[发明专利]一种轴透平泵以及温差能发电系统

说明书

本发明公开了一种轴透平泵以及温差能发电系统，转化次数少，能力损失小。一种共轴透平泵，包括依次同轴连接的涡轮部套、发电机和泵部套，发电机包括发电机壳、主轴发电机段，以及，设置在主轴发电机段上的发电机转子，设置在发电机壳上的发电机定子；发电机转子与发电机定子配合；涡轮部套包括固定在一起的涡轮进气壳、涡轮排气壳，以及，同轴安装在主轴发电机段上的涡轮拉杆，安装在涡轮拉杆上的涡轮转子，安装在涡轮进气壳、涡轮排气壳上的涡轮静子，安装在涡轮静子气体流入端的涡轮导流罩；涡轮转子与涡轮静子配合。泵部套包括泵壳、主轴泵段，以及，同轴安装在主轴泵段上的泵叶轮。一种温差能发电系统包括蒸发器、冷凝器、轴透平泵。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，特别是涉及一种轴透平泵以及温差能发电系统。

背景技术

海洋温差能发电技术领域中，利用深层海水和表层海水的温差并基于有机朗肯循环发电，由于海洋冷热海水温差小、循环参数低、能量密度低，通过改进关键部件性能是提高温差能发电循环的重点方向。

透平膨胀机和工质泵是有机朗肯循环(ORC)系统的关键设备，在常规的ORC系统中，透平通过驱动发电机输出电能，工质泵电机通过消耗电能驱动泵体，将低压液态工质泵送至高压的蒸发器，透平产生的机械功无法直接供工质泵泵体消耗，能量转化过程为机械能→电能→机械能。由于能量在转化的过程中存在着不可避免的损耗，减小能量的转化次数，将减小不必要的能量损失，有利于提升系统整体效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轴透平泵以及温差能发电系统，转化次数少，能力损失小。

本发明的目的是这样实现的：

一种共轴透平泵，包括依次同轴连接的涡轮部套、发电机和泵部套，

所述发电机包括发电机壳、主轴发电机段，以及，设置在主轴发电机段上的发电机转子，设置在发电机壳上的发电机定子；发电机转子与发电机定子配合；

所述涡轮部套包括固定在一起的涡轮进气壳、涡轮排气壳，以及，同轴安装在主轴发电机段上的涡轮拉杆，安装在涡轮拉杆上的涡轮转子，安装在涡轮进气壳、涡轮排气壳上的涡轮静子，安装在涡轮静子气体流入端的涡轮导流罩；涡轮转子与涡轮静子配合。

所述泵部套包括泵壳、主轴泵段，以及，同轴安装在主轴泵段上的泵叶轮。

优选地，所述涡轮转子、泵叶轮均通过螺母锁紧。

优选地，所述涡轮拉杆、主轴泵段的直径均小于主轴发电机段的直径，所述主轴发电机段的两端分别通过磁浮式径向轴承支撑于发电机壳，所述涡轮排气壳固定在发电机壳上，所述泵壳通过泵连接环固定在发电机壳上。形成一体式外壳，所述发电机壳上设有散热翅片。所述泵连接环上设置有机械密封和油封与主轴配合，所述泵连接环上设有隔板与泵叶轮配合。所述主轴上设有推力盘，所述发电机壳体设有磁浮式推力轴承与推力盘配合；所述主轴、发电机壳体之间设有事故保护用滚动轴承，事故保护用滚动轴承分布在磁浮式径向轴承外侧。

一种温差能发电系统，包括：

蒸发器，用于设置在高温区，通过热源将液体汽化；

冷凝器，用于设置在低温区，通过冷源将蒸汽液化；

共轴透平泵，涡轮部套的进口端连接蒸发器的出口端，涡轮部套的出口端连接冷凝器的进口端，泵部套的进口端连接冷凝器的出口端，泵部套的出口端连接蒸发器的进口端，形成循环，所述发电机用于向外输出电能。

优选地，所述蒸发器设置在海洋的高温水区，所述冷凝器设置在海洋的低温水区。

优选地，所述涡轮部套的进口端、蒸发器的出口端之间，以及泵部套的出口端、蒸发器的进口端之间分别设有旁通管路，并通过调节阀调节流量。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：