無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及透平膨脹機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)，各種氣體、蒸汽的壓力能通過等熵膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)最終轉(zhuǎn)化為電能輸出的裝置，各種氣體、蒸汽通過等熵膨脹，對(duì)外輸出功，本身的壓力、焓值、溫度都大幅度下降。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠、水泥廠有很多有一定壓力的氣體或蒸汽需要降低壓力使用或者直接放空，利用本裝置可以高效的把氣體的壓力能轉(zhuǎn)化為電能，增加收入，提高經(jīng)濟(jì)效益，氣體通過膨脹機(jī)，實(shí)現(xiàn)等熵膨脹，使出口氣體溫度明顯降低，溫度降低有利于氣體中有用成分的回收，也可以利用低溫氣體去冷卻其它物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種新型無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化裝置，把有壓力的氣體或蒸汽通過膨脹機(jī)等熵膨脹輸出機(jī)械能，然后通過發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，突破傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，具有良好節(jié)能減排功能，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
[0004]無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化裝置設(shè)計(jì)，所述裝置的組件包括擴(kuò)壓管1、內(nèi)擴(kuò)壓器2、第一蝸殼3、發(fā)電機(jī)4、第一膨脹葉輪5、第二膨脹葉輪6、第一噴嘴7、第二噴嘴8、絕熱塊9和第二蝸殼10，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)主軸兩端直接聯(lián)接直徑相同、葉型相反的所述第一膨脹葉輪和所述第二膨脹葉輪，所述第一膨脹葉輪和所述第二膨脹葉輪產(chǎn)生的主軸軸向力相互抵消，所述發(fā)電機(jī)兩端的第一噴嘴和第二噴嘴的葉型也相反，第一蝸殼和第二蝸殼流道方向也相反。
[0005]膨脹機(jī)內(nèi)沒有軸承，膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)的聯(lián)接沒有用聯(lián)軸器，發(fā)電機(jī)主軸兩端分別直聯(lián)膨脹葉輪，兩個(gè)膨脹葉輪的葉型旋轉(zhuǎn)方向相反，直徑大小重量一樣。和傳統(tǒng)的使用聯(lián)軸器只把一臺(tái)膨脹機(jī)聯(lián)接到一臺(tái)發(fā)電機(jī)相比，膨脹機(jī)沒有軸承的使用，沒有聯(lián)軸器的使用，減少了能量在軸承和聯(lián)軸器上的損失，兩個(gè)膨脹機(jī)可以使發(fā)電機(jī)輸出功率增加一倍，而且兩個(gè)膨脹葉輪各自產(chǎn)生的軸向推力可以相互抵消，提高了整體設(shè)備的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，機(jī)組體積減小，降低占地面積。
[0006]無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于:所述的組件通過螺釘連接，所有和外界接觸的部件連接都采用聚四氟乙烯墊片密封。這樣使得設(shè)備整體完全密封，有壓力的氣體只能在設(shè)備內(nèi)部泄露，而不能泄露到外界。這樣就使很多有毒氣體或者很昂貴的氣體可以采用本設(shè)備。
[0007]所述的絕熱塊與內(nèi)置擴(kuò)壓器采用高密度環(huán)氧板材料，和金屬相比絕熱效果提高很多，有利用增加膨脹機(jī)的等熵膨脹效率，增加輸出功，提高發(fā)電機(jī)輸出功率，降低膨脹機(jī)出口氣體的溫度。
[0008]為了設(shè)備的介質(zhì)可以采用有毒或者貴重的氣體，設(shè)備采用整體密封。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
透平膨脹機(jī)沒有使用軸承，減少了軸承對(duì)機(jī)械功的消耗；膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)是通過發(fā)電機(jī)主軸和膨脹機(jī)的膨脹葉輪直接連接，減少了傳統(tǒng)聯(lián)軸器的應(yīng)用，減少了機(jī)械能損失，整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，體積減??；發(fā)電機(jī)主軸兩端都安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，功率一樣的機(jī)械能輸出設(shè)備膨脹機(jī)，比較只安裝一個(gè)機(jī)械能輸出設(shè)備的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的功率增加一倍；發(fā)電機(jī)主軸設(shè)計(jì)不用考慮巨大的軸向力，因?yàn)橐桓鬏S兩端的葉輪抵消了軸向力，提高了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子外加兩個(gè)膨脹葉輪旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖2為整機(jī)結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]
