[发明专利]径流式透平膨胀机结构

说明书

一种径流式透平膨胀机结构，包括进气管、静轮盘、导流锥、叶轮、转轴、动叶轮盖和排气导流环。进气管与静轮盘的背面相连，静轮盘的正面设有多个延周向间隔排列的静叶片，多个静叶片环绕在静轮盘的中心通孔周围，每相邻的两个静叶片之间的间隙构成喷嘴；导流锥的底部与多个静叶片的顶部相连；叶轮套设于转轴外，并与转轴相连；叶轮的正面设有多个延周向间隔排列的动叶片；动叶轮盖为环状，动叶轮盖的底面与多个动叶片的顶部连接。多个动叶片环绕在多个喷嘴的周围；排气导流环环绕设置在叶轮的周围，并与静轮盘相对，排气导流环与静轮盘之间的环形间隙构成排气通道。本发明工作时内部的工质气体流向为离心式径流，且高效可靠，结构紧凑。

技术领域

本发明涉及透平机技术。

背景技术

透平作为一个动力循环中的关键部件，对于它的研究也相当重要。目前，透平主要分为轴流式透平和径流式透平。轴流式透平一般设计为多级，流量大，输出功率大。但因不同半径处的旋转线速度不同，叶片一般较长且扭曲，反动度跟速比沿叶高变化较快，不能一直处于最佳速比状态。径流式透平分为离心和向心两类，向心透平的叶轮形状与半开式离心压气机叶轮的形状及其相似，叶轮上的叶片由径向直叶片和出口的旋转导向叶片组合形成，具有较好的强度和刚度；其缺点是转速较高，在透平的输出端往往需要配置速比较大的减速器；一般设计为单级，焓降大，在流动方向，叶高变化剧烈，流量受到限制，气动与几何不相容，只能用于小流量，轴功率在1MW以内。 离心透平是轴向进气，一般设计为多级，各级焓降分配合理，可利用余速和重热； 流量比向心大，焓降大，一般在1MW~25MW 。

在本世纪初，随着ORC技术的兴起，有机工质较水蒸汽而言分子量大，音速低，易形成超音速流动，离心透平可采用多级设计，各级焓降合理分配，利用余速和重热，能够有效提高整机热效率。离心式透平在同等装机容量下，效率高，体积小，转速低，振动低，噪音小，检维修方便，这些优势很快就被业内所关注。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种工作时内部的工质气体流向为离心式径流、高效可靠、结构紧凑、节能的径流式透平膨胀机结构。

本发明实施例提供了一种径流式透平膨胀机结构，包括进气管、静轮盘、导流锥、叶轮、转轴、动叶轮盖和排气导流环；进气管的一端与静轮盘的背面相连，静轮盘的正面设有多个延周向间隔排列的静叶片，多个静叶片环绕在静轮盘的中心通孔周围，每相邻的两个静叶片之间的间隙构成喷嘴；导流锥的底部与多个静叶片的顶部相连；叶轮套设于转轴外，并与转轴相连；叶轮的正面设有多个延周向间隔排列的动叶片；动叶轮盖为环状，动叶轮盖的底面与多个动叶片的顶部连接，多个动叶片环绕在多个喷嘴的周围；排气导流环环绕设置在叶轮的周围，并与静轮盘相对，排气导流环与静轮盘之间的环形间隙构成排气通道。

上述的径流式透平膨胀机结构，其中，径流式透平膨胀机结构包括动叶轮盖密封件，动叶轮盖密封件安装在静轮盘上，并与动叶轮盖的顶面密封配合。

上述的径流式透平膨胀机结构，其中，径流式透平膨胀机结构包括叶轮外周密封件，叶轮外周密封件安装在排气导流环的内周面，并与叶轮的外周面密封配合。

上述的径流式透平膨胀机结构，其中，叶轮设有平衡孔，以降低叶轮正面与叶轮背面之间的压差。

上述的径流式透平膨胀机结构，其中，叶轮与所述转轴的一端相连。

上述的径流式透平膨胀机结构，其中，转轴与叶轮的中心孔型面连接。

本发明包括以下优点和特点：

1、与传统的径流式透平膨胀机为向心式结构相比，本发明实施例的径流式透平膨胀机结构内的气体流向为离心式径流；

2、导流锥与静轮盘连为一体，与常规导流锥装在叶轮上相比，大大减小了转轴的轴向力，提高了轴承的运行可靠性；