[發(fā)明專利]渦輪裝置及包括其的廢熱回收發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380068789.8
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104884748A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張?zhí)┤?/a>;權(quán)容焄;池昌運;金正國
• 申請（專利權(quán)）人: POSCO公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01D15/10;F01D25/16;F16C32/04
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

1.一種渦輪裝置，其包括：

旋轉(zhuǎn)軸，其與從工作流體接收旋轉(zhuǎn)力的葉輪連接；

發(fā)電單元，其連接于所述旋轉(zhuǎn)軸并用于產(chǎn)生電；

徑向電磁軸承單元，其分別在所述發(fā)電單元的前側(cè)和后側(cè)的至少一處以與所述旋轉(zhuǎn)軸之間形成間隔而非接觸地支撐所述旋轉(zhuǎn)軸的方式設(shè)置；以及

軸向電磁軸承單元，其設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的至少一處以控制旋轉(zhuǎn)軸的軸向位移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪裝置，其特征在于：

所述軸向電磁軸承單元在設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的輪盤單元之間形成間隔以控制軸向位移。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪裝置，其特征在于：

所述輪盤單元包括：

旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向上的第一輪盤，其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸或者設(shè)置在與葉輪連接并組裝于旋轉(zhuǎn)體的連接軸；和

旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向上的第二輪盤，其設(shè)置在所述第一輪盤。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪裝置，其特征在于：

所述發(fā)電單元包括：轉(zhuǎn)子，其包括設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的永磁體；和定子，其包括排列在所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)的線圈，

在所述發(fā)電單元的永磁體中，具有互不相同的極性的磁體在所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向和徑向方向上堆疊并沿著旋轉(zhuǎn)軸交替排列，或者具有互不相同的極性的磁體在所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向上互相隔開間隔而配置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪裝置，其特征在于：

作為所述發(fā)電單元的轉(zhuǎn)子的永磁體具有其截面積在旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向上越向外側(cè)越大的四邊形結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪裝置，其特征在于：

所述徑向電磁軸承單元包括由磁性體而形成的電磁體，所述電磁體可產(chǎn)生磁懸浮，使得在所述徑向電磁軸承單元與旋轉(zhuǎn)軸或者設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的輥結(jié)構(gòu)體之間形成間隔，

所述軸向電磁軸承單元包括由磁性體而成的電磁體，所述電磁體可產(chǎn)生磁懸浮，使得在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的輪盤單元之間形成間隔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪裝置，其特征在于：

所述徑向電磁軸承單元包括：永磁體，其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸或者設(shè)置在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的輥結(jié)構(gòu)體；相鄰永磁體，其用于在與永磁體之間形成間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪裝置，其特征在于：

還包括裝置殼體單元，其與所述旋轉(zhuǎn)軸或者設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的輥結(jié)構(gòu)體連接，并且包圍且支撐電磁軸承單元。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪裝置，其特征在于：

還包括機械接觸式軸承，其設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸和裝置殼體單元之間，并在電磁軸承單元停止工作時用于支撐旋轉(zhuǎn)軸。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪裝置，其特征在于：

所述徑向電磁軸承單元與旋轉(zhuǎn)軸或者設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的輥結(jié)構(gòu)體之間的間隔、或者設(shè)置于徑向電磁軸承單元的永磁體之間的間隔，大于所述機械接觸式軸承的間隔，

所述機械接觸式軸承在電磁軸承單元停止工作時進行工作。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪裝置，其特征在于：

還包括傳感器單元，其用于感應(yīng)所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。

12.一種廢熱回收發(fā)電系統(tǒng)，其包括：

權(quán)利要求1至11中任一項所述的渦輪裝置；

工作流體供應(yīng)部，其利用廢熱向所述渦輪裝置供應(yīng)工作流體；以及

工作流體處理部，其對從所述渦輪裝置提取的工作流體進行處理。