專利名稱：一種螺桿膨脹發(fā)電裝置、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及一種可用于有機(jī)朗肯循環(huán)的螺桿膨脹發(fā)電裝置；同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種利用上述螺桿膨脹發(fā)電裝置的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，圖1為典型的有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Ranking Cycle，0RC)包含膨脹機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、蒸發(fā)器3、液體泵4、冷凝器5。低溫低壓的液體工質(zhì)在液體泵4中被升壓，高壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器3被加熱成飽和氣體或過熱氣體，然后進(jìn)入膨脹機(jī)I中膨脹做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)2發(fā)電。做功后的氣體進(jìn)入冷凝器5，變?yōu)轱柡突蜻^冷液體，再次進(jìn)入液體泵4，完成下輪循環(huán)?，F(xiàn)有的用于ORC的膨脹機(jī)有半封閉的離心膨脹機(jī)、開啟式螺桿膨脹機(jī)。開啟式的螺桿膨脹機(jī)出軸端要設(shè)置機(jī)械密封確保工質(zhì)無外漏，出軸端通過聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接，但是機(jī)械密封有泄漏可能性。此外，現(xiàn)有膨脹機(jī)都為單級(jí)膨脹，因此膨脹機(jī)不能用于大壓比的情況。有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種機(jī)械密封性高、且適用于大壓比的發(fā)電裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種螺桿膨脹發(fā)電裝置，可避免螺桿膨脹機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的工質(zhì)泄漏，并利用雙級(jí)膨脹或多級(jí)膨脹，可以應(yīng)用于大壓比的場合。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種螺桿膨脹發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；或者，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外；所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述螺桿膨脹機(jī)包含兩級(jí)膨脹機(jī)，即高壓級(jí)膨脹機(jī)、低壓級(jí)膨脹機(jī)，高壓級(jí)膨脹機(jī)的高壓排氣口直接連通低壓級(jí)膨脹機(jī)的低壓吸氣口 ；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)與低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸通過齒輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)、低壓級(jí)膨脹機(jī)均包含陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子，所述陽轉(zhuǎn)子對外輸出功率；所述殼體包含互相連通的高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、發(fā)電機(jī)腔、齒輪腔；高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)分別設(shè)置高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)，齒輪腔內(nèi)設(shè)置嚙合的齒輪；所述殼體上設(shè)置螺桿膨脹機(jī)對外的吸氣口、排氣口 ；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的高壓排氣口與低壓級(jí)膨脹機(jī)的低壓吸氣口之間設(shè)有中間孔口 ；工質(zhì)從吸氣口進(jìn)入殼體、流經(jīng)高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、中間孔口、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔，從排氣口流出螺桿膨脹機(jī)；一部分工質(zhì)流經(jīng)發(fā)電機(jī)，用以冷卻發(fā)電機(jī)。一種螺桿膨脹發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；或者，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外；所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，即至少包括第一級(jí)膨脹機(jī)、第二級(jí)膨脹機(jī)；第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口直接連通第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口 ；所述第一級(jí)膨脹機(jī)與第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，或者通過齒輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述殼體包含互相連通的各級(jí)轉(zhuǎn)子腔、發(fā)電機(jī)腔、齒輪腔；所述轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置各級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)，齒輪腔內(nèi)設(shè)置嚙合的齒輪。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述殼體上設(shè)置螺桿膨脹機(jī)對外的吸氣口、排氣口；所述殼體包括第一轉(zhuǎn)子腔、第二轉(zhuǎn)子腔；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口與第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口之間設(shè)有中間孔口 ；工質(zhì)從吸氣口進(jìn)入殼體，流經(jīng)第一級(jí)轉(zhuǎn)子腔、中間孔口、第二級(jí)轉(zhuǎn)子腔，從排氣口流出；一部分工質(zhì)流經(jīng)發(fā)電機(jī)，用以冷卻發(fā)電機(jī)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，每級(jí)膨脹機(jī)均包含陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子，所述陽轉(zhuǎn)子對外輸出功率。