背景技術：
1、所公開的實施例總體上涉及渦輪機領域，并且更具體地涉及被布置成將熱能施加至過程流體的渦輪機，例如用于執(zhí)行與該過程流體相關的吸熱過程，并且甚至更具體地涉及被適配成用于這種渦輪機中的超音速擴壓器。
2、吸熱過程是指涉及向流體加熱以促進吸熱反應發(fā)生的熱化學過程。吸熱過程可以與各種工業(yè)操作結(jié)合使用，用于分餾或“裂解”可能是過程流體的組分的分子。熱裂解可以包括使相對復雜的分子種類的化學鍵分離以形成較簡單的分子種類。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明涉及被設計成促進渦輪加熱機的內(nèi)部流體中的化學反應的部件。在一個方面，一種用于流體處理的渦輪加熱機包括：外部殼體，其包括用于吸入過程流體的流動入口和用于排出過程流體的流動出口，其中流動路徑限定在殼體內(nèi)并與殼體分開，進而在流動入口和流動出口之間軸向延伸；轉(zhuǎn)子軸，其延伸到殼體中，其中轉(zhuǎn)子軸由驅(qū)動器驅(qū)動；第一能量施加級，其包括聯(lián)接到軸的第一葉輪盤，所述第一葉輪盤包括：多個旋轉(zhuǎn)葉片，所述多個旋轉(zhuǎn)葉片圍繞所述第一葉輪盤的周邊周向地布置并且從所述第一葉輪盤徑向向外延伸到所述流動路徑中，用于在第一能量施加步驟中增加所述過程流體的動能的第一量；第一擴壓器，所述第一擴壓器布置在所述能量施加級的下游，其中所述擴壓器區(qū)段包括上游轉(zhuǎn)向輪葉區(qū)、中游沖擊區(qū)和下游擴散區(qū)，用于將在所述能量施加級中施加至所述過程流體的動能轉(zhuǎn)換成足以在所述過程流體中引發(fā)所需化學反應的熱能，以及第一反應區(qū)，所述第一反應區(qū)設置在所述第一擴壓器的下游，用于接收從所述第一擴壓器排出的所述過程流體，其中，所述第一反應區(qū)被定尺寸和配置為能夠使所述過程流體中的所述化學反應繼續(xù)至預定程度，并在所述出口處排出所述過程流體。
1.一種用于流體處理的渦輪加熱機，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪加熱機，其中，所述第一能量施加級包括第二葉輪盤，所述第二葉輪盤設置在所述第一葉輪盤的下游，用于在進入所述擴壓器之前的第二能量添加步驟中將附加量的動能施加到所述過程流體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪加熱機，其中，所述渦輪加熱機包括第一渦輪加熱機級和設置在所述第一渦輪加熱機級下游的第二渦輪加熱機級。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪加熱機，其中，所述第一反應區(qū)設置在所述第一渦輪加熱機級和所述第二渦輪加熱機級之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪加熱機，其中，所述第一反應區(qū)包括至少部分地設置在所述殼體外部的至少一個流動路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪加熱機，其中，所述流動路徑被構(gòu)造成通過第一殼體連接噴嘴延伸穿過在所述第一擴壓器的下游的所述殼體，并通過所述第二渦輪加熱機級上游的第二連接噴嘴返回到所述殼體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪加熱機，其中，所述第一反應區(qū)設置在所述殼體內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪加熱機，其中，所述第一反應區(qū)包括一系列徑向設置的、蛇形地軸向定向的環(huán)形通道，用于在所述渦輪加熱機級之間沿軸向流動方向來回引導所述過程流體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪加熱機，其中，所述徑向設置的、蛇形地軸向定向的環(huán)形通道由連接到環(huán)形轉(zhuǎn)向引導件的圓柱形流動引導件限定。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪加熱機，其中，所述第一渦輪加熱機級和所述第二渦輪加熱機級分別連接到由單獨的驅(qū)動器驅(qū)動的單獨的軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪加熱機，其中，所述反應區(qū)包括徑向定向的回路型流動路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的渦輪加熱機，其中，所述流動路徑包括設置在所述流動路徑的至少一部分中的流動控制器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的渦輪加熱機，其中，所述流動控制器包括擋板。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪加熱機，其中，所述反應區(qū)包括流動轉(zhuǎn)向路徑，所述流動轉(zhuǎn)向路徑具有主要沿軸向設置的多次轉(zhuǎn)向。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪加熱機，其中，所述流動轉(zhuǎn)向路徑被構(gòu)造成關于所述反應區(qū)的中心徑向平面對稱。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪加熱機，進一步地，其中所述第一反應區(qū)包括從所述第一渦輪加熱機級延伸到所述第二渦輪加熱機級中的軸向排放路徑，其中，所述第一渦輪加熱機級和所述第二渦輪加熱機級不是同軸對準的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的渦輪加熱機，其中，所述軸向排放路徑終止于所述第二渦輪加熱機級的軸向入口處。