[實用新型]一種閉式雙螺桿膨脹機發電裝置

有效

• 申請號: 201820098416.5
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207879397U
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 沙潤東;蒲可欣;王君;馮浩志;王環;強仕林
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F01C1/16
• 分類號: F01C1/16;F01C21/08;F01K25/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種閉式雙螺桿膨脹機發電裝置，由換熱器(1)、第一閥(2)、具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)、一對同步齒輪(4)、第一聯軸器(5)、發電機(6)、第二閥(7)、冷凝器(8)、第三閥(9)、凸輪轉子泵(10)、第二聯軸器(11)、第三聯軸器(12)和第四閥(13)組成；采用氨水混合物作為循環工質；采用凸輪轉子泵(10)進行增壓輸送；采用具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)進行膨脹做功，螺桿轉子具有齒間容積從入口高壓端到出口低壓端逐漸增大的特點；采用具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)、凸輪轉子泵(10)和發電機(6)同軸串聯；整個發電裝置力矩均勻，結構緊湊，適用廣泛，熱能利用率高。

技術領域

本實用新型涉及一種用于熱能的閉式發電裝置，特別是涉及一種采用雙螺桿膨脹機和凸輪泵的閉式發電裝置。

背景技術

雙螺桿膨脹機作為原動機，因其效率高、適用于氣液兩相工質和自潔能力好的優點被廣泛應用于熱能發電循環裝置；根據工質與環境隔絕與否，循環裝置分為開式循環裝置和閉式循環裝置；閉式循環裝置是指以某種低沸點物質為循環工質，在封閉回路中進行特定熱力過程的裝置，設備發電效率高，不易腐蝕，使用壽命長。

中國專利，公布號CN206129323U，公開了一種用于低溫余熱回收系統的雙螺桿膨脹機；該裝置的雙螺桿膨脹機的特點為：雙螺桿膨脹機的螺桿轉子等螺距，并且沿軸向位置各截面的端面型線不變，面積利用系數不變，齒間容積變化不夠大，膨脹比小。

在閉式循環裝置中，通過控制循環工質的相變提高能量的轉化率；將一定比例的氣液兩相循環工質完全膨脹至氣相，最大程度的將循環工質的熱能轉化為螺桿轉子的機械能；但是實現上述循環需要具有大膨脹比的膨脹機，因此研究具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機并實現閉式循環具有重要的意義。

實用新型內容

為了提高熱能利用率，本實用新型提出一種閉式雙螺桿膨脹機發電裝置；采用氨水混合物為循環介質；采用凸輪轉子泵(10)對全液相氨水混合物增壓輸送，凸輪轉子泵(10)具有無困液現象和力矩分布均勻的特點；采用換熱器(1)與熱源進行熱交換，全液相氨水混合物變為氣液兩相氨水混合物；采用具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)將一定比例的氣液兩相氨水混合物膨脹至全氣相氨水混合物，螺桿轉子具有變螺距和錐形的特點，齒間容積從入口高壓端到出口低壓端逐漸增大；采用冷凝器(8)將全氣相氨水混合物冷凝成全液相氨水混合物；采用具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)，凸輪轉子泵(10)和發電機(6)同軸串聯。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種閉式雙螺桿膨脹機發電裝置，由換熱器(1)、第一閥(2)、具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)、一對同步齒輪(4)、第一聯軸器(5)、發電機(6)、第二閥(7)、冷凝器(8)、第三閥(9)、凸輪轉子泵(10)、第二聯軸器(11)、第三聯軸器(12)和第四閥(13)組成；循環工質初始為全液相氨水混合物，經凸輪轉子泵(10)增壓后，進入換熱器(1)與熱源進行熱交換，循環工質溫度升高，全液相氨水混合物變為氣液兩相氨水混合物，通過設定氨和水的比例改變循環工質沸點，控制氣液兩相氨水混合物的氣液體積比在合適的范圍內；吸熱后的氣液兩相氨水混合物進入具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)進行膨脹做功，循環工質溫度降低，變為全氣相氨水混合物；膨脹后的全氣相氨水混合物進入冷凝器(8)，在冷凝器(8)內循環工質被冷凝成全液相氨水混合物，再由凸輪轉子泵(10)增壓后，進入換熱器(1)與熱源進行熱交換，完成一個周期的工作循環；通過第二閥(7)和第三閥(9)控制冷凝器(8)中的壓力；工作過程中，具有大膨脹比的雙螺桿膨脹機(3)帶動凸輪轉子泵(10)和發電機(6)一起轉動，進行發電。