CN208734389U - 一种带空间回热的orc低温发电动力输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，包括气动马达和工质泵，所述气动马达的右侧设有工质泵，且工质泵与气动马达中间的衔接处设有排气管，且气动马达通过排气管与工质泵固定连接，所述气动马达的内部设有转轴，该带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，通过气动马达、工质泵、转轴和托架之间的配合，在胶垫、目窗和挡板的作用下，提高了输出效率，节省了能源消耗，在托架的作用下，对气动马达和工质泵进行连接固定，提升了气动马达与工质泵之间的稳定性能，叶片采用涡轮形叶片设置，便于高温高压气态工质与叶片的充分接触，提高输出功的输出效率，适合推广使用。

Description

一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置

技术领域

本实用新型涉及ORC低温发电技术领域，具体为一种带空间回热的ORC 低温发电动力输出装置。

背景技术

近年来，能源紧缺问题成为了制约社会发展的焦点问题，而我国作为能源消费大国，能源利用率远低于世界先进水平，再此情况下，以往被忽视的低品质热能越来越受到关注，其中ORC低温发电为一种具有前景的低品质能源利用技术更加受到青睐，但是在实际应用过程中ORC低温发电的结构受到很大限制，以车用ORC低温发电为例，过于复杂的系统布置不仅会占用本就紧张的空间，而且也为整车轻量化带来不利影响，而膨胀机排出乏气带有一定热量，如对这部分能量进行回收可以在很大程度上提升系统效能，在现有技术中，例如申请号为201710537875.9的实用新型专利包括高温工质管、高压液态工质管、工质泵、功率输出轴、气动马达排气管、回热冷工质管和气动马达组成，其中，气动马达主要由气动马达壳体、气动马达叶片和气动马达转子组成，工质泵主要由工质泵壳体、工质泵主动转子和工质泵从动转子组成，高温工质管与气动马达的进气口相连，气动马达排气管一侧的两个管路分别与气动马达的主排气口和副排气口相连，气动马达排气管的另一侧与回热冷工质管并联后连接到工质泵的入口，高压液态工质管与工质泵的出口相连，气动马达的气动马达转子、工质泵的工质泵主动转子以及功率输出轴同轴，气动马达叶片嵌入气动马达转子的凹槽内，气动马达叶片在离心力的作用下与气动马达壳体形成密封腔，工质泵主动转子和工质泵从动转子在工质泵中旋转并与工质泵壳体形成密封腔，该实用新型虽然结构简单，但是存在很多不足与缺陷，在现有设备中，气动马达叶片的设计存在缺陷，针对这些情况，使用时，气动马达叶片与高温工质管内的气体接触时摩擦力过小，叶片的转动效果不理想，并且回热冷工质管的设置位置也有存在不足，易导致回热冷工质逆流，影响高温气态工质液化，另外气动马达和工质泵之间缺少必要的连接装置影响气动马达和工质泵之间的稳定性能，为避免上述技术问题，确有必要提供一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带空间回热的ORC 低温发电动力输出装置，包括气动马达和工质泵，所述气动马达的右侧设有工质泵，且工质泵与气动马达中间的衔接处设有排气管，且气动马达通过排气管与工质泵固定连接，所述气动马达的内部设有转轴，以及转轴外部套设有的叶片，且叶片与转轴为固定连接，且转轴与气动马达转动连接，所述工质泵的内部设有主转子和从转子，且主转子与从转子啮合相连，且主转子与转轴同轴设置，且从转子的内部设有转杆，且转杆与工质泵转动连接，所述转轴的右端套设有轴套，所述轴套与转轴铰接相连，所述工质泵的顶部设有冷却工质管，所述工质泵的底部设有高压液态工质管，所述气动马达的顶部设有高温高压工质管，且高温高压工质管和冷却工质管的底端均设有连接法兰，且连接法兰的底部设有机座，所述高温高压工质管通过连接法兰与机座铰接相连，所述冷却工质管通过连接法兰与机座铰接相连，所述高温高压工质管通过机座与气动马达活动插接，所述冷却工质管通过机座与工质泵活动卡接，所述气动马达的底部设有机架，且机架与气动马达为一体设置，且机架的底部设有托板，且托板与机架铰接连接，所述托板的底部四角对称设有竖板，且竖板的内部设有销轴，且销轴的外部套设有插杆，所述工质泵的底部设有托架，且托架的左右两侧对称设有横板，且横板通过插杆与销轴套接相连，所述插杆与横板铰接相连，所述托架的右端设有支架，且托架与支架铰接相连。

