[实用新型]应用于发动机余热回收的高参数ORC透平发电设备及ORC装置

权利要求书

1.一种应用于发动机余热回收的高参数ORC透平发电设备，包括透平膨胀机和发电机，其特征在于，发电机的转轴和膨胀机的主轴相联结，其中，

膨胀机采用单级悬臂式结构,进一步包括进气管道、包括若干静叶的喷嘴组、叶轮、透平转子及壳体，所述膨胀机采用超音速轴流冲动式设计，透平转子通过轴承固定在壳体上，喷嘴组中相邻静叶片之间形成的流道呈现缩放式，并在喉部形成型线设置，叶轮固定在转子上且叶轮旋转带动透平转子转动，其中静叶通过拉法尔管的结构设计获得两倍及其以上的出口音速。

2.如权利要求1所述的应用于发动机余热回收的高参数ORC透平发电设备，其特征在于，所述膨胀机的动叶为流动全程超音速设计。

3.如权利要求1所述的高参数ORC透平发电设备，其特征在于，还包括非接触式高速磁性联轴器，所述非接触式高速磁性联轴器进一步包括装有磁体的内转子、隔离套和装有磁体的外转子，在内转子的外周部、外转子的内周部安装有高性能永磁体，隔离套把内转子密封在膨胀机的壳体内，所述内转子与透平转子同轴固定，所述外转子与发电机的转轴同轴固定，所述联轴器的内转子与外转子通过各自安装的N-S高性能永磁体非接触式磁极传动。

4.如权利要求1或3所述的高参数ORC透平发电设备，其特征在于，膨胀机还包括调节阀组，每一调节阀控制若干喷嘴组的流道，并且根据发动机的负荷适应性打开或关闭对应个数的调节阀组，以控制喷嘴组的流道开合。

5.如权利要求1或3所述的高参数ORC透平发电设备，其特征在于，喷嘴的喷嘴组中相邻静叶片之间形成的流道呈现缩放式，并在喉部形成型线设置，该型线采用B样条曲线设计保证叶片表面的光顺性,叶片喉部的尺寸范围为0.2-0.8mm,流体流经所述喉部以达到音速。

6.如权利要求3所述的高参数ORC透平发电设备，其特征在于，高速旋转的内转子被隔离套包裹，中间设有一定间隙,其间隙内被工质蒸汽充设。

7.如权利要求6所述的高参数ORC透平发电设备，其特征在于，在内转子靠近叶轮的一侧，设置一个微型喷雾头，从ORC系统工质泵出口引出一股低温液态循环工质，进入微型喷雾头，产生微米级粒径的喷雾，并扩散到内转子和隔离套之间间隙，利用介质微液滴气化吸热的原理，带走内转子鼓风产生的热量，以防止隔离套工作温度超温。

8.一种ORC装置，包括ORC工质循环系统、发动机尾气系统、发电系统、增压空气系统和外部冷却水系统，其中发电系统采用如权项1至权项7所述的透平发电设备。