)的放熱交換器6和回?zé)崞?5構(gòu)成，所采用的氣冷反應(yīng)堆比圖1實(shí)施方式中 的壓水反應(yīng)堆具有更高的工作溫度,其冷卻劑的出口溫度可達(dá)到750°C。在圖2的本發(fā)明實(shí)施方式中，等壓吸熱系統(tǒng)的加熱器36作為吸熱側(cè)與氣冷 反應(yīng)堆4的一回路5上的放熱交換器6制成一體，氣輪機(jī)28的排氣口 32經(jīng) 排氣管路34與一回路5上的回?zé)崞?5的放熱側(cè)排氣進(jìn)口 46連通，放熱側(cè)的 排氣出口 47經(jīng)回流管路7與壓氣機(jī)8的空氣進(jìn)口 10連通，從而構(gòu)成了一個(gè) 完整的閉式核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)。在圖2的這種核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)運(yùn)行過程中，空氣進(jìn)入壓氣機(jī)8， 經(jīng)壓氣機(jī)壓縮后所形成的壓縮空氣被中間冷卻器14降溫到28°C。壓縮空氣的 壓縮熱由中間冷卻器導(dǎo)致外界后，為將要進(jìn)行的等壓吸熱過程提供了很大的溫 度差，也減少了壓氣機(jī)壓縮功的消耗。從中間冷卻器14流出的低溫壓縮空氣在 配氣裝置48的小副缸82轉(zhuǎn)到與充氣口 51溝通位置時(shí)充進(jìn)小副缸，并在小副 缸轉(zhuǎn)到與換氣出口 53溝通位置時(shí)，小副缸內(nèi)的低溫壓縮空氣被小配氣活塞85 向外排出，流向加熱器36并被外面75(TC的高溫氦氣加熱，形成54(TC的高溫 作功壓縮空氣。這部分作功壓縮空氣在配氣裝置的大副缸92轉(zhuǎn)到與換氣進(jìn)口 58相溝通時(shí)充入大副缸，在大副缸轉(zhuǎn)到與出氣口 60相溝通位置時(shí)，大副缸內(nèi) 的高溫作功壓縮空氣在大配氣活塞95的推動(dòng)下沖向氣輪機(jī)28旋轉(zhuǎn)作功，并通 過傳動(dòng)軸26帶動(dòng)壓氣機(jī)8和配氣裝置的旋轉(zhuǎn)缸體76，余下的動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 發(fā)電(未畫)。從氣輪機(jī)28排出的230'C排氣沿排氣管路34流過一回路5上 的回?zé)崞?5，把從加熱器36流過來的一回路內(nèi)的46'C低溫氦氣加熱，使其溫 度升到210'C后返回氣冷反應(yīng)堆4。流過回?zé)崞?5的排氣在大部分熱量被回?zé)?器中的低溫氦氣吸收后溫度從230。C隆到60°C，然后，60。C的排氣再沿回流管 路7流過其上所設(shè)的空氣預(yù)冷器18，使排氣被進(jìn)一步冷卻到28'C并重新進(jìn)入 壓氣機(jī)8，以便進(jìn)行接下去的循環(huán)過程。在圖2所示采用氣冷反應(yīng)堆的核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)循環(huán)過程中，因
加熱器36進(jìn)行的是等壓吸熱過程，可讓進(jìn)入其內(nèi)的工質(zhì)從28'C被外面氣冷反 應(yīng)堆的高溫氦氣加熱到540'C，從而讓空氣輪機(jī)具有了很大的吸熱能力，使氣輪 機(jī)28的輸出功率增加。而作功后氣輪機(jī)28的排氣熱量因能被核能供熱系統(tǒng)一 回路上的回?zé)崞?5充分回收，也進(jìn)一步提高了這種核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī) 的循環(huán)熱效率，使電廠的經(jīng)濟(jì)效益明顯改善。
權(quán)利要求
1、 核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)，它包括核能供熱系統(tǒng)(1)、加熱器(36)、 配氣裝置(48)、中間冷卻器(14)、氣輪機(jī)(28)和用傳動(dòng)軸(26)相連的壓 氣機(jī)(8);所述的核能供熱系統(tǒng)(1)由液冷反應(yīng)堆(2)和其上設(shè)有放熱交換 器(6)的一回路(5)構(gòu)成，李所述的配氣裝置(48)中設(shè)有被傳動(dòng)軸(26) 帶動(dòng)的可繞固定內(nèi)軸(62)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)缸體(76),在旋轉(zhuǎn)缸體的兩側(cè)分別設(shè)有 環(huán)形排列的小副缸(82)和大副缸(92)，各副缸內(nèi)的配氣活塞通過相應(yīng)的連桿 與固定內(nèi)軸(62)上的周轉(zhuǎn)斜盤(66)傳動(dòng)相連，在小副缸(82)上設(shè)有冷通 氣口 (83)，該氣口可分別與配氣裝置(48)側(cè)面的小閥盤(50)上所設(shè)的充氣 口 (51)和換氣出口 (53)相溝通，在大副缸(92)上設(shè)有熱通氣口 (93)，該 