优选的，所述机座的底部设有凸卡，且凸卡与机座为一体设置，且凸卡对称设置在机座的底部，所述气动马达的顶部对称设有卡槽，且卡槽的内部设有垫片，所述凸卡与卡槽活动卡接，且机座与气动马达顶部的交接处设有垫圈。

优选的，所述叶片的右侧设有挡板，且挡板的直径小于叶片的面积，且挡板的内部设有通孔，且六个通过均匀分布在挡板的内部，用于对高温高压的气压有机工质进行压缩，提高有机工质与叶片的接触面积，增加压缩效率。

优选的，所述主转子和从转子的外部均设有胶垫，且胶垫为弹性材质，能够降低主转子与从转子之间的摩擦，延长使用寿命。

优选的，所述轴套的顶部设有目窗，且目窗用观察转轴的运转情况。

优选的，所述支架的底部对称设有凹槽，且凹槽用于与外接设备铰接或者卡接，便于托架的连接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，通过气动马达、工质泵、转轴和托架之间的配合，在胶垫、目窗和挡板的作用下，通过向工质泵的内部添加液态冷工质，使高温高压的气态有机工质内的能量得以转换为高压液态有机工质，继续循环使用，提高了输出效率，节省了能源消耗，在托架的作用下，对气动马达和工质泵进行连接固定，提升了气动马达与工质泵之间的稳定性能，叶片采用涡轮形叶片设置，便于高温高压气态工质与叶片的充分接触，提高输出功的输出效率，从而克服传统ORC低温发电动力输出装置使用时，气动马达叶片与高温工质管内的气体接触时摩擦力过小，叶片的转动效果不理想，并且回热冷工质管的设置位置也有存在不足，易导致回热冷工质逆流，影响高温气态工质液化，另外气动马达和工质泵之间缺少必要的连接装置影响气动马达和工质泵之间的稳定性能的缺点，克服了现有的ORC低温发电动力输出装置高液态工质输出管的位置不利于高液态工质输出和实用功能单一的缺点，提高了该带空间回热的ORC低温发电动力输出装置的工作效率和使用寿命，还让现有的带空间回热的ORC低温发电动力输出装置能够在市场上得到更多的认可，提高了该带空间回热的ORC低温发电动力输出装置的产品质量，节省了使用者的采购成本，避免了带空间回热的ORC低温发电动力输出装置的资源浪费，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的气动马达、工质泵和托架的侧视图；