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，每級(jí)膨脹機(jī)的陽轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子兩端分別設(shè)置軸承，遠(yuǎn)離軸伸端包括徑向軸承、推力軸承，靠近軸伸端包括徑向軸承。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述陽轉(zhuǎn)子包括一體化設(shè)計(jì)的型線部分、軸承部分、連接部分、密封部分，所述陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子配合，所述連接部分伸入齒輪腔。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子密封部分設(shè)置有密封環(huán)或迷宮密封，密封高壓氣體，避免級(jí)間漏氣，需要時(shí)可減少轉(zhuǎn)子軸向力。一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的螺桿膨脹發(fā)電裝置、蒸發(fā)器、液體泵、冷凝器；所述螺桿膨脹發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；或者，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外；所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，即至少包括第一級(jí)膨脹機(jī)、第二級(jí)膨脹機(jī)；第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口直接連通第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口 ；所述第一級(jí)膨脹機(jī)與第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的螺桿膨脹發(fā)電裝置、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在封閉或半封閉的殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、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)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可避免使用過程中泄漏工質(zhì)。同時(shí)，本發(fā)明采用兩級(jí)或多級(jí)膨脹機(jī)，可用于更高壓比的場合。
圖1為現(xiàn)有的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖。圖2為使用本發(fā)明螺桿膨脹發(fā)電裝置的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖。圖3為本發(fā)明的雙級(jí)螺桿膨脹機(jī)垂直方向剖視圖。圖4為本發(fā)明的雙級(jí)螺桿膨脹機(jī)水平方向剖視圖。附圖主要組件符號(hào)說明如下:I冷凝器2液體泵3蒸發(fā)器4膨脹機(jī)5發(fā)電機(jī)6冷凝器7液體泵8蒸發(fā)器9雙級(jí)螺桿膨脹 發(fā)電機(jī)101高壓級(jí)陽轉(zhuǎn)子102低壓級(jí)陽轉(zhuǎn)子103齒輪系104發(fā)電機(jī)105高壓端軸承106轉(zhuǎn)子輸出端107吸氣口108中間孔口109排氣口110陽轉(zhuǎn)子111陰轉(zhuǎn)子112低壓端軸承
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請參閱圖3、圖4，本發(fā)明揭示了一種螺桿膨脹發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)104 ;所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)104發(fā)電。所述螺桿膨脹機(jī)包含兩級(jí)膨脹機(jī)，即高壓級(jí)膨脹機(jī)、低壓級(jí)膨脹機(jī)，高壓級(jí)膨脹機(jī)的高壓排氣口直接連通低壓級(jí)膨脹機(jī)的低壓吸氣口。所述高壓級(jí)膨脹機(jī)與低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同。如圖3所示，所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸106、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。本實(shí)施例中，所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸106、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸可以通過齒輪系103與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接(當(dāng)然，所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸106、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸也可以直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接)。所述殼體包含互相連通的高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、發(fā)電機(jī)腔、齒輪腔。圖3所示，高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子(包括圖3中的高壓級(jí)陽轉(zhuǎn)子101，高壓級(jí)陰轉(zhuǎn)子圖未示)，低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子(包括圖3中的低壓級(jí)陽轉(zhuǎn)子103，低壓級(jí)陰轉(zhuǎn)子圖未示)，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)104，齒輪腔內(nèi)設(shè)置嚙合的齒輪系103。所述殼體上設(shè)置螺桿膨脹機(jī)對外的吸氣口 107、排氣口 109 ;所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的高壓排氣口與低壓級(jí)膨脹機(jī)的低壓吸氣口之間設(shè)有中間孔口 108;工質(zhì)從吸氣口 107進(jìn)入殼體、流經(jīng)高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、中間孔口 108、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔，從排氣口 109流出；一部分工質(zhì)流經(jīng)發(fā)電機(jī)104，用以冷卻發(fā)電機(jī)104。
