專利名稱：一種螺桿膨脹發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)還涉 及一種半封或全封的螺桿膨脹發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖1，圖1為一個(gè)典型的有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankin Cycle, 0RC)，包括 膨脹機(jī)1’、發(fā)電機(jī)2 ’、蒸發(fā)器3 ’、液體泵4 ’、冷凝器5 ’。低溫低壓的液體制冷工質(zhì)在液體泵4’中被升壓；然后進(jìn)入蒸發(fā)器3’被加熱汽化， 直至成為過(guò)熱氣體(高溫高壓)后，進(jìn)入膨脹機(jī)1’膨脹做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)2’發(fā)電。做功后 的低溫低壓氣體進(jìn)入冷凝器5’被冷卻凝結(jié)成液體；再回到液體泵4’中，完成一個(gè)循環(huán)?，F(xiàn)有的用于ORC的膨脹機(jī)有半封的離心膨脹機(jī)、開(kāi)啟式的螺桿膨脹機(jī)。開(kāi)啟式的 螺桿膨脹機(jī)通過(guò)軸封與出軸端發(fā)電機(jī)連接，其缺陷是制冷工質(zhì)會(huì)通過(guò)軸封泄露。與此同時(shí)，在復(fù)疊式ORC循環(huán)(或者其他應(yīng)用場(chǎng)合)中，膨脹終了的溫度可能很 高，用膨脹的排氣來(lái)冷卻發(fā)電機(jī)變得不現(xiàn)實(shí)。需要解決半封或全封的螺桿膨脹發(fā)電裝置中 發(fā)電機(jī)的冷卻問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種半封或全封的螺桿膨脹發(fā)電裝置， 可避免螺桿膨脹發(fā)電機(jī)在發(fā)電時(shí)出現(xiàn)制冷工質(zhì)泄露，同時(shí)可冷卻螺桿膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電 機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種半封或全封的螺桿膨脹發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括半封或全封的殼體，殼 體包括膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔；所述膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔不連通；膨脹機(jī)腔內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹 機(jī)，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)；所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接，所述發(fā)電裝置 通過(guò)螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述發(fā)電機(jī)腔設(shè)置液態(tài)制冷工質(zhì)噴入口、制 冷工質(zhì)出口 ；通過(guò)液態(tài)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述螺桿膨脹機(jī)包括陽(yáng)轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子，所述陽(yáng)轉(zhuǎn) 子的軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子端設(shè)置第一陽(yáng)轉(zhuǎn) 子軸承；所述陰轉(zhuǎn)子的兩端分別設(shè)置陰轉(zhuǎn)子軸承。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子包括一體化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子部分、連接 部分，所示轉(zhuǎn)子部分與陰轉(zhuǎn)子配合，所述連接部分伸入發(fā)電機(jī)內(nèi)部；所述膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī) 腔通過(guò)一隔離機(jī)構(gòu)相隔開(kāi)，使得膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔之間形成一孔洞，所述連接部分穿過(guò)該 孔洞至發(fā)電機(jī)腔內(nèi)，連接部分遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子部分的一端與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述連接部分在陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子部分和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子之間設(shè)置第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承；所述第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承、第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承、陰轉(zhuǎn)子軸承分別通過(guò)
3殼體內(nèi)設(shè)置的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體內(nèi)。所述連接部分與第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承最靠近發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 端通過(guò)軸封密封。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述膨脹機(jī)腔設(shè)置螺桿膨脹機(jī)的吸氣入口、排 氣出口。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型提出的半封或全封的螺桿膨脹發(fā)電裝置 及使用上述螺桿膨脹發(fā)電裝置的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，可避免螺桿膨脹發(fā)電機(jī)在發(fā)電時(shí) 出現(xiàn)制冷工質(zhì)通過(guò)軸封泄露的情形。同時(shí)可以有效冷卻發(fā)電機(jī)，即使在復(fù)疊式ORC循環(huán)中， 或者單循環(huán)中膨脹機(jī)的排氣溫度很高時(shí)，也可以解決螺桿膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機(jī)的冷卻問(wèn) 題。


圖1為有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖。 圖2為本實(shí)用新型有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖, 圖3為本實(shí)用新型螺桿膨脹發(fā)電裝置垂直方向的剖視圖, 圖4為本實(shí)用新型螺桿膨脹發(fā)電裝置水平方向的剖視圖, 附圖主要組件符號(hào)說(shuō)明如下
1，膨脹機(jī)
3’ 蒸發(fā)器
5’ 冷凝器
1 螺桿膨脹發(fā)電裝置
4 液體泵
101 發(fā)電機(jī)
103:陰轉(zhuǎn)子
1042 第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承
106 密封圈
108 排氣出口
110 制冷工質(zhì)出口
2’ 發(fā)電機(jī)
4’ 液體泵
3:蒸發(fā)器
5 冷凝器
102 陽(yáng)轉(zhuǎn)子
1041 第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承
105 陰轉(zhuǎn)子軸承
107 吸氣入口
109 制冷工質(zhì)噴入口
111 軸封
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖2，圖2表示了使用本實(shí)用新型的一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述有機(jī) 朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的冷凝器5、液體泵4、蒸發(fā)器3、螺桿膨脹發(fā)電裝置1。本 實(shí)用新型揭示的螺桿膨脹發(fā)電裝置1是一體化設(shè)置的半封或全封的螺桿膨脹機(jī)及發(fā)電機(jī)。 所述發(fā)電機(jī)可以為同步發(fā)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)。請(qǐng)參閱圖3及圖4，所述發(fā)電裝置1包括半封或全封的殼體，殼體包括膨脹機(jī)腔、發(fā) 電機(jī)腔，所述膨脹機(jī)腔與發(fā)電機(jī)腔不連通、相互隔離開(kāi)；膨脹機(jī)腔內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)，發(fā)電 機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)101。所述發(fā)電機(jī)腔設(shè)置液態(tài)制冷工質(zhì)噴入口 109、制冷工質(zhì)出口 110;通過(guò)液態(tài)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)101。所述膨脹機(jī)腔設(shè)置螺桿膨脹機(jī)的吸氣入口 107、 排氣出口 108。殼體由多個(gè)部件組成，為增加密封效果，有剖分面之間均設(shè)有密封圈106。