图3为图2的B向正视剖面图；

图4为图2的顶视图；

图5为图2的A向正视剖面图；

图6为图2的凸卡、卡槽和垫片的连接关系图。

图中：1、气动马达，2、工质泵，3、托架，4、支架，5、机架，6、托板，7、竖板，8、销轴，9、插杆，10、横板，11、高温高压工质管，12、连接法兰，13、机座，14、冷却工质管，15、转轴，16、轴套，17、排气管， 18、高压液态工质管，19、凹槽，20、主转子，21、转杆，22、从转子，23、胶垫，24、叶片，25、挡板，26、凸卡，27、卡槽，28、垫片，29、垫圈， 30、目窗。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，包括气动马达1和工质泵2，所述气动马达1的右侧设有工质泵2，气动马达1用于对高温高压气态有机工质进行回收暂存，工质泵 2用于将高温高压气态工质的状态进行转化回收再利用，且工质泵2与气动马达1中间的衔接处设有排气管17，将高温高压的气态有机工质输送到工质泵 2内，且气动马达1通过排气管17与工质泵2固定连接，所述气动马达1的内部设有转轴15，在有机工质由气态转换为液态的过程中，产生功，并通过转轴15将功输出，以及转轴15外部套设有的叶片24，叶片24采用涡轮形状设置，便于与气体充分接触，所述叶片24的右侧设有挡板25，对气态有机工质进行阻隔，提高压缩效率，且挡板25的直径小于叶片24的面积，且挡板 25的内部设有通孔，且六个通过均匀分布在挡板25的内部，用于对高温高压的气压有机工质进行压缩，提高有机工质与叶片24的接触面积，增加压缩效率，且叶片24与转轴15为固定连接，且转轴15与气动马达1转动连接，所述工质泵2的内部设有主转子20和从转子22，主转子20和从转子22对液态有机工质进行挤压，使工质泵2内部的压力增加，便于液态有机工质通过高压液态工质管18导出工质泵2，所述主转子20和从转子22的外部均设有胶垫23，且胶垫23为弹性材质，能够降低主转子20与从转子22之间的摩擦，延长使用寿命，且主转子20与从转子22啮合相连，且主转子20与转轴15 同轴设置，且从转子22的内部设有转杆21，固定从转子22，并能够在工质泵2内转动，且转杆21与工质泵2转动连接，所述转轴15的右端套设有轴套16，将转轴15与外接输出轴相互连接固定，所述轴套16的顶部设有目窗 30，且目窗30用于观察转轴15的运转情况，所述轴套16与转轴15铰接相连，所述工质泵2的顶部设有冷却工质管14，用于向工质泵2的内部添加低温冷却有机工质，所述工质泵2的底部设有高压液态工质管18，将转化后的高压液态有机工质导出工质泵2，所述气动马达1的顶部设有高温高压工质管 11，用于向气动马达的内部输入高温高压气态有机工质，且高温高压工质管 11和冷却工质管14的底端均设有连接法兰12，对高温高压工质管11和冷却工质管14进行固定，且连接法兰12的底部设有机座13，使高温高压工质管11和冷却工质管14更加牢固，所述机座13的底部设有凸卡26，与卡槽27 相互卡接，使机座13与气动马达1之间实现快速安装和拆卸，且凸卡26与机座13为一体设置，且凸卡26对称设置在机座13的底部，所述气动马达1 的顶部对称设有卡槽27，提高机座13与气动马达1和工质泵2之间的安装效率，且卡槽27的内部设有垫片28，对凸卡26与卡槽27之间进行密封，使其连接的更加紧密，所述凸卡26与卡槽27活动卡接，且机座13与气动马达1 顶部的交接处设有垫圈29，对气动马达1与机座13的连接处进行密封，所述高温高压工质管11通过连接法兰12与机座13铰接相连，所述冷却工质管14 通过连接法兰12与机座13铰接相连，所述高温高压工质管11通过机座13 与气动马达1活动插接，所述冷却工质管14通过机座13与工质泵2活动卡接，所述气动马达1的底部设有机架5，固定气动马达1，且机架5与气动马达1为一体设置，且机架5的底部设有托板6，与机架5相互连接调节气动马达1的高度，使气动马达1与工质泵2同轴，且托板6与机架5铰接连接，所述托板6的底部四角对称设有竖板7，通过销轴8和插杆9与横板10相互铰接固定，且竖板7的内部设有销轴8，固定插杆9在竖板7的内部，且销轴 8的外部套设有插杆9，通过与横板10的铰接，调节气动马达1与工质泵2 之间的高度，所述工质泵2的底部设有托架3，固定工质泵2和气动马达1，且托架3的左右两侧对称设有横板10，且横板10通过插杆9与销轴8套接相连，所述插杆9与横板10铰接相连，所述托架3的右端设有支架4，便于托架3的安装固定，所述支架4的底部对称设有凹槽19，且凹槽19用于与外接设备铰接或者卡接，便于托架3的连接固定，且托架3与支架4铰接相连。