氣口可分別與配氣裝置(48)另一側(cè)面的大閥盤(56)上所設(shè)的換氣進(jìn)口 (58) 和出氣口 (60)相溝通；壓氣機(jī)(8)的壓縮空氣出口 (9)經(jīng)出氣管道(11) 和中間冷卻器(14)與配氣裝置小閥盤(50)上的充氣口 (51)連通，小閥盤 的換氣出口 (53)經(jīng)連通管道(35)和加熱器(36)與配氣裝置大閥盤(56) 上的換氣進(jìn)口 (58)連通，大閥盤的出氣口 (60)與氣輪機(jī)(28)的進(jìn)氣口連 通，其特征在于加熱器(36)作為吸熱側(cè)與液冷反應(yīng)堆的一回路(5)上的放 熱交換器(6)制成一體，在換氣出口 (53)與加熱器(36)之間的連通管路(35) 上設(shè)有排氣回?zé)崞?40)和散熱回?zé)崞?43)，氣輪機(jī)(28)的排氣口 (32)經(jīng) 排氣管路(34)與排氣回?zé)崞?40)的放熱側(cè)排氣進(jìn)口 (41)連通，放熱側(cè)的 排氣出口 (42)經(jīng)回流管路(7)與壓氣機(jī)(8)的空氣進(jìn)口 (10)連通，散熱 回?zé)崞?43)安裝在壓氣機(jī)(8)與中間冷卻器(14)之間的出氣管道(11)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣輪機(jī)，其特征在于在排氣回?zé)崞?40)與 壓氣機(jī)(8)之間的回流管路(7)上增設(shè)有空氣預(yù)冷器(18)。
3、 核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)，它包括核能供熱系統(tǒng)(3)、加熱器(36)、 配氣裝置(48)、中間冷卻器(14)、氣輪機(jī)(28)和用傳動(dòng)軸(26)相連的壓 氣機(jī)(8);所述的核能供熱系統(tǒng)(3)由氣冷反應(yīng)堆(4)、 一回路(5)及一回 路上所設(shè)的放熱交換器(6)和回?zé)崞?45)構(gòu)成，在所述的配氣裝置(48)中 設(shè)有被傳動(dòng)軸(26)帶動(dòng)的可繞固定內(nèi)軸(62)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)缸體(76)，在旋轉(zhuǎn) 缸體的兩側(cè)分別設(shè)有環(huán)形排列的小副缸(82)和大副缸(92)，各副缸內(nèi)的配氣 活塞通過相應(yīng)的連桿與固定內(nèi)軸(62)上的周轉(zhuǎn)斜盤(66)傳動(dòng)相連，在小副 缸(82)上設(shè)有冷通氣口 (83)，該氣口可分別與配氣裝置(48)側(cè)面的小閥盤(50)上所設(shè)的充氣口 (51)和換氣出口 (53)相溝通，在大副缸(92)上設(shè) 有熱通氣口 (93)，該氣口可分別與配氣裝置(48)另一側(cè)面的大閥盤(56)上 所設(shè)的換氣進(jìn)口 (58)和出氣口 (60)相溝通；壓氣機(jī)(8)的壓縮空氣出口 (9)經(jīng)出氣管道(11)和中間冷卻器(14)與配氣裝置小閥盤(50)上的充氣口 (51) 連通，小閥盤的換氣出口 (53)經(jīng)連通管道(35)和加熱器(36)與配氣裝置 大閥盤(56)上的換氣進(jìn)口 (58)連通，大閥盤的出氣口 (60)與氣輪機(jī)(28) 的進(jìn)氣口連通，其特征在于加熱器(36)作為吸熱側(cè)與氣冷反應(yīng)堆(4)的一 回路(5)上的放熱交換器(6)制成一體，氣輪機(jī)(28)的排氣口 (32)經(jīng)排 氣管路(34)與一回路(5)上的回?zé)崞?45)的放熱側(cè)排氣進(jìn)口 (46)連通， 放熱側(cè)的的排氣出口 (47)經(jīng)回流管路(7)與壓氣機(jī)(8)的空氣進(jìn)口 (10) 連通。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣輪機(jī)，其特征在于在回?zé)崞?45)與壓氣 機(jī)(8)之間的回流管路(7)上增設(shè)有空氣預(yù)冷器(18)。
全文摘要
一種核能中冷等壓吸熱空氣輪機(jī)，包括核能供熱系統(tǒng)(1)或(3)、加熱器(36)、配氣裝置(48)、中間冷卻器(14)、氣輪機(jī)(28)和用傳動(dòng)軸相連的壓氣機(jī)(8)，加熱器(36)作為吸熱側(cè)與核能供熱系統(tǒng)的一回路(5)上的放熱交換器(6)制成一體。在第一實(shí)施方式中，在配氣裝置(53)與加熱器(36)之間的連通管路(35)上設(shè)有排氣回?zé)崞?40)和散熱回?zé)崞?43)，使壓水反應(yīng)堆的熱量能被更高效的利用。在第二實(shí)施方式中，氣輪機(jī)(28)的排氣熱量經(jīng)核能供熱系統(tǒng)一回路(5)上的回?zé)崞?45)充分回收，并使之返回氣冷堆，提高了對核能的利用效率。
文檔編號F01K11/00GK101144395SQ200710163549
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者韓培洲 申請人:韓培洲