[实用新型]一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机

说明书

本实用新型涉及工业余热回收发电技术领域，具体涉及一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机，包括蜗壳、前座、高速电机、转子总成、输出端盖、喷嘴环座、喷嘴环、排气导流部和进气导流部，高速电机具有主轴，主轴上设置有转子总成，蜗壳和输出端盖均安装在高速电机上，喷嘴环座和前座安装在蜗壳上，喷嘴环安装在喷嘴环座上，进气导流部安装在喷嘴环上，排气导流部安装在输出端盖上，前座与进气导流部之间形成进气流道，喷嘴环与涡轮之间形成涡轮级流道，蜗壳与排气导流部形成排气流道。该膨胀机具有小流量低功率、高余热利用率和良好气密性。

技术领域

本实用新型涉及工业余热回收发电技术领域，具体涉及一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机。

背景技术

在有机朗肯循环(ORC)发电领域中，有机工质膨胀机的效率对系统效率有较大的影响，提高膨胀机效率可以有效提高系统效率。

目前，大流量高功率膨胀机发展迅速，整机效率已有较大的提升，而针对小流量低功率要求的膨胀机，若继续采用传统的大流量高功率膨胀机结构，那么从工质带动涡轮做功到发电机输出电能，其过程中的进排气壳损失、膨胀机轴承损失、联轴器损耗、齿轮箱损耗等，会使整机效率下降约10％，这对ORC系统十分不利。

因此，制作一种满足小流量低功率、高余热利用率和良好气密性的有机工质膨胀机，成为目前急需解决的问题。

实用新型内容

针对常规有机工质膨胀机在小流量低功率要求下，效率低、结构复杂等问题，本实用新型提出了一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机。

本实用新型提供一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机，包括蜗壳、前座、高速电机、转子总成、输出端盖、喷嘴环座、喷嘴环、排气导流部和进气导流部，所述高速电机具有主轴，所述主轴上设置有所述转子总成，所述蜗壳和所述输出端盖均安装在所述高速电机上，所述喷嘴环座和所述前座安装在所述蜗壳上，所述喷嘴环安装在所述喷嘴环座上，所述进气导流部安装在所述喷嘴环上，所述排气导流部安装在所述输出端盖上，所述前座与所述进气导流部之间形成所述进气流道，所述喷嘴环与所述涡轮之间形成涡轮级流道，所述蜗壳与所述排气导流部形成排气流道。

其中，所述转子总成包括密封体、拉杆螺钉、转接头、涡轮和锁紧螺杆，所述密封体、所述拉杆螺钉、所述转接头、所述涡轮和所述锁紧螺杆依次安装在所述主轴上，所述涡轮的数量为多个，相邻两个所述涡轮之间通过轮毂嵌套安装。

其中，所述拉杆螺钉两端设置有螺距不一致的螺纹。

其中，所述喷嘴环的内环面设有密封梳齿，并与轮毂形成迷宫密封，所述涡轮的外缘设有高低齿。

本实用新型的一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机，通过所述涡轮直连所述高速电机的所述主轴的输出轴，与所述高速电机共用轴承系统，省去传统结构内部的轴承座架，大大地节约了空间，使得整机结构紧凑，并且采用所述高速电机，所述涡轮直接将动力传递给所述高速电机，省去齿箱、联轴器等结构，降低功率损耗，提高传递效率。同时减少了轴承损耗。另外采用悬臂式结构，省去进气端密封要求，仅涡端与所述高速电机之间设置一道密封体，密封点减少，密封可靠性加强。此外气体不经转向，直接轴向进入涡轮级流道，在涡轮内做功，减少进气损失。

附图说明

图1是本实用新型的高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机的结构示意图。

图2是本实用新型中气流流动方向示意图。

图3是本实用新型的转子总成结构示意图。

图4是本实用新型的涡轮级结构示意图。

1-蜗壳、2-前座、3-进气导流部、4-锁紧拉杆、5-涡轮、6-喷嘴环、7-转接头、8-排气导流部、9-拉杆螺钉、10-密封体、11-输出端盖、12-高速电机、13-进气流道、14-涡轮级流道、15-排气通道、16-主轴、17-喷嘴环座、18-转子总成。