一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机制造技术

本实用新型专利技术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。高余热利用率和良好气密性。高余热利用率和良好气密性。

【技术实现步骤摘要】
一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机


[0001]本技术涉及工业余热回收发电
，具体涉及一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]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，本技术提出了一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机。
[0006]本技术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。
[0007]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。
[0008]其中，所述拉杆螺钉两端设置有螺距不一致的螺纹。
[0009]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。
[0010]本技术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
[0011]图1是本技术的高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机的结构示意图。
[0012]图2是本技术中气流流动方向示意图。
[0013]图3是本技术的转子总成结构示意图。
[0014]图4是本技术的涡轮级结构示意图。
[0015]1‑
蜗壳、2
‑
前座、3
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进气导流部、4
‑
锁紧拉杆、5
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涡轮、6
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喷嘴环、7
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转接头、8
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排气导流部、9
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拉杆螺钉、10
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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。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。
[0017]在本实施例中，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”“上端”“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0018]请参阅图1至图4，本技术提供一种高速悬臂式轴流涡轮5有机工质膨胀机，包括蜗壳1、前座2、高速电机12、转子总成18、输出端盖11、喷嘴环座17、喷嘴环6、排气导流部8和进气导流部3，所述高速电机12具有主轴16，所述主轴16上设置有所述转子总成18，所述蜗壳1和所述输出端盖11均安装在所述高速电机12上，所述喷嘴环座17和所述前座2安装在所述蜗壳1上，所述喷嘴环6安装在所述喷嘴环座17上，所述进气导流部3安装在所述喷嘴环6上，所述排气导流部8安装在所述输出端盖11上，所述前座2与所述进气导流部3之间形成所述进气流道13，所述喷嘴环6与所述涡轮5之间形成涡轮级流道14，所述蜗壳1与所述排气导流部8形成排气流道。
[0019]所述转子总成18包括密封体10、拉杆螺钉9、转接头7、涡轮5和锁紧螺杆，所述密封体10、所述拉杆螺钉9、所述转接头7、所述涡轮5和所述锁紧螺杆依次安装在所述主轴16上，所述涡轮5的数量为多个，多个所述涡轮5组成涡轮级，相邻两个所述涡轮5之间通过轮毂嵌套安装。
[0020]所述拉杆螺钉9两端设置有螺距不一致的螺纹。
[0021]所述喷嘴环6的内环面设有密封梳齿，并与轮毂形成迷宫密封，所述涡轮5的外缘设有高低齿。
[0022]所述蜗壳1具有排气通道15。
[0023]在本实施方式中，结合图1与图3、图4，所述高速电机12的所述主轴16上依次安装有所述密封体10、所述拉杆螺钉9、所述转接头7、所述涡轮5以及所述锁紧拉杆4，共同组成所述转子总成18；所述蜗壳1和所述输出端盖11安装在所述高速电机12上；所述喷嘴环6安装在所述喷嘴环座17上，所述喷嘴环座17和所述前座2安装在所述蜗壳1上；所述进气导流部3安装在所述喷嘴环6上；所述排气导流部8安装在所述输出端盖11上；所述涡轮5之间各级涡轮5通过轮毂嵌套安装，最后用所述锁紧拉杆4将所有涡轮5拉紧至所述转接头7上，实
现扭矩传递。
[0024]结合图1与图2，所述前座2与所述进气导流之间形成所述进气流道13，所述喷嘴环6与所述涡轮5形成涡轮级流道14，所述蜗壳1与所述排气导流部8形成排气流道。有机工质气流通过所述进气流道13不经转向直接进入所述涡轮级流道14，气流通过所述喷嘴环6的叶片导向后冲动所述涡轮5，对所述涡轮5做功，所述涡轮5获取动能后通过所述转接头7直接向所述高速电机12传递功率，所述高速电机12向外输出电能。有机工质气流完成做功后，经排气流道排出。所述高速电机12与介质流道之间设有所述密封体10，将膨胀机与所述高速电机12分隔开，避免工质向高速电机12泄漏。
[0025]所述拉杆螺钉9的两端有螺距不一致的螺纹，旋入所述主轴16的螺纹螺距较旋入所述转接头7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速悬臂式轴流涡轮有机工质膨胀机，其特征在于：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。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓浩，陈世凡，张建云，文鑫，杨勇，曾杰，
申请(专利权)人：重庆江增船舶重工有限公司，
类型：新型
国别省市：