一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，该带空间回热的ORC低温发电动力输出装置由气动马达1、工质泵2、托架3、支架4、机架5、托板 6、竖板7、销轴8、插杆9、横板10、高温高压工质管11、连接法兰12、机座13、冷却工质管14、转轴15、轴套16、排气管17、高压液态工质管18、凹槽19、主转子20、转杆21和从转子22等零部件组成，装配前应对零部件的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查，同一零件用多件螺钉(螺栓)紧固时，各螺钉(螺栓)需交叉、对称、逐步、均匀拧紧，安装时，将支架4与外接设备进行连接固定，可通过支架4内部的凹槽19进行卡接或者铰接，安装简便，将气动马达1和工质泵2通过排气管17和转轴 15衔接在一起，固定在托架3上，使用时，高温高压的气态工质通过高温高压工质管11进入气动马达1的内部，并在气动马达1的内部推动叶片24带动转轴15旋转做功，叶片24摒弃了传动工艺，采用涡轮式叶片设置，与高温高压气态工质接触更加充分，提高输出效率，充分膨胀的有机工质从气动马达1与工质泵2衔接的排气管17中进入工质泵2的内部，此时有机工质依然为气态，其携带的能量具有一定的回收价值，通过冷却工质管14向工质泵 2的内部添加液态冷工质，在气动马达1排气管17中与对乏气进行闪急冷凝吸收乏气能量，保证进入工质泵2的有机工质保持为液态并且冷却工质管14 摒弃了传统设置，确保冷凝后的液态有机工质不会出现逆流，由于气动马达1 内的转轴15旋转会带动同轴的工质泵2上的主转子20旋转，主转子20旋转带动与其啮合相连的从转子22反方向旋转，对有机工质进行挤压，胶垫23 能够降低主转子20和从转子22之间发生的摩擦，有机液态工质会受到压缩而使压力增加，增压后的高压液态有机工质从高压液态工质管18排出，继续吸收低品位能量完成下一次有机朗肯循环，由于气态工质膨胀所做正功大于压缩液态工质所做负功，所以整套装置会有一定功量通过转轴15输出，可用于发电或动力输出等，完成该带空间回热的ORC低温发电动力输出装置的循环工作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，包括气动马达(1)和工质泵(2)，其特征在于：所述气动马达(1)的右侧设有工质泵(2)，且工质泵(2)与气动马达(1)中间的衔接处设有排气管(17)，且气动马达(1)通过排气管(17)与工质泵(2)固定连接，所述气动马达(1)的内部设有转轴(15)，以及转轴(15)外部套设有的叶片(24)，且叶片(24)与转轴(15)为固定连接，且转轴(15)与气动马达(1)转动连接，所述工质泵(2)的内部设有主转子(20)和从转子(22)，且主转子(20)与从转子(22)啮合相连，且主转子(20)与转轴(15)同轴设置，且从转子(22)的内部设有转杆(21)，且转杆(21)与工质泵(2)转动连接，所述转轴(15)的右端套设有轴套(16)，所述轴套(16)与转轴(15)铰接相连，所述工质泵(2)的顶部设有冷却工质管(14)，所述工质泵(2)的底部设有高压液态工质管(18)，所述气动马达(1)的顶部设有高温高压工质管(11)，且高温高压工质管(11)和冷却工质管(14)的底端均设有连接法兰(12)，且连接法兰(12)的底部设有机座(13)，所述高温高压工质管(11)通过连接法兰(12)与机座(13)铰接相连，所述冷却工质管(14)通过连接法兰(12)与机座(13)铰接相连，所述高温高压工质管(11)通过机座(13)与气动马达(1)活动插接，所述冷却工质管(14)通过机座(13)与工质泵(2)活动卡接，所述气动马达(1)的底部设有机架(5)，且机架(5)与气动马达(1)为一体设置，且机架(5)的底部设有托板(6)，且托板(6)与机架(5)铰接连接，所述托板(6)的底部四角对称设有竖板(7)，且竖板(7)的内部设有销轴(8)，且销轴(8)的外部套设有插杆(9)，所述工质泵(2)的底部设有托架(3)，且托架(3)的左右两侧对称设有横板(10)，且横板(10)通过插杆(9)与销轴(8)套接相连，所述插杆(9)与横板(10)铰接相连，所述托架(3)的右端设有支架(4)，且托架(3)与支架(4)铰接相连。

2.根据权利要求1所述的一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，其特征在于：所述机座(13)的底部设有凸卡(26)，且凸卡(26)与机座(13)为一体设置，且凸卡(26)对称设置在机座(13)的底部，所述气动马达(1)的顶部对称设有卡槽(27)，且卡槽(27)的内部设有垫片(28)，所述凸卡(26)与卡槽(27)活动卡接，且机座(13)与气动马达(1)顶部的交接处设有垫圈(29)。

3.根据权利要求1所述的一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，其特征在于：所述叶片(24)的右侧设有挡板(25)，且挡板(25)的直径小于叶片(24)的面积，且挡板(25)的内部设有通孔，且六个通过均匀分布在挡板(25)的内部，用于对高温高压的气压有机工质进行压缩，提高有机工质与叶片(24)的接触面积，增加压缩效率。

4.根据权利要求1所述的一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，其特征在于：所述主转子(20)和从转子(22)的外部均设有胶垫(23)，且胶垫(23)为弹性材质，能够降低主转子(20)与从转子(22)之间的摩擦，延长使用寿命。

5.根据权利要求1所述的一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，其特征在于：所述轴套(16)的顶部设有目窗(30)且，目窗(30)用于观察转轴(15)的运转情况。

6.根据权利要求1所述的一种带空间回热的ORC低温发电动力输出装置，其特征在于：所述支架(4)的底部对称设有凹槽(19)，且凹槽(19)用于与外接设备铰接或者卡接，便于托架(3)的连接固定。