[发明专利]压缩空气发动机及优化集成系统

权利要求书

1.一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，包括发动机组件、容积式热交换器、全预混红外辐射快速加热炉、减压阀、减压罐、恒定气体分配器、回气收集罐/出口及配件。

2.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述发动机组件包括外壳体、缸体、动力轴、关节形气体靶、气体靶基座、滚动式靶头、封头、封盖、轴封组件、气体进口、气体出口及配件；所述缸体为复合抛物面缸体，套装在外壳体内；所述关节形气体靶一端与气体靶基座活动连接，另一端安装有滚动式靶头；组装好的关节形气体靶、气体靶基座、滚动式靶头组件套装在动力轴上；轴封组件包括轴承、轴封上本体、轴封下本体、单向半圆插片以及螺钉；动力轴上设置有凸槽，轴封上本体、轴封下本体上设置有凹槽和单向半圆插片；轴承固定在动力轴两端位置；封头密封固定在动力轴一端；封盖套装密封固定在轴封组件内侧；压缩空气发动机周向设置有气体进口和气体出口。

3.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述容积式热交换器包括圆筒状筒体、螺旋热片、U型弯头及固定元件；其中，所述U形弯头焊接固定在圆筒状筒体两端；所述螺旋热片滚焊在筒体周围；组装好的容积式热交换器采用固定元件固定在外壳体上。

4.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述全预混红外辐射快速加热炉包括保温炉筒、保温顶盖、封盖、导流腔、工作流体出口、红外反射板、红外发射器、尾烟管/出口、红外透视墙、燃烧器、燃烧器基座、全预混点火腔、燃料管/进口、保温基座、工作流体进口、螺旋形螺旋热片管、红外吸收涂层以及传感元件；其中燃料管/进口与全预混点火腔制成一体；燃烧器固定在燃烧器基座上；燃料管/进口、全预混点火腔、燃烧器、燃烧器基座按序套装固定在保温基座空腔内；红外发射器两端采用内盖密封，向下一端开有便于燃烧器喷射头进入的孔，另一端径向设置有导流腔；组装好的红外发射器固定安装在燃烧器基座上；红外透视墙两端采用金属Y型夹固定，分别固定在燃烧器基座上和上端封盖内侧一面；红外透视墙与红外反射板之间的腔体内安装有螺旋形螺旋热片管；螺旋形螺旋热片管穿过保温炉筒分别密封固定在工作流体进口和工作流体出口上；红外反射板设置在保温炉筒周壁；保温顶盖用扣件或螺钉密封固定在保温炉筒上；而保温炉筒通过法兰和保温基座上的法兰对接，用螺钉密封固定成一体；在保温炉筒和红外反射板上靠近燃烧器基座处开有尾烟管/出口，并安装有尾烟管；螺旋形螺旋热片管上喷涂有红外吸收涂层。

5.如权利要求4所述的全预混红外辐射快速加热炉，其特征在于，所述的螺旋形螺旋热片管也可采用两组或三组金属管缠绕成不同直径的螺旋体同心排放组成两回程或三回程，并由上一组出口对接下一组进口滚焊密封；或者采用金属管及螺旋形螺旋热片管混合配置。

6.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述的压缩空气发动机可以为单级使用，或者可根据需要采用同轴多级串联套装在一个外壳体内，或多轴单级串联使用。

7.如权利要求2所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述的轴封组件采用轴封上本体、轴封下本体，在本体上制作有多条凹槽使单向半圆插片、轴承、轴封上本体、轴封下本体通过固定螺钉密封固定。

8.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述的回气收集罐/出口采用耐高压1.5Mpa-3Mpa的金属圆管或异型管制成，其一头密封，另一头设置有连接口。

9.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述减压阀安装在减压罐上；减压罐固定在发动机外壳体上；恒定气体分配器密封固定在发动机外壳体气体进口上；回气收集罐/出口密封焊接在气体出口上。

10.如权利要求1所述的一种压缩空气发动机及优化集成系统，其特征在于，所述的压缩空气采用清洁环境空气经压缩机加压到15Mpa-35Mpa，而通过减压阀存储在减压罐内的压力为1.5Mpa-4Mpa。