[发明专利]用于有机郎肯循环发电系统的涡轮机轴结构

说明书

本发明揭示一种用于有机郎肯循环发电系统的涡轮机轴结构，该有机郎肯循环发电系统包括让流体过热的蒸发器、连接蒸发器并且接受上述流体后产生旋转动力的涡轮机、连接涡轮机并且让流体冷凝的冷凝器以及把流体传输给蒸发器的泵，该涡轮机包括：本体，在上部形成有流体的流入口和排放口；旋转轴，以垂直方向位于本体内部；叶轮，安装在旋转轴端部，由于上述流体的流入而旋转；箔片径向空气轴承，安装在本体，支持旋转轴的旋转；推力球轴承，安装在本体，安装在旋转轴的下端部并且承受旋转轴的初始荷重；及空气箔片止推轴承，安装在本体，在旋转轴凭借旋转而浮起时承受推力。

技术领域

本发明揭示一种用于有机郎肯循环发电系统的涡轮机轴结构，该结构以垂直方向适用涡轮机的转子而延长轴承寿命时间，进而得以确保涡轮机旋转系统的稳定性。

背景技术

如图1所示，ORC(有机郎肯循环，Organic Rankine Cycle)发电系统结构通常按照蒸发器(10)、涡轮机(20)、冷凝器(30)及泵(40)的顺序形成循环。而且，可以视需要在蒸发器(10)的前、后方各自安装预热器(11)和过热器(12)，在冷凝器(30)后方设有储存冷凝水的冷凝罐(35)，还能另行设有流量仪测量经过了该冷凝罐(35)的液态制冷剂的流量。

现有技术让涡轮机(20)的转子以水平方向形成而使得支持旋转轴旋转的轴承承受垂直方向的荷重。此时，所适用的轴承是径向止推滚珠轴承(angular ball bearing)，鉴于旋转轴的荷重和初始旋转时的旋转负荷较大并且适用于涡轮机的转数为280,000rpm左右，因此存在着无法长时间使用轴承的问题。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)KR10-1135685B1

发明内容

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于有机郎肯循环发电系统的涡轮机轴(Turbine Shaft)结构，其为了确保涡轮机旋转系统的稳定性而以垂直方向配置转子轴系，从而得以延长轴承寿命。

为了达到上述目的，本发明揭示用于有机郎肯循环发电系统的涡轮机轴结构，该有机郎肯循环发电系统包括让流体过热的蒸发器、连接上述蒸发器并且接受上述流体后产生旋转动力的涡轮机、连接上述涡轮机并且让上述流体冷凝的冷凝器以及把上述流体传输给上述蒸发器的泵，该涡轮机轴结构的特征在于，上述涡轮机包括：本体，在上部形成有上述流体的流入口和排放口；旋转轴，以垂直方向位于上述本体内部；叶轮，安装在上述旋转轴端部，由于上述流体的流入而旋转；箔片径向空气轴承，安装在上述本体，支持上述旋转轴的旋转；推力球轴承，安装在上述本体，安装在上述旋转轴的下端部并且承受上述旋转轴的初始荷重；及空气箔片止推轴承，安装在上述本体，在上述旋转轴凭借旋转而浮起时承受推力。

上述推力球轴承的外轮固定在上述本体，内轮则和上述旋转轴发生公差地形成，从而使得上述旋转轴能够凭借旋转而浮起。

上述叶轮由安装在上述旋转轴上端的上叶轮和安装在上述旋转轴下端的下叶轮构成，在上述上叶轮与上述下叶轮之间形成连接用流路，使得从上述流入口流入后经由上叶轮在上述排放口被排放的流体流入上述下叶轮，从而让上述上叶轮与上述下叶轮的旋转同步化。

如前所述地构成的本发明能发挥出下列效果。

以垂直方向构成涡轮机转子而得以让支持转子的轴承(主要支持旋转轴的旋转的箔片径向空气轴承)的寿命延长，从而确保涡轮机转子的稳定性。

而且，由于形成有推力球轴承而得以减少转子初始旋转及结束时发生的荷重与旋转负荷，从而减轻寿命减少的程度。

附图说明

图1是现有技术的有机郎肯循环发电系统图。

图2是示出本发明实施例的用于有机郎肯循环发电系统的涡轮机轴结构的系统图。