[實用新型]螺桿膨脹發電裝置、有機朗肯循環發電系統

有效

• 申請號: 201320137096.7
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203175621U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 湯炎
• 申請（專利權）人: 上海維爾泰克螺桿機械有限公司
• 主分類號: F01C13/00
• 分類號: F01C13/00;F01C1/16
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

技術領域

本實用新型屬于發電設備技術領域，涉及一種發電裝置，尤其涉及一種可用于有機朗肯循環的螺桿膨脹發電裝置；同時，本實用新型還涉及一種利用上述螺桿膨脹發電裝置的有機朗肯循環發電系統。

背景技術

請參閱圖1，圖1為典型的有機朗肯循環（Organic?Ranking?Cycle，ORC）包含膨脹機1、發電機2、蒸發器3、液體泵4、冷凝器5。

低溫低壓的液體工質在液體泵4中被升壓，高壓液體進入蒸發器3被加熱成飽和氣體或過熱氣體，然后進入膨脹機1中膨脹做功，驅動發電機2發電。做功后的氣體進入冷凝器5，變為飽和或過冷液體，再次進入液體泵4，完成下輪循環。

現有的用于ORC的膨脹機有半封閉的離心膨脹機、開啟式螺桿膨脹機。開啟式的螺桿膨脹機出軸端要設置機械密封確保工質無外漏，出軸端通過聯軸器與發電機連接，但是機械密封有泄漏可能性。

此外，現有膨脹機都為單級膨脹，因此膨脹機不能用于大壓比的情況。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種機械密封性高、且適用于大壓比的發電裝置。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種螺桿膨脹發電裝置，可避免螺桿膨脹機運轉過程中出現的工質泄漏，并利用雙級膨脹或多級膨脹，可以應用于大壓比的場合。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種螺桿膨脹發電裝置，所述發電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內設置螺桿膨脹機、發電機；或者，發電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內設置膨脹機轉子，發電機設置于殼體外；所述螺桿膨脹機的轉子與發電機轉子固定聯接，所述發電裝置通過螺桿膨脹機轉子的轉動帶動發電機發電；所述螺桿膨脹機包含兩級膨脹機，即高壓級膨脹機、低壓級膨脹機，高壓級膨脹機的高壓排氣口直接連通低壓級膨脹機的低壓吸氣口；所述高壓級膨脹機與低壓級膨脹機的轉速相同或不同；所述高壓級膨脹機的轉子輸出軸、低壓級膨脹機的轉子輸出軸共同驅動發電機轉子；所述高壓級膨脹機的轉子輸出軸、低壓級膨脹機的轉子輸出軸通過齒輪與發電機轉子連接；所述高壓級膨脹機、低壓級膨脹機均包含陰轉子與陽轉子，所述陽轉子對外輸出功率；所述殼體包含互相連通的高壓級轉子腔、低壓級轉子腔、發電機腔、齒輪腔；高壓級轉子腔、低壓級轉子腔內分別設置高壓級膨脹機的轉子、低壓級膨脹機的轉子，發電機腔內設置發電機，齒輪腔內設置嚙合的齒輪；所述殼體上設置螺桿膨脹機對外的吸氣口、排氣口；所述高壓級膨脹機的高壓排氣口與低壓級膨脹機的低壓吸氣口之間設有中間孔口；工質從吸氣口進入殼體、流經高壓級轉子腔、中間孔口、低壓級轉子腔，從排氣口流出螺桿膨脹機；一部分工質流經發電機，用以冷卻發電機。

一種螺桿膨脹發電裝置，所述發電裝置包括半封閉或全封閉的殼體，殼體內設置螺桿膨脹機、發電機；或者，發電裝置包括開啟的殼體，所述殼體內設置膨脹機轉子，發電機設置于殼體外；所述螺桿膨脹機的轉子與發電機轉子固定聯接，所述發電裝置通過螺桿膨脹機轉子的轉動帶動發電機發電；所述螺桿膨脹機包含至少兩級膨脹機，即至少包括第一級膨脹機、第二級膨脹機；第一級膨脹機的第一排氣口直接連通第二級膨脹機的第二吸氣口；所述第一級膨脹機與第二級膨脹機的轉速相同或不同；所述第一級膨脹機的轉子輸出軸、第二級膨脹機的轉子輸出軸共同驅動發電機轉子。

作為本實用新型的一種優選方案，所述第一級膨脹機的轉子輸出軸、第二級膨脹機的轉子輸出軸直接與發電機轉子連接，或者通過齒輪與發電機轉子連接。

作為本實用新型的一種優選方案，所述殼體包含互相連通的各級轉子腔、發電機腔、齒輪腔；所述轉子腔內設置各級膨脹機的轉子，發電機腔內設置發電機，齒輪腔內設置嚙合的齒輪。

作為本實用新型的一種優選方案，所述殼體上設置螺桿膨脹機對外的吸氣口、排氣口；所述殼體包括第一轉子腔、第二轉子腔；所述第一級膨脹機的第一排氣口與第二級膨脹機的第二吸氣口之間設有中間孔口；工質從吸氣口進入殼體，流經第一級轉子腔、中間孔口、第二級轉子腔，從排氣口流出；一部分工質流經發電機，用以冷卻發電機。

作為本實用新型的一種優選方案，每級膨脹機均包含陰轉子與陽轉子，所述陽轉子對外輸出功率。

作為本實用新型的一種優選方案，每級膨脹機的陽轉子、陰轉子兩端分別設置軸承，遠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。

作為本實用新型的一種優選方案，所述陽轉子包括一體化設計的型線部分、軸承部分、連接部分、密封部分，所述陽轉子與陰轉子配合，所述連接部分伸入齒輪腔。