如圖4所示，所述高壓級(jí)膨脹機(jī)、低壓級(jí)膨脹機(jī)均包含陰轉(zhuǎn)子111與陽轉(zhuǎn)子110，所述陽轉(zhuǎn)子110對外輸出功率。每級(jí)膨脹機(jī)的陽轉(zhuǎn)子110、陰轉(zhuǎn)子111兩端分別設(shè)置軸承(包括圖4中的高壓端軸承105、低壓端軸承112)，遠(yuǎn)離軸伸端包括徑向軸承、推力軸承，接近軸伸端包括徑向軸承。所述陽轉(zhuǎn)子110包括一體化設(shè)計(jì)的型線部分、軸承部分、連接部分、密封部分，所述陽轉(zhuǎn)子110與陰轉(zhuǎn)子111配合，所述連接部分伸入齒輪腔。其中，所述轉(zhuǎn)子密封部分設(shè)置有密封環(huán)或迷宮密封，密封高壓氣體，避免級(jí)間漏氣，需要時(shí)可減少轉(zhuǎn)子軸向力。以上介紹了本發(fā)明螺桿膨脹發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在揭示上述螺桿膨脹發(fā)電裝置的同時(shí)，還揭示一種利用上述螺桿膨脹發(fā)電裝置的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。請參閱圖2，所述發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的雙級(jí)螺桿膨脹發(fā)電裝置9、蒸發(fā)器8、液體泵7、冷凝器6。所述螺桿膨脹發(fā)電裝置9的結(jié)構(gòu)如上所述。綜上所述，本發(fā)明提出的螺桿膨脹發(fā)電裝置、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在封閉或半封閉的殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、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)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可避免使用過程中泄漏工質(zhì)。同時(shí)，本發(fā)明采用兩級(jí)或多級(jí)膨脹機(jī)，可用于更高壓比的場合。實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，如兩級(jí)膨脹機(jī)、三級(jí)膨脹機(jī)，或者更多級(jí)膨脹機(jī)。所述螺桿膨脹發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、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)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，即至少包括第一級(jí)膨脹機(jī)、第二級(jí)膨脹機(jī)；第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口直接連通第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口 ；所述第一級(jí)膨脹機(jī)與第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，或者通過齒輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。每級(jí)膨脹機(jī)均包含陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子，所述陽轉(zhuǎn)子對外輸出功率。所述殼體包含互相連通的各級(jí)轉(zhuǎn)子腔、發(fā)電機(jī)腔、齒輪腔；所述轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置各級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)，齒輪腔內(nèi)設(shè)置嚙合齒輪。所述殼體上設(shè)置螺桿膨脹機(jī)對外的吸氣口、排氣口 ；所述殼體包括第一轉(zhuǎn)子腔、第二轉(zhuǎn)子腔；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口與第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口之間設(shè)有中間孔口 ；工質(zhì)從吸氣口進(jìn)入殼體，流經(jīng)第一級(jí)轉(zhuǎn)子腔、中間孔口、第二級(jí)轉(zhuǎn)子腔，從排氣口流出；一部分工質(zhì)流經(jīng)發(fā)電機(jī)，用以冷卻發(fā)電機(jī)。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外。所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子通過齒輪系的從動(dòng)齒輪主軸和聯(lián)軸器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明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，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(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，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實(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)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；或者，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外； 所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電； 所述螺桿膨脹機(jī)包含兩級(jí)膨脹機(jī)，即高壓級(jí)膨脹機(jī)、低壓級(jí)膨脹機(jī)，高壓級(jí)膨脹機(jī)的高壓排氣口直接連通低壓級(jí)膨脹機(jī)的低壓吸氣口 ；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)與低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同； 所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸通過齒輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接; 所述高壓級(jí)膨脹機(jī)、低壓級(jí)膨脹機(jī)均包含陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子，所述陽轉(zhuǎn)子對外輸出功率； 所述殼體包含互相連通的高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、發(fā)電機(jī)腔、齒輪腔；高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)分別設(shè)置高壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子、低壓級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)，齒輪腔內(nèi)設(shè)置嚙合的齒輪； 所述殼體上設(shè)置螺桿膨脹機(jī)對外的吸氣口、排氣口 ；所述高壓級(jí)膨脹機(jī)的高壓排氣口與低壓級(jí)膨脹機(jī)的低壓吸氣口之間設(shè)有中間孔口 ；工質(zhì)從吸氣口進(jìn)入殼體、流經(jīng)高壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔、中間孔口、低壓級(jí)轉(zhuǎn)子腔，從排氣口流出螺桿膨脹機(jī)；一部分工質(zhì)流經(jīng)發(fā)電機(jī)，用以冷卻發(fā)電機(jī)。
