[发明专利]涡轮膨胀器-发电机单元以及用于产生电力的方法

摘要

本发明公开了一种涡轮膨胀器‑发电机单元(1)。该单元包括具有气体入口(5)和气体出口(7)的壳体(3)。该单元还包括具有安装在轴(13)上的涡轮膨胀器转子(21)的涡轮膨胀器(9)和布置在壳体(3)中的发电机(11)，轴(13)支承成用于在壳体(3)中旋转，发电机(11)包括发电机定子(11S)和安装在轴(13)上的发电机转子(11R)，用于与涡轮膨胀器转子(21)一起旋转。该单元还包括构造以及布置成用于将轴(13)旋转地支持在壳体(3)中多个轴承(15、17、19)。提供从气体入口(5)至气体出口(7)的气流路径，气流路径延伸穿过涡轮膨胀器(9)和发电机(11)。压缩工作气体在涡轮膨胀器中膨胀并且产生用于使发电机转子旋转的机械动力。膨胀工作气体从涡轮膨胀器流过发电机并且从其去除热量。轴承包括利用工作气体润滑的气体润滑轴承。

主权项

一种涡轮膨胀器‑发电机单元(1)，包括：壳体(3)，所述壳体具有气体入口(5)和气体出口(7)；涡轮膨胀器(9)，所述涡轮膨胀器(9)具有安装在轴(13)上的涡轮膨胀器转子(21)，所述轴(13)被支承以用于在所述壳体(3)中旋转；发电机(11)，所述发电机(11)布置在所述壳体(3)中并且包括发电机定子(11S)和安装在所述轴(13)上的发电机转子(11R)，用于与所述涡轮膨胀器转子(21)一起旋转；多个轴承(15、17、19)，所述多个轴承(15、17、19)构造以及布置成用于将所述轴(13)旋转地支持在所述壳体(3)中；气流路径，所述气流路径从所述气体入口(5)至所述气体出口(7)并且延伸穿过所述涡轮膨胀器(9)和所述发电机(11)；压缩的工作气体在所述涡轮膨胀器中膨胀并且产生用于使所述发电机转子旋转的机械动力；并且来自所述涡轮膨胀器的膨胀工作气体的至少一部分流经所述发电机并且从其去除热量；其中，所述轴承包括利用用作润滑气体的所述工作气体进行润滑的气体润滑轴承。