如附圖1和2，發(fā)電機(jī)4的主軸兩端分別安裝第一膨脹葉輪5和第二膨脹葉輪6，第一膨脹葉輪5、第二膨脹葉輪6和主軸接觸面通過兩個(gè)對(duì)稱金屬銷進(jìn)行連接定位，主軸的頂端使用螺母把膨脹葉輪固定壓緊到主軸上。
[0013]發(fā)電機(jī)4的兩端分別依次安裝絕熱塊9、第一噴嘴7、第二噴嘴8、第一蝸殼3和第二蝸殼10，通過螺釘把上述部件固定到發(fā)電機(jī)基座上。
[0014]再依次安裝內(nèi)擴(kuò)壓器2和擴(kuò)壓管1，通過螺釘使擴(kuò)壓管1和內(nèi)擴(kuò)壓器2接觸面壓緊。
[0015]為了設(shè)備可以采用有毒或者貴重的氣體，設(shè)備采用整體密封，在發(fā)電機(jī)4和絕熱塊9接觸面之間，絕熱塊9和第一、第二蝸殼接觸面之間，擴(kuò)壓管1和第一、第二蝸殼接觸面之間都安裝有聚四氟乙烯墊片進(jìn)行密封。
[0016]第一膨脹葉輪5、第二膨脹葉輪6與內(nèi)擴(kuò)壓器2之間需要一定的間隙，該間隙靠第一噴嘴7、第二噴嘴8與絕熱塊9的接觸面之間放置墊片來調(diào)節(jié)厚度。
[0017]強(qiáng)調(diào)說明，在使用本發(fā)明原理下采用的任何變形的方案都應(yīng)在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置，包括擴(kuò)壓管(1)、內(nèi)擴(kuò)壓器(2)、第一蝸殼(3)、發(fā)電機(jī)(4)、第一膨脹葉輪(5)、第二膨脹葉輪(6)、第一噴嘴(7)、第二噴嘴(8)和絕熱塊(9)，第二蝸殼(10)，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)(4)的主軸兩端直接聯(lián)接直徑相同、葉型相反的所述第一膨脹葉輪(5)和所述第二膨脹葉輪(6)，所述第一膨脹葉輪(5)和所述第二膨脹葉輪(6)產(chǎn)生的主軸軸向力相互抵消，所述發(fā)電機(jī)(4)兩端的第一噴嘴(7)和第二噴嘴(8)的葉型也相反，第一蝸殼(3)和第二蝸殼(10)的流道方向也相反，整套裝置整體密封，無外泄露點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)有壓力的氣體、蒸汽通過等熵膨脹輸出機(jī)械能，機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)(4 )轉(zhuǎn)化為電能，并且使出口氣體、蒸汽溫度降低。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于:所有的密封采用聚四氟乙烯墊片密封，使所述裝置整體密封，氣體、蒸汽只能在所述裝置的進(jìn)、出口進(jìn)入或排出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于:所述絕熱塊(9)與所述內(nèi)擴(kuò)壓器(2)均采用高密度環(huán)氧板材料，絕熱效果好，提高膨脹機(jī)的等熵效率，提高所述發(fā)電機(jī)(4)的輸出功率，增加出口氣體、蒸汽的溫度降幅。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于:所述第一膨脹葉輪(5)、第二膨脹葉輪(6)與內(nèi)擴(kuò)壓器(2)之間具有間隙，所述間隙靠所述第一噴嘴(7)、第二噴嘴(8)與絕熱塊(9)的接觸面之間放置墊片來調(diào)節(jié)厚度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了無軸承的透平膨脹機(jī)直連發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置，包括擴(kuò)壓管（1）、內(nèi)擴(kuò)壓器（2）、第一蝸殼（3）、發(fā)電機(jī)（4）、第一膨脹葉輪（5）、第二膨脹葉輪（6）、第一噴嘴（7）、第二噴嘴（8）和絕熱塊（9），第二蝸殼（10），其特征在于：所述發(fā)電機(jī)（4）的主軸兩端直接聯(lián)接直徑相同、葉型相反的所述第一膨脹葉輪（5）和所述第二膨脹葉輪（6），所述第一膨脹葉輪（5）和所述第二膨脹葉輪（6）產(chǎn)生的主軸軸向力相互抵消，所述發(fā)電機(jī)（4）兩端的第一噴嘴（7）和第二噴嘴（8）的葉型也相反，第一蝸殼（3）和第二蝸殼（10）的流道方向也相反，整套裝置整體密封，無外泄露點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)有壓力的氣體、蒸汽通過等熵膨脹輸出機(jī)械能，機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)（4）轉(zhuǎn)化為電能，并且使出口氣體、蒸汽溫度降低。
【IPC分類】F01D5/06, F01D9/02, F01D11/00, F01D15/10, F01D5/02
【公開號(hào)】CN105257345
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510749279
【發(fā)明人】趙文清, 馬建峰
【申請(qǐng)人】蘇州西達(dá)低溫設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日