2.一種螺桿膨脹發(fā) 電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；或者，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外； 所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電； 所述螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，即至少包括第一級(jí)膨脹機(jī)、第二級(jí)膨脹機(jī)；第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口直接連通第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口 ；所述第一級(jí)膨脹機(jī)與第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同； 所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
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: 所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，或者通過齒輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。
4.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: 所述殼體包含互相連通的各級(jí)轉(zhuǎn)子腔、發(fā)電機(jī)腔、齒輪腔； 所述轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置各級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)腔內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)，齒輪腔內(nèi)設(shè)置嚙合的齒輪。
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: 所述殼體上設(shè)置螺桿膨脹機(jī)對外的吸氣口、排氣口 ；所述殼體包括第一轉(zhuǎn)子腔、第二轉(zhuǎn)子腔；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口與第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口之間設(shè)有中間孔口 ；工質(zhì)從吸氣口進(jìn)入殼體，流經(jīng)第一級(jí)轉(zhuǎn)子腔、中間孔口、第二級(jí)轉(zhuǎn)子腔，從排氣口流出；一部分工質(zhì)流經(jīng)發(fā)電機(jī)，用以冷卻發(fā)電機(jī)。
6.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: 每級(jí)膨脹機(jī)均包含陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子，所述陽轉(zhuǎn)子對外輸出功率。
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: 每級(jí)膨脹機(jī)的陽轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子兩端分別設(shè)置軸承，遠(yuǎn)離軸伸端包括徑向軸承、推力軸承，靠近軸伸端包括徑向軸承。
8.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: 所述陽轉(zhuǎn)子包括一體化設(shè)計(jì)的型線部分、軸承部分、連接部分、密封部分，所述陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子配合，所述連接部分伸入齒輪腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺桿膨脹發(fā)電裝置，其特征在于: 所述轉(zhuǎn)子密封部分設(shè)置有密封環(huán)或迷宮密封，密封高壓氣體，避免級(jí)間漏氣，需要時(shí)可減少轉(zhuǎn)子軸向力。
10.一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的螺桿膨脹發(fā)電裝置、蒸發(fā)器、液體泵、冷凝器； 所述螺桿膨脹發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)；或者，發(fā)電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體外； 所述螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電； 所述螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，即至少包括第一級(jí)膨脹機(jī)、第二級(jí)膨脹機(jī)；第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口直接連通第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口 ；所述第一級(jí)膨脹機(jī)與第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同 或不同； 所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種螺桿膨脹發(fā)電裝置、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置螺桿膨脹機(jī)、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)子固定聯(lián)接，所述發(fā)電裝置通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述螺桿膨脹機(jī)包含至少兩級(jí)膨脹機(jī)，即至少包括第一級(jí)膨脹機(jī)、第二級(jí)膨脹機(jī)；第一級(jí)膨脹機(jī)的第一排氣口直接連通第二級(jí)膨脹機(jī)的第二吸氣口；所述第一級(jí)膨脹機(jī)與第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速相同或不同；所述第一級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸、第二級(jí)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子輸出軸共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。本發(fā)明通過螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可避免使用過程中泄漏工質(zhì)。同時(shí)，本發(fā)明采用兩級(jí)或多級(jí)膨脹機(jī)，可用于更高壓比的場合。
文檔編號(hào)F01C1/16GK103195481SQ20131009632
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者湯炎 申請人:上海維爾泰克螺桿機(jī)械有限公司