零泄漏自冷却的磁悬浮透平膨胀发电机及系统与方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
零泄漏自冷却的磁悬浮透平膨胀发电机及系统与方法
本专利技术涉及一种用于低温热源有机朗肯循环的透平发电系统，具体涉及一种零泄漏自冷却的磁悬浮透平膨胀发电机及系统与方法。
技术介绍
随着新能源技术的加速推广，利用有机朗肯循环发电系统的太阳能、废气、地热等低温能量回收技术已经得到广泛使用，但该系统使用的有机工质沸点低、易挥发、价格昂贵且有些具有毒性，在使用过程中不允许泄漏，对机组的密封性能要求很高；现有透平膨胀发电系统通常采用各种手段在叶轮轴处对有机工质进行动密封，如迷宫密封、干气密封以及各种接触式密封，密封结构昂贵、复杂、寿命有限，且都不能保证完全的零泄漏；现有透平膨胀发电机大都采用机械轴承支撑，轴承的机械磨损降低了系统的机械效率，且需要单独安排轴承的润滑系统，现有一些使用有机工质对轴承进行润滑的，但其润滑流道十分复杂，对于以高转速运转的透平发电机，机械轴承的使用更是极大限制了整机寿命，同时现有中小功率向心透平膨胀发电机多采用叶轮轴悬臂支撑形式，悬臂段挠度大，高速旋转时振动较大；现有对透平膨胀发电机组电机部分的散热主要采用强制通风冷却和水套冷却两种方法，需要额外的风机...
【技术保护点】
一种零泄漏自冷却的磁悬浮透平膨胀发电机，其特征在于：包括壳体（2）、叶轮轴（51）、透平叶轮（52）、电机轴（53）、第一磁悬浮系统、第二磁悬浮系统、环形绕组定子（6）；上述壳体（2）内部从前到后依次分为进气室（31）、蜗室（33）、排气道（34）；上述进气室（31）内还设置有第一轴承室（1），上述进气室底部与主壳体顶部之间作为透平机有叶喷嘴环（32），使得进气室仅通过上述透平机有叶喷嘴环（32）与蜗室（33）相通；上述排气道由前向后依次分为排气道上游（341）、排气道中游（342）、排气道下游（343），排气道下游内部设置有第二轴承室（4）；上述叶轮轴（51）从前向后依次...
【技术特征摘要】
1.一种零泄漏自冷却的磁悬浮透平膨胀发电机，其特征在于：包括壳体（2）、叶轮轴（51）、透平叶轮（52）、电机轴（53）、第一磁悬浮系统、第二磁悬浮系统、环形绕组定子（6）；上述壳体（2）内部从前到后依次分为进气室（31）、蜗室（33）、排气道（34）；上述进气室（31）内还设置有第一轴承室（1），上述进气室底部与主壳体顶部之间作为透平机有叶喷嘴环（32），使得进气室仅通过上述透平机有叶喷嘴环（32）与蜗室（33）相通；上述排气道由前向后依次分为排气道上游（341）、排气道中游（342）、排气道下游（343），排气道下游内部设置有第二轴承室（4）；上述叶轮轴（51）从前向后依次为叶轮轴支撑段（511）、叶轮轴叶轮安装段（512）；上述电机轴（53）从前向后依次为电机轴首段（531）、电机轴中段永磁体（532）、永磁体护套（533）、电机轴尾段（534）；上述叶轮轴支撑段（511）位于第一轴承室（1）内，并通过所述第一磁悬浮轴承系统支撑；叶轮轴叶轮安装段（512）伸入主壳体（22），所述透平叶轮（52）安装于叶轮轴叶轮安装段（512）；上述电机轴首段（531）与叶轮轴叶轮安装段（512）首尾相连，电机轴首段（531）位于排气道上游（331），所述电机轴中段永磁体（532）和永磁体护套（533）位于排气道中游（342），上述环形绕组定子（6）安装于排气道中游（342），环形绕组定子的内槽作为排气道中游内流道（61），环形绕组定子的外槽作为排气道中游外流道（62）；上述电机轴尾段（534）伸入第二轴承室（4）内，并通过所述第二磁悬浮轴承系统支撑；第二轴承室（4）尾端装有轴向渐缩的导流锥（44）；上述排气道下游末端为轴向渐缩形式；上述第一轴承室（1）与排气道上游（341）由一根通气管道（7）连通。2.根据权利要求1所述的零泄漏自冷却的有机工质磁悬浮透平膨胀发电机，其特征在于：所述第一磁悬浮系统和第二磁悬浮系统均由轴向磁悬浮轴承、径向磁悬浮轴承和与转子不接触的机械保护轴承组成。3.根据权利要求1所述的零泄漏自冷却的有机工质磁悬浮透平膨胀发电机，其特征在于：所述排气道上游（341）的内腔为沿轴向渐扩形式。4.根据权利要求1所述的零泄漏自冷却的有机工质磁悬浮透平膨胀发电机，其特征在于：所述第二轴承...
【专利技术属性】
技术研发人员：金超武，高天宇，周瑾，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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