所述螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)101 —體化設(shè)置，所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 固定連接，所述發(fā)電裝置1通過(guò)螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)101發(fā)電。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4，本實(shí)施例中，所述螺桿膨脹機(jī)包括陽(yáng)轉(zhuǎn)子102、陰轉(zhuǎn)子103，所述 陽(yáng)轉(zhuǎn)子102的軸與發(fā)電機(jī)101轉(zhuǎn)子固定連接。所述陰轉(zhuǎn)子103的兩端分別設(shè)置陰轉(zhuǎn)子軸承 105。所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子102遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子端設(shè)置第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承1041。所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子102包 括一體化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子部分、連接部分，所示轉(zhuǎn)子部分與陰轉(zhuǎn)子103配合，所述連接部分深入 發(fā)電機(jī)101內(nèi)部。所述膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔通過(guò)一隔離機(jī)構(gòu)相隔開(kāi)，使得膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī) 腔之間形成一孔洞，所述連接部分穿過(guò)該孔洞至發(fā)電機(jī)腔內(nèi)，連接部分遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子部分的一 端與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接；所述連接部分在陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子部分和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)置第二 陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承1042 ；所述連接部分與第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承1042最靠近發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端通過(guò)軸封111 密封。所述第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承1041、第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承1042、陰轉(zhuǎn)子軸承105分別通過(guò)殼體內(nèi) 設(shè)置的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體內(nèi)。綜上所述，本實(shí)用新型提出的半封或全封的螺桿膨脹發(fā)電裝置及使用上述螺桿膨 脹發(fā)電裝置的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，螺桿膨脹發(fā)電裝置為半封或全封的，螺桿膨脹機(jī)與 發(fā)電機(jī)作為一個(gè)整體設(shè)置在殼體內(nèi)，可避免螺桿膨脹發(fā)電機(jī)在發(fā)電時(shí)出現(xiàn)制冷工質(zhì)通過(guò)軸 封泄露的情形。同時(shí)可以有效冷卻發(fā)電機(jī)，即使在復(fù)疊式ORC循環(huán)中，或者單循環(huán)中膨脹機(jī) 的排氣溫度很高時(shí)，也可以解決螺桿膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機(jī)的冷卻問(wèn)題。實(shí)施例二本實(shí)施例中，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的轉(zhuǎn)子可以為陰轉(zhuǎn)子。這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上 述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫 離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這 里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括半封或全封的殼體，殼體包 括膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔；所述膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔不連通；膨脹機(jī)腔內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)，發(fā) 電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)；所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接；所述發(fā)電機(jī)腔設(shè)置液態(tài)制冷工質(zhì)噴入口、制冷工質(zhì)出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述螺桿膨脹機(jī)包括陽(yáng)轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子，所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子的軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子端設(shè)置第一陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承；所述陰轉(zhuǎn)子的兩端分別設(shè)置陰 轉(zhuǎn)子軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子包括一體化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子部分、連接部分，所示轉(zhuǎn)子部分與陰轉(zhuǎn)子配合，所述 連接部分伸入發(fā)電機(jī)內(nèi)部；所述膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔通過(guò)一隔離機(jī)構(gòu)相隔開(kāi)，使得膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔之間形成一 孔洞，所述連接部分穿過(guò)該孔洞至發(fā)電機(jī)腔內(nèi)，連接部分遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子部分的一端與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述連接部分在陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子部分和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)置第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述連接部分與第二陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承靠近發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端通過(guò)軸封密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于所述膨脹機(jī)腔設(shè)置螺桿膨脹機(jī)的吸氣入口、排氣出口。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種螺桿膨脹發(fā)電裝置，可用于有機(jī)朗肯循環(huán)，所述發(fā)電裝置包括半封或全封的殼體，殼體包括膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔；所述膨脹機(jī)腔、發(fā)電機(jī)腔不連通；膨脹機(jī)腔內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)；所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接，所述發(fā)電裝置通過(guò)螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述發(fā)電機(jī)腔設(shè)置液態(tài)制冷工質(zhì)噴入口、制冷工質(zhì)出口；通過(guò)液態(tài)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型螺桿膨脹發(fā)電裝置為半封或全封的，螺桿膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)作為一個(gè)整體設(shè)置在殼體內(nèi)，發(fā)電機(jī)可以是同步發(fā)電機(jī)，也可以是異步發(fā)電機(jī)；可避免螺桿膨脹發(fā)電機(jī)在發(fā)電時(shí)出現(xiàn)制冷工質(zhì)泄漏的情形。
文檔編號(hào)F01C19/12GK201904689SQ20102061473
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者湯炎 申請(qǐng)人:上海維爾泰克螺桿機(jī)械有限公司