[實用新型]帶有軸封結構的半封閉ORC螺桿膨脹機

有效

• 申請號: 201921807878.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN210768927U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 朱振中;陳銳;胡建軍;張開闖
• 申請（專利權）人: 無錫錫壓壓縮機有限公司
• 主分類號: F01C1/16
• 分類號: F01C1/16;F01C13/00;F01C19/08;F01C21/04;F01C21/08
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

本實用新型涉及膨脹機技術領域，具體涉及一種帶有軸封結構的半封閉ORC螺桿膨脹機，其能夠顯著減少系統注油量和潤滑油的循環量，提高系統換熱效率，其包括相互連接的螺桿轉子殼體和發電機殼體，所述螺桿轉子殼體上設置有膨脹工質入口和膨脹工質出口，所述螺桿轉子殼體內安裝有配合的陽螺桿轉子和陰螺桿轉子，所述發電機殼體內安裝有發電機定子和發電機轉子，所述陽螺桿轉子與所述發電機轉子同軸布置，其特征在于，所述陽螺桿轉子兩側的第一轉軸和陰螺桿轉子兩側的第二轉軸分別連接軸承和軸封，同一側的所述第一轉軸與所述第二轉軸上分別套裝有相互嚙合的同步齒輪。

技術領域

本實用新型涉及膨脹機技術領域，具體涉及一種帶有軸封結構的半封閉ORC螺桿膨脹機。

背景技術

ORC是Organic Rankine Cycle的縮寫，一般稱為有機朗肯循環，該循環系統主要由膨脹機、冷凝器、工質泵、預熱器、蒸發器、過熱器構成，廣泛應用于熱能回收領域，例如余熱余壓、地熱能、生物質能、太陽能等場合，市場應用前景廣闊。在采用螺桿膨脹機的ORC系統中，高溫高壓的工質通過驅動螺桿膨脹機內的螺桿轉子旋轉做功可以直接輸出機械能或驅動發電機間接轉化為電能。驅動發電機發電的螺桿膨脹機主要有開啟式和半封閉式兩種類型，對于開啟式結構，螺桿膨脹機需要設計有機械密封，并借助聯軸器和發電機相連，而半封閉結構采用發電機和螺桿膨脹機集成式結構，優點顯著，體現在：采取發電機轉子軸和螺桿轉子共軸設計，取消了膨脹機和電機連接的聯軸器，因此具有結構更加緊湊，傳動效率更高，無須對中的特點，同時取消了開啟式膨脹機的機械密封結構，因此減少了工質泄漏的通道，延長了膨脹機運行周期，降低了維護成本。

半封閉螺桿膨脹機往往采用陰陽轉子相互接觸驅動的方式，這種方式需要對轉子進行噴油產生潤滑和密封，緩解轉子直接接觸驅動產生的噪音，振動和磨損，但是這同時也帶來了新的問題：必須配置復雜的油氣分離系統，油隨氣態工質進入蒸發器和冷凝器影響換熱效率，系統注油量大等。

發明內容

為了解決現有必須配置復雜的油氣分離系統，油隨氣態工質進入蒸發器和冷凝器影響換熱效率，系統注油量大等問題，本實用新型提供了一種帶有軸封結構的半封閉ORC螺桿膨脹機，其能夠顯著減少系統注油量和潤滑油的循環量，提高系統換熱效率。

其技術方案是這樣的：一種帶有軸封結構的半封閉ORC螺桿膨脹機，其包括相互連接的螺桿轉子殼體和發電機殼體，所述螺桿轉子殼體上設置有膨脹工質入口和膨脹工質出口，所述螺桿轉子殼體內安裝有配合的陽螺桿轉子和陰螺桿轉子，所述發電機殼體內安裝有發電機定子和發電機轉子，所述陽螺桿轉子與所述發電機轉子同軸布置，其特征在于，所述陽螺桿轉子兩側的第一轉軸和陰螺桿轉子兩側的第二轉軸分別連接軸承和軸封，同一側的所述第一轉軸與所述第二轉軸上分別套裝有相互嚙合的同步齒輪。

其進一步特征在于，所述陽螺桿轉子與所述陰螺桿轉子表面設置有自潤滑耐磨耐熱涂層；

所述軸封包括三個并排布置的密封環，相鄰的兩組所述密封環之間通過隔圈分隔，所述密封環內設置有波形彈簧；

同一側的所述第一轉軸與所述第二轉軸上的所述軸封相互連通，所述陰螺桿轉子或所述陽螺桿轉子兩端的所述軸封通過平衡管連接；

所述發電機殼體上設置有冷卻油入口和冷卻油出口；

所述發電機殼體或所述螺桿轉子殼體上安裝有與所述第一轉軸對應的測速傳感器。

采用本實用新型后，通過設置同步齒輪，避免了螺桿轉子之間的接觸，可以取消轉子間的噴油，潤滑油僅用于保證軸承、同步齒輪和電機的正常工作，采用軸封結構最大程度的隔離了潤滑油和膨脹工質，減少潤滑油隨工質進入循環系統的流量，從而降低了潤滑油對ORC循環系統的影響, 簡化了油氣分系統，同時由于轉子間不需要噴油，減少了潤滑油的循環量，因此潤滑油沖注量得到大幅度降低。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一結構示意圖；